645

Совместная работа основания и сооружения

Лекция

Архитектура, проектирование и строительство

Формы деформаций сооружений. Чувствительность конструкций к неравномерным осадкам. Меры по уменьшению чувствительности зданий к неравномерным осадкам. Комплексная взаимозависимость факторов для решения задачи по устройству фундаментов.

Русский

2013-01-06

155 KB

21 чел.

Лекция.

Совместная работа основания и сооружения

1. Формы деформаций сооружений.

1. Прогиб.

Этот вид деформаций встречается очень часто, но раскрытие трещин незначительно и очень редко, т.к. появлению трещин препятствует трение грунта по подошве.

Среди старинных домов, кладка которых возводилась на медленно твердеющем известковом растворе, можно найти много таких, стенки которых причудливо искривлены. В связи с искривлением стен перекошены оконные проёмы. Конечно, это явление не ошибка строителей, а проявление естественного свойства грунта. Стены медленно твердели и в первое время представляли гибкие конструкции, которые могли свободно искривляться применительно к деформациям грунта.

2. Выгиб (перегиб в СНиП).

Этот вид деформации встречается реже, но трещины раскрываются значительно.

Для шлюза max нагрузка возникает по краям (под воротами шлюза).

- характер деформации абсолютно гибкого сооружения (основания)

 - осадка абсолютно жесткого сооружения.

- при наложении эпюр наибольшее сопротивление грунта возникает в центральной части сооружения.

- характер эпюр контактных напряжений изгибает сооружение вверх – выгиб.

                                   Smin

                 Smax                        Smax

                           R           R

3. Крен.

                               

                            L   

В рамных конструкциях от этого появляются дополнительные усилия (мостовые краны перестают работать). Крен может быть и всего сооружения в целом (для жесткого здания) – неравномерность осадки.

Пример: завод «Пигмент».

Такие покосившиеся, накренившиеся здания можно видеть очень много.  В зданиях с креном даже  при  i=0,01 – уже чувствуется уклон для людей.

4. Перекос.

Фундаменты дают разную осадку на небольшом по длине участке стены.

В результате появляются косые трещины (особенно опасны косые трещины по простенкам  - возможен их выкал – укрепление Ме обоймами.)

несущая кирпичная стена

 5. Скручивание (кручение).

Один торец здания перемещается (крен) в одну сторону, а другой торец – в другую сторону. В этом случае в работу вступают перекрытия.

Часто одновременно в здании развиваются несколько видов деформаций.

2.Чувствительность конструкций к неравномерным осадкам.

              А                  В                   С

q

q

 

                   

                           l1                            l1

                                                  l2

Изгибающий момент на опоре В для 2х пролетной балки

Изгибающий момент на опоре В для 1 пролетной балки

Оказывается, что особенно чувствительны к  неравномерным осадкам статически неопределимые системы.

 

                                  прогиб балки

Следовательно, при относительной просадке опоры В на 3,3 см и больше, двухпролетная балка превращается в однопролетную - на двух опорах.

 

Самые незначительные осадки, будучи неравномерными, приводят по расчету к катастрофическому перераспределению напряжений. И, если не происходит моментального разрушения, то объясняется это некоторой пластичностью, свойственной бетону.

По чувствительности сооружений и неравномерным осадкам их можно разделить на 3 вида:

А) абсолютно гибкие (во всех точках следует за деформацией грунтов основания).

В этих конструкциях не возникает дополнительных напряжений. Примером такому сооружению может служить земляная насыпь. Стадион им. Кирова – проектировался на слабых грунтах, поэтому фундаменты пришлось бы закладывать очень глубоко. Было решено сделать насыпь по периметру стадиона.

Никаких видимых повреждений не было замечено, насыпь равномерно просела, за исключением тоннелей для входа на поле. Нужно было делать их со строительным подъемом.

Б) абсолютно жесткие (дымовые трубы, доменные печи, элеваторы, силосы, резервуары и т.д.)

          М                                  М

               R                         R

При симметричной нагрузке и согласованном напластовании – равномерная осадка. Будут ли здесь возникать усилия?

- деформация основания.

- осадка абсолютно жесткой плиты  Sсрconst. При этом плита встречает значительное сопротивление от грунта в краевых зонах, где Smin< Sconst, т.е. возникновение более интенсивного давления на этих участках.  

Поскольку такие сооружения достаточно прочны – жестки, то вследствие перераспределения контактных напряжений (давлений) по подошве фундамента и возникновения дополнительных усилий, возможны крены таких сооружений (не симметричное залегание грунтов, нагружение соседних площадей). Но в таких конструкциях возможны и деформации  - косые трещины в углах (в 30-х годах марка бетона была не велика 100-110 кг/см2 – отсюда деформации в угловых банках). В углах возникают колоссальные напряжения.

Сейчас тоже можно встретиться с подобным явлением:

В) сооружения с конечной жесткостью (для обычных сооружений).

Деформации абсолютно жесткого сооружения.

Деформация сооружения с конечной жесткостью.

Деформация грунта основания (или сооружения с абсолютной гибкостью).

Отсюда вывод:

Чем жестче сооружение, тем больше усилия в нем возникают.

3. Меры по уменьшению чувствительности зданий

к неравномерным осадкам.

  1.  Стремятся сделать сооружение максимально гибким (делать разрезные конструкции - мост на слабых грунтах – разрезные пролеты. На скальном основании  - не разрезная конструкция). В здании это делается путем деления его на осадочные швы.

Шов – это законная трещина, а возникновение трещин способствует перераспределению напряжений.

  

                                        а  

               

                  в

Раскрытие трещины – шва – нужно для того, чтобы при неравномерной осадке не произошло его закрытие. Поэтому и швам должно предъявляться особое значение.

При проектировании осадочного шва  необходимо учитывать расположение санитарно - технического оборудования

              о.ш.

Особое внимание необходимо уделять проектированию зданий с пристройками. Пример: гостиница «Россия» в СПб.

При развитии осадки шов закрылся и появились горизонтальные усилия, возникли трещины и уклон  i  0,02 Причины подобных деформаций  - влияние загруженных соседних площадей.

Устройство зданий на

консолях

          консоль

    

             6-9 м

  1.  

                        

2. Увеличение жесткости здания.

Арматура для восприятия растягивающих напряжений (ж/б пояса). При прогибе.

В плоскости пола верхнего этажа, т.к. на слабых грунтах мы не знаем будет прогиб или выгиб?

Часто делают так.

Это необходимо в период постройки здания, когда ж/б пояса могут включаться в работу по мере возникновения осадок (ставят их примерно через два этажа).

  1.  Увеличение прочности зданий с сохранением жесткости.

Для увеличения прочности зданий – их делают с поперечными несущими стенами (требование к конструктивным особенностям).

Для выравнивания неравномерной осадки устраивают сплошные ж/б фундаменты в виде плит.

4. Комплексная взаимозависимость факторов

для решения задачи по устройству фундаментов.

При проектировании фундаментов рассматриваются 3 основных фактора:

  1.  Что (мы строим)?
  2.  На чем (мы строим)?
  3.  Как (мы строим)?

  1.  Какие конструкции, и каковы нагрузки?
  2.  Инженерно-геологические условия (но учитывается и первый фактор). Возможен даже перенос проектируемого сооружения из-за грунтовых условий. Проектирование места с учетом экономии.
  3.  Способ производства работ (зависит от 1 и 2 фактора и также влияет на них). (Главное – не нарушать структуру грунта).

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

59666. Україно, незборима зроду - ти душа великого народу: Сценарій тематичного вечора, присвяченого 10-й річниці прийняття Декларації про державний суверенітет України 38.5 KB
  Прочитаймо давню й сиву Свою долю нещасливу. Кінець вісімдесятих початок девяностих років були позначені небувалим піднесенням національновизвольної боротьби. Ведуча 1: Василь Скрипка Незалежність Нарешті дочекалися і ми Своєї незалежної держави.
59667. Ясне-красне Купайло: Фольклорний вечір 46.5 KB
  Ведучий 1: Сьогодні ми хочемо розповісти про надзвичайно поетичне свято Івана Купала яке дійшло до нас ще з поганських часів. Ведучий 2: Купайло свято молодіжне саме звідси єднання молодих сердець на святі і оспівування в піснях хлопця і дівчини попарне стрибання через багаття.
59668. Свято закінчення початкової школи 49.5 KB
  Прийшла така вже пора Але не сумувати тут зібрались А пригадати як все починалось 1 клас Ведучі. Пісня Вчать у школі Ведучі. І виявилось ой нелегко Писати палички й гачки Каліграфія моя Веж мере замучила...
59669. Буду я природі другом 38 KB
  Природа дає все необхідне для життя людей, тварин, рослин — воду і повітря. Природа потребує постійної уваги, турботи. Ми повинні берегти природу, охороняти її багатства.
59670. Ми до тебе, казко, в гості завітали 47 KB
  І знову пісня радісно дзвенить І казка на екрані оживає. Сьогодні ми Казку сюди запросили Щоб бачити Казку слухать гуртом А Казка в завії десь там заблудила. Але Казка до нас прийде тоді коли ми покажемо як добре знаємо казки. Казка виходить на сцену.
59671. Найрозумніший. Конкурс 36 KB
  Хто знає відповідь той піднімає руку. Хто швидше підніме руку той отримує право відповіді. Хто з цих птахів не вміє літати а Кури; б Страуси; в Колібрі; 2. Хто має найдовший дзьоб а Чапля; б Гуска; в Лелека;
59672. Козацькі забави (для дитячого садка) 39 KB
  Дам подумать тільки трошки Звуть його КОТИГОРОШКО Вхід Котигорошка: Гей простелися дорого Біди всі обійди Мене до перемоги Славної доведи Хоч я з виду й невеличкий Але знає кожен: У двобої навіть Змія Я здолати зможу. Котигорошко ніби лякається:...
59673. Сценарій свята останнього дзвоника 42.5 KB
  На сьогоднішньому святі випускники з хвилюванням чекають останнього дзвоника в стінах рідної школи, бо саме сьогодні вони прощаються зі своїми щасливими дитячими шкільними роками.
59674. Посвята в козачата 40 KB
  Зал прикрашений рушниками, калиною, портретами гетьманів. Козаки (старші школярі) збираються на козацьку раду, Кошовий — учень обраний на цю посаду. Іде рада козаків.