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

14559. УСИЛИТЕЛЬ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ УНЧ-61 433 KB
  УСИЛИТЕЛЬ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ УНЧ-61 Курсовой проект по учебной дисциплине: Интегральные устройства радиоэлектроники Пояснительная записка к курсовому проекту по направлению 551100 проектирование и технология электронных средств...
14560. Краткая история Беларуси 348.5 KB
  Первобытное общество на территории Беларуси. Первые люди на территорию Беларуси проникают примерно 100 40 тысяч лет тому назад. Археологи нашли орудия труда возле д. Обидовичи и д. Светиловичи. Люди современного типа появляются в поздним палеолите. Им принадлежат
14561. БИО- И ТЕХНОЭВОЛЮЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС 154.5 KB
  Понятия и определения Наука область человеческой деятельности направленная на получение знаний законов и закономерностей окружающего мира. Технология последовательность действий которые приводят к одному и тому же известному резул...
14562. ЕКСПЕРТНІ СИСТЕМИ 227.5 KB
  Опорний конспект з курсу Експертні СИСТЕМИ Вступ В середині 90х років минулого сторіччя відбулася зустріч Роберта Меткалфа винахідника Ethernet і знаменитого професора з штучного інтелекту Едварда Фейгенбаума. У дискусії що відбулася двох учених були порушені ...
14563. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ И ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК 782.5 KB
  ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ И ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК Методические указания по выполнению лабораторной работы № 1 Предназначено для подготовки специалистов обучающихся по специальности 140211 электроснабжение бакалавров по направлению 140400 эле...
14564. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК 760.5 KB
  ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ И ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК Методические указания по выполнению практической работы предназначены для студентов специальности 140211 Электроснабжение бакалавров по направлению 140400 Электроэнергетика и электротехника профи...
14565. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. Методические указания 252.5 KB
  БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ Методические указания рабочая программа и контрольные задания В методических указаниях отражены основные положения дисциплины называемой Безопасность жизнедеятельности БЖД : теоретические и медикобиологические о...
14566. КОМПЬЮТЕРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО АНАЛОГОВОЙ СХЕМОТЕХНИКЕ 1.09 MB
  КОМПЬЮТЕРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО АНАЛОГОВОЙ СХЕМОТЕХНИКЕ. Цель практикума Целью лабораторного практикума является приобретение навыков создания и анализа электронных схем на экране персонального компьютера с помощью пакета ASIMEC. Этот пакет содержит необходимые инст...
14567. Первый проект на AVR 96.5 KB
  Лабораторная работа №1 Первый проект на AVR Цель работы: написать для микроконтроллера программу мигания светодиодом на языке программирования С согласно варианта. В каждом языке программирования есть такое понятие Hello World. Это первая программа дающая общие понят...