Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Расчет опор на горизонтальную нагрузку

Расчетная схема(Рисунок1)О-центр поворота,1-эпюра давлений грунта на опору от горизонтальной силы,2- //-// , др. знака,3 – эпюра вертикальных давлений по подошве опоры

Грунт осн-ния харак-ся 2 коэфф-ми постели:1,по боковой поверхности.2,по подошве

зная величины этих коэффициентов и глубину заложения подощвы опоры, определяют центр поворота О, который позволяет рассчитать моменты. Давление по подошве опоры определяется по найденному моменту как для обычного фундаменты мелкого заложения. Производится проверка большего краевого давления: σ2 меньше либо равно 1,2R

Давление на грунт в горизонтальной плоскости определяется по формуле

G20р= (4/cosфI)*(гамаI*h*tgфI+cI),где tgфI и cIрасчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта основания.

Заключительным этапом расчета опоры является расчет осадки, который ведется методом послойного суммирования массивного ф-та, очерченного плоскостями, проведенные под углом фсрII/4 ;ABCD – условный массивный фундамент;S=сигма*сумаi=12((Gzpi*hi)/Ei) ; (сумма от i=1 до 2) S меньше либо равно S4

 

48. Расчет опускных колодцев(Рисунок1)

А) Расчет на опускание

Он ведется, исходя из условия Gст>1,15Тст

Gст – вес стенок колодца,Тст – сопротивление грунта трению по стенкам колодца (сопротивление ножа – R – коэф-т 1,15),Тст=u*fi*hi,u – периметр колодца в метрах,

h – глубина погружения колодца,fi – удельное сопротивление трению для каждого рассчитываемого слоя, принимается по специальным справочникам.(Рисунок2)

Б) Расчет колодца на всплытие:Gст-Gводы>1,15Тст

Gводы – вес столба воды от УТВ до подошвы опоры; определяется коэффициент устойчивости при всплытии:

Kвс=(Gст+Gдн+0,5Тст)/(Нв*Адн*γw) <1,2 ;Gдн – вес днища,Нв – высота столба воды от УТВ до подошвы,Адн – площадь днища колодца,γwудельный вес воды (10кН/м3),

В) Расчет колодца на устойчивость,Г) Проверка стенок колодца на прочность.

 

49. Расчет колодца на устойчивость(Рисунок1)

Ра – активное давление грунта на колодец,Рп – пассивное давление грунта на колодец,

При расчете на устойчивость используется схема плоского сдвига (или круглоцилиндр. Поверхностей скольжен.)

Для расчета контур круглого колодца заменяется квадратом со стороной =d колодца. Рассматривается равновесие давления грунта на колодец и сила трения о грунт.

Ра определяется по формулам, используемым при расчете подпорных стен. Рп - //-//-//.

Тдн – сила трения днища колодца о грунт;Тдн=Gст*f, f – коэффициент трения колодца о грунт.

Смысл расчета – определяется коэффициент запаса устойчивости

К=(Тдн+Рп+Тст)/Ра >1,2

Проверка стенок колодца на прочность

Производится только в некоторых случаях, когда опускается тонкостенный колодец.(Рисунок2)

Стенка колодца рассчитывается на особый случай разрыва при зависании колодца. Считается, что колодец зависает при погружении и нижняя часть своим весом разрывает стенку. Принимается защемление на высоту 0,3Н и стенка колодца рассчитывается на растяжение от веса нижней зависшей части Gнижн.

50. Ф-ты в особых грунтовых условиях (ф-ты на структурно неустойчивых грунтах)

К таким грунтам относятся такие грунты,которые при внешнем воздействии изменяют свою структуру,в следствие чего быстро развиваются знач. По величине осадки. Нарушение структуры грунтов происходит при физических и механических воздеиствиях:1,Физические: увлажнение, промерзание и оттаивание, суффозия, выветривание.2,Механические: передача внешней статич и динамич нагрузки. Структурно-неустойчивые грунты-слабые-сильно сжимаемые глинистые, лессовые, просадочные, набухающие, вечно мерзлые

Проектирование фундаментов на сильно сжимаемых и неравномерносжимаемых грунтах.

К ним относят: 1.Водонасыщенные супеси с коэффициентом пористости 0,7, суглинки с е>1 и глины с е>1,1; 2.Илы морские и пресноводные, 3.Заторфованные грунты, торфы и сапропели,4. Рыхлые пески,5.Водонас, пылеватые намывные грунты.

Особенности этих грунтов:1,Степень влажности >0.8,2,Сжимаемость Е0<0.5,3,Прочность =10-18. С=5-30 мПа.

4.Такие грунты кА торфы и водонас обладают таксотропностью: при механических воздействиях (приложение давления мех возд и перемятие) структурные связи грунтов разрушаются, резко уменьшаются значения прочности и С, повышается деформативность, а с течением времени водно-каллоидные связи восстанавливаются и происходит восстановление грунтов.

5.Слабые грунты часто находятся в водонасыщенном состоянии и обладают малой водопроницаемостью. Это приводит к тому что процессуплотнения осм-я идет очень длительное время (осадки здания развиваются очень медленно)

Расчет по второй группе предельных состояний таких осн-ий имеет особенность: рассчитываются как конечные осадки, так и осадки во времени. Слабые грунты как правило обладают неравномерной сжимаемостью, что усложняет прогноз величин ожидаемых осадок. А расчет совместных деформаций осн-я и сооружения получ приблизительным.

 

51. В усл . точно опр величины дополнит усилий в надземных констр невозможно, обычно назначают констр мероприятия напр на усиление чувст. этих констр-ий к неравн деформ

Констр. мероприятия: 1.Крен:А)Возвед сооруж с обратным креном =1/2 расчетного; Б)смещение центра тяжести подошвы фунд с целью понижения ожид крена,2.Прогиб и выгиб:а) для зданий с несущ и самонесущ продольн стенками.,3.Устройство непрерывного армировния стен и фундаментов вдоль наружной и внутр стен.,4.Разрезка здания осадочными швами в местах резкой неоднородности грунтов основания, перепад по высоте здания, поворотов здания и темп. швов.,5.Устройство общей перемычки над проемами (если ширина простенка <1/2 проема),6.Увеличение глубины заделки опор перемычек, прогонов и настилов перекрытий,7.Устройство несущих конструкций одного типа (например нельзя сочетать тяжелые нар стенки и несущ внутр колонны),8.Придание отдельным частям зд. разл по величине стр. подъема в соответствии с ожидаемыми осадками.б) Для одноэтажных зданий с нес каркасами,

9.Устройство монолитных ленточных фундаментов в виде перекрестных ленточных или сплошных плит с максимальной жесткостью,10.Разрезка здания осадочными швами,11.Распределение собственного веса конструкции здания равномерно между отдельными ф-ми для уменьшения неравномерности деформации.в) Для одноэтаж произв каркасных зданий:12.Устройство резных конструкций (ригели и.т.д.)13.Если это невозможно применить конц-ции с максимальной гикостью.

52. Дополнительно к перечисл мероприятиям необходимо разрабатывать решение по ожидаемых неравномерностей осадок. Для этого:1,Устр фунд на разн отметках-это позволяет получать несущий слой одинаковой мощности сжимаемости грунта.,2,Уменьшают давление на основание за счет применения фундаментов с большой площадью подошвы, где ожидаются большие осадки,3,Исп-ют верхний плотный слой в качестве несущего, способного перераспределить давление на подстил слои слабого грунта,4,Устр песчаные подушки с заменой слабого грунта под ф-ом.,5,Устр более глубокие подвалы в той части здания осадка которого ожидаетс я больше чем садка в другой части.,6,Возводят здания или его части на консолях(Рисунок 1),Если осадка здания больше 13 см. принимают следующие меры: 1, Зд. придают строительный подъем, то есть принимают отметку обреза фундамента выше на величину ожидаемой осадки (особенно для соор-ий с разнозагружаемыми частями , дающими разные осадки).2,В фундаментах над вводами и выпусками трубопроводов предусматривают зазор не менее ожидаемой осадки.3,Вводы и выпуски прокладывают в каналах которые обеспеч нормальную эксплуатацию трубопровода при большой неравномерности между осадками здания и ближ. Колодцем.4,Зазор осадочного шва выполняют из расчета возможного крена частей соор-ия но не <3 см. Зазор заполн долговечным упругим материалом.5,Увеличивают гибкость зд. и сооружений для того чтобы его гибкая подземная част следовала за осадкой основания и в надземных конструкциях не возникали дополнительные усилия. (устр разрезные стат опред кон-ции , выполняют разрезку жестких частей здания на отдельные блоки).6,Придают конструкциям добавочной прочности для восприятия дополнительных усилий при развитии неравномерных осадок: в стенках укладывают арм-ру для большего сопротивления на растяжение, выполн монол. ж/б пояса по периметру нар и внутр стен зд.7,Принимают фундаменты которые выравнивают осадки осн-ия , в виде перекрестных плит или Ж/б плиты. 8,Принимают особые конструктивные решения:-зд. простой конструкции в плане.

-устраивают многоэтажные здания с несущими поперечными стенами и.т.д.Выбор этих мероприятий определяется инженерно-геологическими особенностями слабых грунтов и классом ответственности сооружения проектных сооруж-ий. Решение по выбору прин-ся на основе Техн эконом стравнения вариантов.

53. Обеспечение надежности зд. и соор-ий на сильносжимаемых грунтах.

Опыт строительства на слабых грунтах показывает что надежность зд. при эксплуатации обес-ся только при строгом выполнении требований СНиП по проет-ю подготовке осн-ий и возведению ф-ов с учетом специфики слабых грунтов.

При этом выбору способа стр-ва фундаментов на слабых грунтах отводится решающая роль

Способ стр-ва включает:1,Отрывка котлована;2,Крепление его стенок;3,Водопонижение;4,Подготовка осн-ия; 5,Мероприятия по сохранению естественной структуры грунтов.

При устройстве котлованов в слабых грунтах для сохранения их прир. Стр.-ры необходимо предусматривать отвод первых и дождевых вод из котлована. При открытом водоотливе необходимо откачивать воду из канавок по периметру котлована. При водопонижения с помощью иглофильтров уровень ПВ необходимо поддерживать на о,5 м. ниже отм. Дна котлована. Котлованы разрабатываются с недобором грунта в 20-30 см. с тем чтобы оставшийся защитн слой был снят непосредственно перед началом работ по возведению фундаментов.

Т.к. водонасыщенные грунты являются сильно пучинистыми при промерзании осн должно быть защищено от промерзания в период произв-ва земл работ, монтажа ф-та и подвалов до тех пор, пока не будут засыпаны пазухи котлована и утепл. подвал.

Если величина рассчитанных деформаций осн-ия сложенных сильносжимаемыми грунтами > предельного доп. Значений или недостаточна их несущая способность а на глубине примерно 10-12 залегают прочные грунты, толщу слабых грунтов можно прорезать сваями и опереть их на слабый грунт. При небольших (б) слабых грунтов , они могут быть полностью или частично заменены печаными или гравий подушками. При устройстве подушек крупный песок или песок средней крупности отсыпают в котлован и уплотняют послойно или в пределах всей высоты подушки. Плотность скелета сухого грунта должна быть не < 16.5 кН/м3. Расчет подушек сводится к определению их размеров и осадок таких оснований. Расчетное сопротивление грунта подушки принимается как для песков средней плотности. Высота подушки выбирается так, чтобы давление передаваемое на подстилаемый слабый слой не превышало расчетного сопротивления этого слоя. Иначе увеличивается высота подушки , или площадь подошвы ф-та для обеспечения устойчивости основания песч подушка должна иметь дост. ширину.Рисунок 2+ bn=b+2hп*tgф

Опыт стр-ва показывает что устойчивость подушки обеспечивается при распределении давления в ней под углом равным 30-45 градусов. При этом чем слабее грунт, тем угол принимают большим.

Подробно вопросы по проектированию ф-ов на слабых грунтах изложены в «пособии по проектированию осн. Зданий и сооружений » к СНиП 2.02.01-83* Абелев М.Ю. 1983г.

 

54. Проектирование фундаментов на просадочных грунтах.

Просадочными называются пылевато-глинистые грунты в которых под воздействием Р от внешней нагрузки или собственного веса при замачивании их водой происходит быстроразвив. Дополн осадка-просадка.

Просадочными свойствами обладают лёссы, лессовидные супеси, суглинки, глины

Основные особенности этих грунтов:

1,Макропористость, видимая невооруженным глазом пористость (у таких грунтов П=50% ),

2,Незначительная влажность (такие грунты маловлажные c Sr=0.4-05),3,По зерновому составу-пылеватые супеси суглинки и глины(содержание пылеватых частиц составляет 60-75%),4,При естественной влажности лессовые просадочные грунты хорошо держат вертикальный откос высотой до 10м. При увлажнении он обрушится.,

Основными характеристиками просадочных грунтов является :1,Относительная просадочность Est ; 2,Начальное просадочное давление Pst ; 3,Начальная просадочная влажностьWst

 

55. Относительная просадочность определяется по результатам компрессиоых испытаний в условияъх полного водонасыщегния грунта (замачивания) и при определенном давлении по формуле:Esl=hn,p-hsat,p/hn,g ;где hn,p - высота обоазца при природной влажности, обжатого давлением от внешней нагрузки и собственного веса грунта.

(p=Gzp+гамаh) , гама Gzg При испытании в условиях невозможности бокового расширения.

hsat,p - высота того же образца грунта после его замачивания до полного водонасыщения с сохранением заданного давления. hn,g - высота того же образца, обжатого природным давлением при естественной влажности в условиях невозможности бокового расширения

Рисунок 3(график зависимости деформащии просадочного грунта от уплотняющего давления)

Грунт считается просадочным, если относительная просадочность больше либо равна 0.01. Начальное просадочное давение Psl это минимальное давление при котором начинает проявляться просадка при полном водонасыщении грунта. Оно определяется при лабораторных испытаниях грунта по давлению при котором относительная просадочность равна 0.01. Для этого строят график зависимости относительной просадочности от давления по данным компрессионных испытаний (Рисунок 4) За начальную просадочную влажность Wsl по аналогии принимают влажность при которой в условиях заданных давлений относительная просадочность равна 0.01. Wsl -минимальная влажность при которой проявляются просадочные свойства грунта. При полевых испытаниях водонасыщенных грунтов штампами Psl определяется давлением I=пределу пропрорциональсти графика «осадка-нагрузка» Оно так же может определяться на основе опытного замачивания котлована с замером вертикальных перемещений грунтов с помощью глубинных марок. Это позволяет установить глубину с которой наблюдается просадка под действием собственного веса грунта. Это и будт начальная Psl Проведение такого эксперимента позволяет определить тип грунтовых условий по просадочности. Просадочные грунты бывают двух типов: 1,В таких грунтах возникает в основном просадка о внешней нагрузки а просадка о собственного веса грунта составляет не более 5 см.2,В таких грунтах кроме просадки о внешней нагрузки возможна просадка и от собственного веса, который составляет больше 5 см.

Тип грунтовых условий по просадочности определяют и по испытаниям в компрессионных приборах с замачиванием грунта и последующего роста просадки от собств. Веса.

 

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-28

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...