Сутність сумісної роботи основ, фундаментів і над фундаментних конструкцій.

Функціональним призначенням фундаментів є передача навантажень від надземних конструкцій на фунтову основу. При цьому в більшості випадків навантаження на фундаменти і напружено-деформований стан їхніх конструктивних елементів залежать від особливостей взаємодії фундаментів з основою й надземними конструкціями. Параметри зазначеної взаємодії визначають із розрахунку системи "основа-фундамент-будівля". Визначенню підлягають наступні параметри взаємодії: навантаження, що діють на фундаменти в системі, чисельно рівні внутрішнім зусиллям у перегинах, які відокремлюють фундаменти від надземних конструкцій; тиск грунту та зрушуючі напруги, що діють на контакті фундаментів із фунтовою основою; спільні переміщення фундаментів і надземних конструкцій на основі, котра деформується.

Для проектування фундаменту як автономної конструкції досить знати діючі на нього у системі споруди навантаження. При цьому контактні напруги і спільні переміщення можуть бути визначені методами механіки грунтів.

Як і всі задачі теорії будівельних конструкцій, задача визначення конс- труктивних параметрів фундаментів не має прямого вирішення. Результат досягається послідовними розв'язаннями зворотних задач, зв'язаних із перевіркою умов першої і другої груп граничних станів при заданих конструктивних пара- метрах фундаментів. У цьому процесі як перше наближення використовують навантаження на фундаменти, визначені за правилом вантажних площ. Для

Рис. 18.1. Перерозподіл згинальних моментів в елементах рами, викликаний кутовими переміщеннями стовпчастих фундаментів за рахунок нерівномірного стиснення ґрунту: а - зусилля в рамі на жорсткій основі; б- зусилля в рамі від повороту фундаментів, викликаних опорними згинальними моментами М_А і Мц; в - зусилля в рамі на ґрунтовій стисливій основі; q - розподілене навантаження на ригель рами;(р - кути повороту фундаментів, викликані опорними моментами М_А і Мц.

споруд зі статично визначними конструктивними системами, а також для будинків III класу відповідальності зазначені навантаження приймаються як остаточні. В інших випадках навантаження на фундаменти уточнюються з розрахунку системи "основа-фундамент-будівля". ГІри цьому розрахунки повторюються при кожному коректуванні конструктивних параметрів системи: чи то у фундаментах чи то у надземних конструкціях.

Як приклад розглянемо вилив жорсткості основи на формування момент- них навантажень на фундаменти ГІ-подібної рами (рис. 18.1). Скельній основі відповідає відсутність кутових переміщень фундаментів й епюри згинальних моментів в елементах рами, показаних на рис. 18.1, а. При цьому навантаженнями на фундаменти є згинальні моменти М_А і М_в, що діють у перегинах колон на обрізі фундаментів. Якщо основа складена грунтом, що може деформуватися, наприклад, глиною, дія моментного навантаження М_л та М_в викликає поворот фундаментів на кут (р (рис. 18.1, б). Кутові переміщення фундаментів як навантажуючий фактор викликають в елементах рами додаткові внутрішні зусилля, зокрема, епюри згинальних моментів, показані на рис. 18.1, б. У результаті цього відбудегься перерозподіл внугрішніх зусиль в елементах рами (рис. 18.1, в), наслідком якого стане зменшення вузлових моментів у колонах і ригелі й збільшення пролітного моменту в ригелі. Моментні навантаження на фундаменти зміняться у напрямі зменшення.

Завдання оитимізації полягає в розробленні системи фундаментів з мінімально можливим рівнем наиружено- деформованого стану при діючих на споруду експлуатаційних навантаженнях.

Як уже відзначалося, параметри взаємодії фундаментів із конструктивними елементами споруди залежать від конструктивних характеристик цих елементів (жорсткості основи, розмірів перетинів та жорсткісних характеристик матеріалів конструкцій і т.ін.). Покажемо це на прикладі жорсткої фундаментної балки (рис. 18.2), завантаженої рівномірно розподіленим навантаженням. У першому випадку (рис. 18.2, а) балка спирається на основу з щільної глини.Таким чином, відсутність самоврівноваженості в перетинах балки параметрів її взаємодії з елементами системи зумовлює виникнення в цих перегинах внугрі шніх зусиль - згинальних моментів А/та поперечних сил О.

У другому випадку (рис. 18.2, б) балка спирається на основу з недоущіль- неного піску. Деформування такої основи задовільно описується моделлю місцевих деформацій, наприклад, моделлю Вінклера. Відомий тут результат полягає в тому, що епюра відиору фунту є рівномірною по довжині балки. З умови рівноваги випливає, що відпор грунту р дорівнює за величиною і спрямований протилежно діючому на балку рівномірно розподіленому навантаженню q. Цілком очевидно, що в розглянутому випадку епюри навантажень та відиору грунту самоврівноважені в будь-якому перегині балки. Виходить, що епюри згинальних моментів і поперечних сил у перегинах балки тотожно дорівнюють нулю. З розглянутого прикладу випливає висновок про істотний вилив на рівень на- пружено-деформованого стану фундаментів виду фунтової основи як консгру- ктивного елемента в системі споруди.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Способи розрахунку осідань фундаментів і їх аналіз.	\|	Граничний стан ґрунтової основи. Характеристики та можливі випадки його проявлення.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.008 сек.