Тема 4.2. Особливості розрахунку основ та фундаментів.
План лекції
1. Основні поняття і визначення
2.Вимоги до основ і фундаментів
3.Особливості проектування основ і фундаментів за типовими проектами
1. Основні поняття і визначення
Основою називається масив грунту, який сприймає навантаження від будівлі. Основи бувають двох видів:
1) природні — грунти за своїми властивостями здатні сприймати навантаження без спеціальних заходів, тобто в умовах природного залягання їх;
2) штучні — грунт не може сприймати навантаження і слід вживати спеціальні заходи.
Фундаментом називають підземну частину будівлі або споруди, яка сприймає навантаження від наземної частини і передає їх на грунт.
Основні позначення згідно з СНиП 2.02.01-83 (рис. 6.1) такі: БЬ — відмітка спланованої поверхні грунту; — відмітка поверхні природного рельєфу; РЬ — відмітка підошви фундаменту; Ц7£ — рівень підземних вод; ВС — нижня границя стиснутої зони; сі, йП — глибина закладання фундаменту відповідно до рівня планування і поверхні природного рельєфу; Ь — ширина підошви фундаменту; р — середній тиск під підошвою фундаменту; Нс — глибина стиснутої зони.
|
|
Фундаменти за своєю конструкцією бувають таких типів:
фундаменти у відкритих котлованах (рис. 6.2, а) — це фундаменти, які після спорудження їх у котловані засипають насипним грунтом і передають тиск на грунт переважно по підошві;
фунда менти елибокоео закладання (рис. 6.2, б) — їх формують або занурюють у грунт за допомогою спеціальних механізмів і передають навантаження на основу як по підошві, так і за рахунок сил тертя по боковій поверхні;
фундаменти на палях (рис. 6.2, в) — це група палей, які з'єднують зверху ростверком для сумісної роботи.
2.Вимоги до основ і фундаментів
Природні основи повинні задовольняти такі вимоги: мати невелику і рівномірну стисненість, яка б забезпечувала рівномірне осідання будівлі в допустимих межах, достатню міцність для сприйняття навантажень від фундаменту і будівлі, не розмиватися підземними водами, не спучуватися (збільшення в об'ємі) при промерзанні, а також бути стійкими проти сповзання.
Основні вимоги до фундаментів: індустріалізація, тобто використання збірних конструкцій і механізація всіх процесів, достатня міцність і жорсткість, водостійкість і морозостійкість, довговічність, економічність^ і ма^і експлуатаційні затрати.
Основи і фундаменти повинні задовольняти вказані вимоги на стадіях проектування, будівництва та експлуатації.
4.Особливості проектування основ і фундаментів за типовими проектами
Фундаменти — найбільш відповідальна частина будівлі чи споруди, і на влаштування їх припадає в середньому 15 % загальної вартості будинку і 12 % трудомісткості. Виходячи з цього велике значення має проектування основ і фундаментів за типовими проектами. До початку проектування необхідно: вивчити місцевий досвід будівництва; ознайомитися зі звітами інженерно-геологічних досліджень щодо напластувань грунтів і рівня підземних вод на території, встановити нормативні і розрахункові характеристики грунтів, оцінити величину і характер майбутнього осідання фундаментів, передбачити раціональне розміщення фундаментів із застосуванням ефективних збірних конструкцій та місцевих матеріалів.
|
|
Основні принципи проектування: застосування в розрахунках методу граничних станів, урахування сумісної роботи основи, фундаменту і надземної будівлі, комплексний підхід до оцінки характеру роботи грунту та вибору типу фундаменту. При комплексному підході слід одночасно врахувати такі фактори:
характер будівлі і її чутливість до нерівномірного осідання фундаменту;
особливості інженерно-геологічних, гідрогеологічних і кліматичних умов;
спосіб виконання робіт.
При проектуванні основ і фундаментів можливі різні рішення, а тому вибирають кілька варіантів, за ними виконують необхідні розрахунки і на основі техніко-економічних порівнянь приймають кінцевий варіант.
Питання для самоперевірки:
1. Що називається основою? Види основ.
2. Що таке фундамент? Класифікація фундаментів.
3. Назвіть основні вимоги до основ і фундаментів.
4. Які основні принципи проектування фундаментів.
Питання для самостійного вивчення:
1. Розподіл напружень у грунтах основ і розрахунок основ
Література:
Бучок Ю.Ф. Будівельні конструкції. Основи розрахунку. К.: Вища школа, 1994 - с.378-413
Условимся сооружением {системой) называть совокупность твердых тел (элементов), неподвижно соединенных между собой. К любому сооружению предъявляются следующие главнейшие требования:
1. Неподвижность относительно основания и неизменяемость приданной геометрической формы в течение всего срока службы.
2. Прочность, жесткость, устойчивость. Прочность и устойчивость гарантируют безопасность эксплуатации сооружения, а достаточная жесткость ограничивает деформацию его в таких пределах, которые не препятствуют нормальным условиям эксплуатации.
3. Экономичность. Экономичность сооружений определяется наименьшими затратами средств на материалы и возведение сооружения.
Чтобы удовлетворить этим требованиям, надо уметь рассчитывать сооружение. Наука, изучающая расчет сооружений на прочность, жесткость и устойчивость независимо от метода расчета, свойств материала (упругие и неупругие) и действующей нагрузки КАКИЕ НАГРУЗКИ ВЫ ЗНАЕТЕ?????(временной или постоянной, сплошной или сосредоточенной, статической или динамической) называется строительной механикой.
Наука, изучающая расчет сооружений на прочность, жесткость и устойчивость независимо от метода расчета, свойств материала и действующей нагрузки называется строительной механикой.
Статикой сооружений называется раздел строительной
механики, изучающий методы расчета сооружений на прочность, жесткость и устойчивость при статическом действии нагрузки
Между статикой сооружений, теоретической механикой
сопротивлением материалов существует тесная взаимосвязь. Сопротивление материалов базируется на знании теоретической механики и изучает методы расчета отдельных элементов сооружений на прочность, жесткость и устойчивость. Статика сооружений применяет - методы теоретической механики и сопротивления материалов к статическому расчету сооружений и служит базой для изучения последующих инженерно-строительных дисциплин.
|
|
Давайте вспомним из раздела теор. Механики основные понятия и аксиомы!!!!!!!!!!!
Основными задачами статики сооружений являются следующие
1. Установление законов образования наивыгоднейших форм
сооружений, т. е. таких форм, которые удовлетворяют вышеизложенным главнейшим требованиям, предъявляемым к сооружениям.
КАКИЕ ТРЕБОВАНИЯ???? Прочность, жесткость, устойчивость,экономичность.
2. Определение внутренних сил в различных сечениях элементов сооружений и выполнение расчетов по подбору и проверке их размеров.
3. Изучение упругих перемещений, возникающих в сооружении под влиянием внешних воздействии.
4. Исследование устойчивости сооружений.
Необходимо отметить, что статика сооружений — наука прикладная, она изучает современные методы расчета сооружений и способствует более экономному расходованию материалов и финансовых ресурсов страны.