21.  Нагрузки и воздействия. Сочетания нагрузок.

В соответствии ср СНиП 2.01.07-85 «нагрузки и воздействия» все действующие в системе ОиФ нагрузки делятся на:

-        постоянные

o   вес частей зданий и сооружений;

o   вес и давление грунтов;

-        временные

o   длительно действующие;

o   вес перегородок;

o   вес стационарного оборудования;

o   нагрузки на перекрытия в складах, зернохранилищах, библиотеках;

o   вес отложений производственной пыли;

-        кратковременно действующие;

o   полезная нагрузка на перекрытия – люди, мебель;

o   ветровая;

o   снеговая;

o   подвижное и крановое оборудование;

o   нагрузка в зоне ремонта и обследования;

o   покрытия;

-        особые;

o   сейсмика;

o   нарушение технологического режима.

В расчётах ОиФ по предельным состояниям используются расчётные нагрузки. По 1-ому пред сост кэф надёжности 1, по 2-ому 1.05-1.1

ОиФ рассчитывают на самые неблагоприятные сочетания нагрузок. Различают основные сочетания , которые включают постоянные, временные, длительные и кратковременные нагрузки; особые сочетания постоян. врем. длит., кратковрем и одну особую наиболее значимую. При расчёте на  основные сочетания нагрузок с одной кратковременной нагрузкой её учитывают без снижения значения. Если в расчётах две и более кратковрем. нагрузки, то их значения умножают на кэф сочетания нагрузок  В многоэтажных  жилых и общественных зданиях перекрытия всех этажей не могут быть загружены одновременно максимальной нагрузкой, поэтому используют кэф одновременности нагрузок ;

m – число перекрытий, этта2 – для больших залов – кино, театр, спорт.

22.  Расчетные схемы нагрузок на фундамент.

 

 

 

 

23.  Основные положения расчета оснований по деформациям.

 S – расчётная деформация

Виды расчётов:

Расчёт осадки

Относительная неравномерность осадки

Крен

Для сложных грунтовых условий  - просадка;  - подъём и усадка;  - осадка; U – горизонтальные перемещения.

Проверка слабого подстилающего слоя  

Расчёт времени стабилизации осадки S=f(t)

Расчёт тела фундамента по деформациям – по трещиностойкости.

24.  Предельные деформации оснований.

 Предельные значения совместной деформации основания сооружения устанавливаются исходя из требований:

-        технологических или архитектурных требований к деформациям сооружения - Они устанавливаются соответствующими нормами проектирования зданий и сооружений, правилами технической эксплуатации оборудования или заданием на проектирование. Проверка соблюдения условия  производится в составе расчётов сооружения во взаимодействии с основанием, после соответствующих расчётов надземных конструкций по прочности, устойчивости и трещиностойкости;

-        требования к прочности, устойчивости и трещиностойкости наземных конструкций включая общую устойчивость сооружения -  - они устанавливаются расчётом во взаимодействии с основанием. Такой расчёт выполняют на стадии разработки типового проекта (при этом расчёты ведутся для нескольких вариантов грунтовых условий). Проверка условия производится на стадии привязки типового проекта к местным грунтовым условиям и является косвенной проверкой прочности, устойчивости и трещиностойкости конструкций сооружения.

При разработке индивидуальных проектов конструкций, которые рассчитываются на взаимодействие с основанием, использовать необязательно.

Из двух значений предельных деформаций, которые назначаются согласно технологическим или конструктивным требованиям, принимается наименьшее.

25.  Основные положения расчета оснований по несущей способности.

Цель – подобрать такие размеры фундаментов, чтобы нагрузка, передаваемая ими на основание при строительстве и эксплуатации сооружения, не превышала величины предельно допустимой (нагрузки, разрушающей основание), предельной критической нагрузки.

Задачи – определение предельно допустимой разрушающей нагрузки при которой:

-        у сооружений, передающих основанию доминирующую горизонтальную (сдвигающую) нагрузку происходит сдвиг, связанный с резко развивающимися прогрессирующими перемещениями с захватом части массива грунта основания или непосредственно по подошве

-        у сооружений, опирающихся на фундамент мелкого и средней глубины заложения и передающих основанию доминирующую вертикальную нагрузку происходит разрушение массива фундамента, связанное с этим выпирание грунта из под подошвы и резкое прогрессирующее вертикальное перемещение фундамента.

 

ФМЗ  0<d/b<1/2

 

 

ФСГЗ ½<d/b<2

 

 

-        у сооружений глубокого и очень глубокого заложения, передающих основанию доминирующую вертикальную нагрузку, происходит нарастание осадок одновременно с увеличением нагрузок.

В каких случаях следует считать по несущей способности:

По СНиП 2.02.01-83*:

-        рекомендуется считать, если объект вблизи бровки откоса;

-        если под подошвой фундамента несжимаемые грунты;

-        когда основание сложено медленно уплотняющимися водонасыщенными глинистыми или заторфованными грунтами

Степень влажности Sr>0.85

Кэф фильтрационной консолидации

Основное условие расчёта по несущей способности

F – расчётная нагрузка на основание

Fu – сила предельного сопротивления основания

Гамма с – кэф условий работы 0.8-1

Гамма n – кэф надёжности по назначению сооружения 1.1-1.2

Виды расчётов в первой группе предельных состояний:

-        для основания: считается прочность и устойчивость грунтов в зависимости от различных схем разрушения и проверяется условие , подбирается фундамент;

-        для фундамента – тело фундамента считается по прочности.

26.  Предельные давления на основания.

НЕТУ

27.  Технико-экономическое обоснование принимаемых решений.

Оценка намеченных для проектируемого сооружения вариантов решений основания и фундаментов производится путём сравнительного анализа их технико-экономических показателей.

Сравниваемые конкурентоспособные варианты должны быть сопоставимы. Если какой-либо из конкурирующих вариантов содержит дополнительные мероприятия, они должны быть учтены при сравнении.

Технико-экономические показатели вариантов решений определяются для основания и фундамента в целом. Для анализа этих показателей может быть выбрана сопоставимая единица измерения, например м2 общей площади сооружения.

Для многих типов зданий и сооружений разработаны нормативные материалы, позволяющие с помощью содержащихся в них данных определять расходы материалов на фундаменты, минуя стадию разработки чертежей, и укрупнённые сметные нормы на определённые типы фундаментов. Эти материалы позволяют при известных конструктивных характеристиках здания для заданных природно-климатических условий строительства и расчётных сопротивлений грунтов несущего слоя основания получить данные о стоимости, материалоёмкости и трудоёмкости устройства фундаментов мелкого заложения или свайных фундаментов.

Основным стоимостным критерием при выборе проектного решения является показатель приведенных затрат:

где Сс – расчётная или фактическая себестоимость устройства фундаментов, включающая при наличии расценок прямые затраты СМО (доставка, материалы, складирование), накладные расходы в строительстве и дополнительные затраты на производство работ в зимнее время;

Еп=0.12 – нормативный кэф сравнительной эффективности кап.вложений;

Кб Кс – кап.вложения в основные производственные фонды строительной индустрии (Кб – в предприятия по производству бетона, арматуры, сб.жб конструкций фундамента; Кс – в строительные транспортные машины и механизмы, а также в базу по их обслуживанию и экплуатации);

Д – экономическая оценка фактора дефицитности ресурса (в настоящее время учитывается по расходу стали).

К натуральным показателям относят суммарные затраты труда и показатели расхода материалов. Суммарные затраты труда на устройство фундаментов включают затраты труда в заводских условиях на изготовление сборных конструкций и изделий, приготовление бетонной смеси, изготовление арматуры и опалубки, их транпортировку, возведение фундаментов и определяется по формуле:

где Чи, Чт и Чв – соответственно затраты труда на изготовление, транспорт и возведение сравниваемой конструкции фундамента;

2; 2.4; 1.25 – кэф учёта затрат труда вспомогательных рабочих, также на управление и обслуживание производства;

м – кэф учёта мощности предприятия.

Показатели расхода материалов определяются по объёмам работ, подсчитанным по чертежам и сметным нормам.

28.  Виды фундаментов мелкого заложения по материалу и по конструкции.

Виды фмз по материалу:

-        деревянные;

-        каменная кладка из естественных и искусственных камней, бутобетон;

-        бетонные – монолит и сборные, ж/б.

Виды фундаментов по конструкции:

Отдельно стоящие – столбчатые под отдельные опоры зданий каркасных, неполнокаркасных.

b/l=1/5

Отдельные фундаменты устраивают под колонны, опоры балок, ферм и других элементов пром и гражданских зданий и сооружений. Возможно устройство отдельных фундаментов и под стены (при небольших нагрузках и в тех случаях, когда основанием служат грунты, имеющие высокие прочностные и деформационные характеристики). Отдельные фундаменты не увеличивают жесткости сооружения, поэтому их обычно применяют в тех случаях, когда неравномерность осадок не превышает допустимых значений.

 

Ленточные фундаменты используют для передачи нагрузки на основание от протяжённых элементов строительных конструкций – стен здания или ряда колонн. По размещению в плане ленточные фундаменты могут состоять из одинарных или перекрёстных лент. Одинарные ленты устраивают под стены, о перекрёстные – под сетку колонн.

 

 

 

 

 

 

 

Перекрёстно-ленточный фундамент – отдельно стоящие и с ленточными балками:

 

Сплошные фундаменты устраивают под всем зданием в виде жб плит под стены или сетку колонн. Фундаментные плиты разрезаются в плане только осадочными швами, но в пределах каждого выделенного отсека они обеспечивают жёсткость здания и совместную работу фундаменты и надземной части сооружения. Сплошные фундаменты способствуют уменьшению неравномерности осадки сооружения.

если h>c – фундамент абсолютно жесткий

 

 

 

 

 

Массивные фундаменты устраивают в виде жёсткого массива под небольшие в плане сооружения – башни, мачты, дымовые трубы, доменные печи и т.п.

29.  Основные принципы конструирования отдельно стоящих фундаментов.

Отдельные фундаменты представляют собой кирпичные, каменные, бетонные или железобетонные столбы с уширенной опорной частью. Могут выполняться в монолитном или сборном варианте. Чаще всего они уширяются к подошве уступами, размеры которых определяются углом жёсткости альфа, т.е. предельным углом наклона, при котором в теле фундамента не возникают растягивающие напряжения. Угол жёсткости, определяющий отношение между высотой и шириной уступов, или наклон боковых граней назначается в зависимости от материала, марки раствора или класса бетона, давления на грунт и составляет 30-40 градусов.

Сечение и арматура жб фундаменов подбираются с соблюдением требований, предъявляемых к жб конструкциям.

Монолитные жб фундаменты состоят из плитной части ступенчатой формы и подколонника. Сопряжение сборных колонн с фундаментом осуществляется с помощью стакана, монолитных колонн – соединением арматуры колонн с выпусками из фундамента, а стальных колонн – креплением башмака колонны к анкерным болтам, забетонированным в фундаменте. Применяются и другие конструкции соединения колонн с фундаментом. Размеры в плане подошвы, ступеней и подколонника монолитных фундаментов принимаются кратными 300 мм, а высота ступеней – кратной 150 мм. При устройстве отдельных фундаментов под стены по обрезу фундаментов укладываются фундаментные рандбалки, на которые опираются наземные конструкции.

См. рисунки в тетради.

 

30.  Основные принципы конструирования ленточных фундаментов.

 

 

Ленточные фундаменты устраивают либо монолитными, либо из сборных блоков. Монолитные ленточные фундаменты из природного камня и бетона устраивают в виде конструкции ступенчатой или наклонной форм. Монолитные железобетонные ленточные фундаменты выполняются в виде нежней армированной ленты и неармированной или малоармированной фундаментной стены. Одним из возможных вариантов устройства монолитных ленточных фундаментов является многощелевой.

Сборный ленточный фундамент состоит из ленты, собираемой из жб плит, армированных по расчёту, и стены, собираемой из бетонных блоков. Жб фундаментные плиты подушки и бетонные стеновые блоки унифицированы. Номенклатура фундаментных плит предусматривает их разделение на 4 группы, каждая из которых характеризуется наибольшим значением среднего давления, передаваемого на основание при соответствующем вылете консоли фундамента. Поэтому важным этапом конструирования сборного фундамента является проверка допустимого вылета консоли.

При строительстве на прочных грунтах при уровне подземных вод ниже подошвы можно применять прерывистые ленточные фундаменты, которые устраивают из фундаментных жб плит, расположенных на некотором расстоянии друг от друга.

Чтобы уменьшить объём железобетона в теле фундамента, иногда применяют ребристые железобетонные блоки или плиты с вырезами.

Ширина фундаментных блоков принимается равной ширине стен, но не менее 30 см, стены не должны выступать более 15 см. Высота типовых стеновых блоков 280 и 580 мм. Блоки укладываются на цементном растворе с перевязкой швов стеновых блоков и плит.

Для повышения жёсткости сооружения сборные фундаменты усиливают армированными швами или жб поясами, устроенными поверх фундаментных плит или последнего ряда стеновых блоков по всему периметру здания на одном уровне.

Ленточные фундаменты под колонны устраивают в виде одиночных или перекрёстных лент и выполняют в монолитном варианте из жб. Возможно их устройство и в сборном варианте в виде отдельных блоков, соединяемых между собой с последующим омоноличиванием стыков.

См. рисунки в тетради.