47. 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 подошвеная 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 cI – расчетные 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 G_ст>1,15Т_ст

G_ст – вес стенок колодца,Т_{ст –} сопротивление грунта трению по стенкам колодца (сопротивление ножа – R – коэф-т 1,15),Т_ст=u*f_i*h_i,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:G_ст-Gводы>1,15Т_ст

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

Kвс=(Gст+Gдн+0,5Тст)/(Нв*Адн*γ_w) <1,2 ;Gдн – вес днища,Нв – высота столба воды от УТВ до подошвы,Адн – площадь днища колодца,γ_{w –} удельный 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. Р_а определяется по формулам, используемым при расчете подпорных стен.

Т_дн – сила трения днища колодца о грунт;Т_дн=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.