Определение контактных напряжений

5.1 Контактные напряжения (нормальные и касательные напряжения по контакту "сооружение - основание" и по расчетной поверхности сдвига при наличии в фундаментной части заглубленных ребристых элементов) необходимо определять для использования их в расчетах прочности конструкций фундаментной части сооружения, а также в расчетах оснований по несущей способности и деформациям.

При определении контактных напряжений необходимо учитывать конструктивные особенности фундамента, последовательность возведения ЛСП и вид основания.

5.2 Для ЛСП гравитационного типа контактные напряжения следует определять методами механики сплошной среды (линейной и нелинейной) теории упругости и теории пластичности. На начальных стадиях проектных работ допускается использовать метод внецентренного сжатия согласно СНиП 2.02.02-85* (приложение 9) [2] .

5.3 При получении на участке подошвы фундамента касательных напряжений, превышающих предельные и определяемых по формуле

                                                                              (5.1)

где τ _lim - предельные касательные напряжения по подошве фундамента;

σ , φ, C - обозначения те же, что в 3.3, они должны быть приняты равными предельным, а на остальных участках должны быть пересчитаны.

5.4 При наличии неровностей на поверхности морского дна или линз грунта с более высокими прочностными характеристиками нормальные контактные напряжения следует определять методами нелинейной теории упругости или теории пластичности.

Эпюры контактных напряжений под подошвой фундамента в зависимости от его гибкости. Крайняя правая схема на данном рисунке показывает, что для абсолютно жёстких фундаментов (Г=0), в целях аппроксимации, принята не фактическая седлообразная эпюра контактных напряжений, а прямоугольная (использование аппарата теории упругости к грунтам).

Форма эпюры контактных напряжений зависит и от ширины подошвы фундамента Р = f(b) и при прочих равных условиях (m_v – const; N – const) и может быть представлена на следующей схеме:

Эпюры контактных напряжений под подошвой фундамента в зависимости от его ширины.

Форма эпюры контактных давлений зависит и от степени нагружения фундамента Р = f (N) и при прочих равных условиях (m_v – const; F - const) может быть представлена на следующей схеме:

Эпюры контактных напряжений под подошвой фундамента в зависимости от степени нагружения.

Таким образом, приведённые примеры дают наглядную картину изменения величины и формы эпюры контактных напряжений в зависимости от поэтапного нагружения (увеличение веса сооружения в процессе его строительства), что значительно осложняет решение поставленной задачи.

27.Перевірка жорсткості конструкції фундаменту.

Здания, сооружения и их отдельные элементы в зависимости от чувствительности к деформациям основания условно разделяют на три тина: гибкие, абсолютно жесткие и конечной жесткости.

Гибкие сооружения, передавая нагрузку на основание, беспрепятственно следуют за осадкой так, что дополнительные усилия в их конструкциях практически не возникают. Идеальным примером подобного сооружения является земляная насыпь. Будучи возведена даже на слабых грунтах, она способна неравномерно деформироваться вместе с ними без опасности разрушения. Для сохранения проектных отметок ей придают строительный подъем на величину ожидаемых осадок или досыпают по мере деформирования. К тому же типу сооружений относятся днища металлических резервуаров, эстакады и галереи с разрезными пролетными строениями и т. д.

Абсолютно жесткие сооружения, напротив, при деформациях основания не изгибаются, а дают осадку как единый массив, причем поверхность основания в границах подошвы сооружения остается плоской. К ним относятся дымовые трубы, массивные мостовые опоры, доменные печи и другие подобные сооружения, как правило, компактные в плане, установленные на массивном фундаменте. При действии моментной нагрузки или в случае неравномерно деформирующихся оснований кроме осадки может возникать крен сооружения. Контактные напряжения по подошве фундамента абсолютно жесткого сооружения существенно неоднородны. Однако для массивных фундаментов, имеющих большой запас прочности на изгиб, они обычно не опасны.

Подавляющее большинство зданий (фундамент) и сооружений обладают конечной жесткостью(рамные и неразрезные железобетонные конструкции, кирпичные, блочные и панельные дома и т. п.). Здесь уже неравномерные осадки основания сопровождаются искривлением сооружения, хотя жесткость сооружения до некоторой степени уменьшает неравномерность осадок. В результате в несущих конструкциях возникают дополнительные усилия, которые при неправильном проектировании могут привести к появлению трещин и даже разрушению элементов конструкций.

1.27. Коэффициенты жесткости для естественных оснований K_z, K_, K_x,K_ определяются по формулам:

при упругом равномерном сжатии - K_z, кН/м (тс/м),

                                                                           (8)

при упругом неравномерном сжатии (повороте подошвы фундамента относительно горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести по­дошвы фундамента перпендикулярно плоскости колебаний) - K_, кН·м (тс·м),

                                                                  (9)

при упругом равномерном сдвиге - K_x, кН/м (тс/м),

                                                                    (10)

при упругом неравномерном сдвиге (повороте подошвы фундамента относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести подош­вы фундамента) - K_, кН·м (тс·м),

                                                                 (11)

В формулах (9), (11):

I_ и I_ - соответственно момент инерции площади подошвы фун­дамента относительно горизонтальной оси,перпендику­лярной плоскости колебаний, и вертикальной оси фунда­мента, проходящих через центр тяжести подошвы, м⁴

28.Перевірка конструкції фундаменту на продавлювання.