Все сооружения можно разбить на три типа:

- абсолютно гибкие;

- абсолютно жесткие;

- обладающие конечной жесткостью.

Абсолютно гибкие сооружения беспрепятственно следуют за перемещениями основания во всех точках контакта с ним. При неравномерных осадках в таких сооружениях не возникает дополнительных напряжений. Идеальным примером являются насыпи. К абсолютно гибким относят также группу сооружений, называемых практически гибкими: одноэтажные здания со статически определимой расчетной схемой, эстакады, галереи.

Абсолютно жесткие сооружения не могут искривляться. При неравномерных осадках основания они получают крен без изгиба конструкций (дымовые трубы, башни, мачты и т.п.). Такие сооружения перераспределяют давление по подошве фундамента: увеличивают его в местах с меньшей податливостью основания и уменьшают в местах с большей податливостью. Перераспределение давления приводит к возникновению в сооружениях дополнительных усилий.

К сооружениям конечной жесткости относится большинство зданий и многие инженерные сооружения. При неравномерных осадках они получают искривления, что ведет к возникновению дополнительных силовых факторов. Если их не учесть при расчете конструкций, то могут появиться трещины. Поэтому при проектировании сооружений нужно учитывать совместную работу грунтов основания и несущих конструкций сооружения (рамы, несущие стены и т.п.).

Формы деформаций и смещений сооружений.

В зависимости от характера неравномерных осадок и от жесткости сооружения возникают деформации и перемещения сооружений следующих видов: прогиб, выгиб, перекос, крен, скручивание, горизонтальные перемещения фундаментов. Прогиб и выгиб связаны с искривлением сооружения. Такие деформации могут возникнуть в зданиях и сооружениях, не обладающих большой жесткостью.П ерекос возникает в конструкциях, когда неравномерность осадок проявляется на участке небольшой протяженности при сохранении относительно равномерных осадок под всем сооружением.

Креном сооружения называется поворот вокруг горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента. Он возникает при несимметричной загрузке основания или несимметричном напластовании грунтов. Наибольшую опасность представляет крен высоких сооружений (трубы, башни, мачты и т.п.).

Скручивание возникает при неодинаковом крене по длине сооружения. При скручивании дополнительные усилия возникают не только в стенах, но и в перекрытиях, которые могут изгибаться в горизонтальном направлении.

Горизонтальные перемещения фундаментов возможны, если опирающиеся на них конструкции передают значительные горизонтальные усилия.

4. Нормативные и расчетные нагрузки, их сочетания.

Классификация нагрузок.

В зависимости от продолжительности действия нагрузок их делят на постоянные и временные. Постоянными нагрузками являются собственный вес конструкций, грунтов, а также воздействие предварительного напряжения в железобетонных конструкциях. Временными нагрузками являются эксплуатационные нагрузки. Они делятся на длительные, кратковременные и особые.

К длительным нагрузкам относятся: вес оборудования, некоторые крановые и снеговые нагрузки, воздействие неравномерных осадок основания, воздействие усадки и ползучести и др. (СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»).

Кратковременные нагрузки включают в себя: вес людей, материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования, часть нагрузки на перекрытие жилых и общественных зданий, снеговые и ветровые нагрузки, температурные воздействия. К особым нагрузкам относятся: сейсмические и взрывные воздействия, просадки грунтов и др.

Нормативные нагрузки устанавливаются по заранее заданной вероятности превышения средних значений (СНиП 2.01.07-85).

Расчетные нагрузки при расчете по первой группе предельных состояний определяют умножением нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке , который обычно больше единицы.

Сочетание нагрузок.

На конструкцию, как правило, действуют несколько нагрузок, поэтому при расчете нужно учитывать наиболее вероятные их сочетания. Сочетания нагрузок делятся на два вида: основные и особые. Основные сочетания состоят из постоянных и временных нагрузок, а особые - из постоянных, временных и одной особой. В основном сочетании, если учитываются все постоянные и только одна временная нагрузка, то ее вводят в расчет без снижения. При действии двух и более временных нагрузок значения длительных нагрузок умножают на коэффициент сочетаний , а кратковременных - на . В особом сочетании нагрузок все временные длительные нагрузки умножаются на коэффициент сочетаний , а кратковременные на .

Таким образом, коэффициенты сочетаний учитывают вероятность одновременного действия максимальных значений длительных и кратковременных нагрузок.