1.Основные принципы проектирования оснований и фундаментов. Исходные данные к проектированию. Примеры возникновения аварийных ситуаций из-за чрезмерных деформаций оснований и фундам.

Основные принципы проектирования фундаментов:-Основания и фундаменты рассчитываются по предельным состояниям I и II группы предельных состояний.-При расчете сооружений учитывается совместная работа оснований, фундаментов и надземных конструкций.-Вариантное проектирование

Вариантное проектирование подразумевает комплексный учет факторов при выборе типа фундаментов:-инженерно-геологических условий площадки строительства;-конструктивных особенностей здания и чувствительности конструкций здания к неравномерным осадкам;- особенности технологических процессов (для промышленных зданий) и их влияния свойства грунтов основания;- способа производства работ при возведении фундаментов и подземной части сооружения.

Исходные данные к проектированию-Конструктивная схема здания, режим эксплуатации и особенности технологических процессов.-Геологические и геморфологические особенности района. Топографические данные участка. Инженерно-геологические и гидрогеологические условия строительной площадки.-Данные о оснащенности местных строительных организаций специальным оборудованием и механизмами.

Конструктивная схема здания включает:- перечень основных несущих конструкций;- глубину заложения фундаментов;- степень статической неопределимости и гибкость надземных конструкций; -величины и характер действующих нагрузок;

Особенности технологических процессов:- наличие вибрационных и динамических воздействий;- наличие агрессивных сред;- наличие технологических процессов, связанных с развитой системой водоснабжения и водоотведения; 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.

2.Предельные состояния при проектировании оснований и фундаментов. Условия выполнения I и II группы предельных состояний.

Основания, фундаменты и другие стр.конструкции, рассчитпо 2 группам предельных состояний (ПС):I – по несущей способности и устойчивости основания; II – по деформациям. При расчете по I– производится определение состояния, при котором может произойти потеря устойчивости основания, обрушение откосов, устойчивости подпорных стен и т.п. При расчете по II группе ограничиваются величины абсолютных осадок, неравномерных осадок, крена, горизонтальных смещений и т.п. По I группе ПС расчеты лишь в следующих случаях: -на основание передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций и т.п.); -сооружение расположено на откосе или вблизи откоса; -основание сложено слабыми водонасыщенными, пылеватоглинистыми грунтами со следующими физико-механическими характеристиками: E < 5 Мпа S_r> 0,85 C_v< 107 см2/год (коэффициент консолидации); -основаниесложеноскальнымигрунтами. Условие I группы ПС можно записать в виде: N_I<N_u где N_I – расчетная нагрузка на уровне подошвы фундамента; N_u – предельная нагрузка на основание, определяемая для фундаментов как предельная критическая нагрузка P^III_cr. С учетом соответствующих коэффициентов надежности, определяемых в зависимости от типа фундамента, грунтовых условий и т.п. Основным условием соблюдения требований II группы предельных состояний.

3.Учет совместной работы оснований, фундаментов и подъемных конструкций. Методы учета жесткости надземных конструкций. Основные типы сооружений по жесткости.

Взаимодействие фундаментов с основанием исследуется с целью определения: перемещений фундаментов; внутренних усилий в конструкциях фундаментов; напряжений на контакте фундаментов с основанием (контактных напряжений).

Параметры взаимодействия фундаментов с конструктивными элементами сооружения зависят от конструктивных характеристик этих элементов. По этой причине уровень напряженно-деформированного состояния фундаментов также является функцией конструктивных параметров элементов сооружения.

Различают жесткие фундаменты и фундаменты конечной жесткости. Для жесткого фундамента, как правило, с некоторым приближением принимают прямолинейную эпюру контактных напряжений. Перемещения фундамента определяют как для жесткого тела. Собственными деформациями и прогибами конструкций фундамента пренебрегают.

Жесткими, как правило, считаются столбчатые фундаменты под колонны, плитные фундаменты под оборудование и т.п. Для фундамента конечной жесткости форма эпюры контактных напряжений зависит от жесткости фундаментных конструкций и податливости основания. Перемещения фундамента определяют как для деформируемой системы в каждом ее расчетном узле. Фундаментами конечной жесткости, как правило, являются ленточные фундаменты, плитные фундаменты и т.п. Для классификации ленточного фундамента вычисляют такие характеристики:

показатель жесткости системы балка-основание . В зависимости от численного значения приведенной длины балки делятся на три категории: - балки жесткие, если < 1; - балки короткие, если1    6; - балки длинные, если > 6. Балки жесткие с достаточной степенью обоснованности можно отнести к жестким фундаментам. Балки короткие и длинные относятся к фундаментам конечной жесткости. Ленточный фундамент является пространственной конструкцией, состоящей из балки (ребра) и плиты, передающей нагрузки на основание. При этом довольно часто балка рассматривается как фундамент конечной жесткости, а плита в поперечном сечении ленточного фундамента как жесткий фундамент.Для фундамента конечной жесткости не представляется возможным принимать эпюры контактных напряжений прямолинейными, так как вследствие изгиба фундамента давление на грунт увеличивается в местах передачи сосредоточенных сил и уменьшается в промежутках между этими силами. В балке, нагруженной сосредоточенными силами от колоны, опирающейся на упругое основание, грунт сжимается сильнее там, где действуют сосредоточенные силы, оказывая тем самым усиленную поддержку балке в наиболее просевших ее частях. При расчете фундаментов конечной жесткости должно быть учтено взаимодействие фундаментной конструкции и сжимаемого основания, т.е. расчет таких фундаментов нужно производить как конструкций на упругом основании.