Бобик М., 4. ОСНОВИ І ФУНДАМЕНТИ. Питання 16-30

16. Особливості розрахунку основи за несучою здатністю. Реологічні процеси в грунтах та їх врахування при цих розрахунках.

Розрахунок основ за несучою здатністю виконується з метою перевірки стійкості споруди, або її елементів при будівництві і екплуатації.

Для забезпечення стійкості споруди і її елементів необхідно, щоб виконувалась умова:

де F – розрахункове значення сил, які здатні зрушити споруду;

R – розрахункове значення сил граничного опору, які утримують споруду;

- коефіцієнт сполучення навантаження, приймається для основного сполучення навантажень – 1.0; для особливого сподучення навантажень – 0.9; для сполучення навантажень в період будівництва і ремонту – 0.95;

- коефіцієнт умов роботи, приймається з таблиці 5 (СНиП 2.02.02-85, стор. 9);

- коефіцієнт надійності споруди, приймається рівним 1.25; 1.20; 1.15 і 1.10 відповідно для споруд І, ІІ, ІІІ, ІV класу.

При невиконанні умови необхідно застосувати інженерні заходи (покращити характеристики грунту, зменшити навантаження, збільшити розміри фундаментної плити та інш.).

Однією із основних задач при визначенні стійкості споруд є вибір розрахунокової схеми, за якою можлива втрата несучої здатності основи. На основі екcпериментальних і теоретичних досліджень встановлено, що при розрахунках стійкості гідротехнічних споруд слід розглядати можливі втрати стійкості за схемами площинного, змішаного і глибинного зсувів. При цьому встановлено, що коли діють одні горизонтальні навантаження або вони значно перевищують вертикальні навантаження, втрата несучої здатності основи проходить безпосередньо у площині підошви фундаменту. У випадку, коли діють одні вертикальні навантаження або вони значно перевищують горизонтальні навантаження, втрата несучої здатності основи проходить з витисненням грунту з під підошви фундаменту. Коли діють вертикальні і горизонтальні навантаження, втрата несучої здатності основи проходить як безпосередньо в площині підошви фундаменту, так і з витисненням грунту з під фундаменту.

Реологічні процеси в грунті обумовлені в'язким характером зміщення твердих частинок та агрегатів грунту, розділених плівками зв'язкової води. Ці процеси супроводжуються порушенням цементації. (структурних) зв'язків, появою вузьких контактів і переорієнтацією частинок грунту. В'язке деформування, яке розглядається як повзучість, буває зсувними і об'ємним. Об'ємна деформація складається з ущільнення, обумовленого фільтрац. властивостями (первинне ущільнення), і деформації повзучості скелета грунту (вторинне ущільнення).

Процес повзучості в залежності від величини навантаження і виду грунту може бути затухаючим або незгасаючих.

17. Класифікація фундаментів; характеристика матеріалу, що використовується для їх влаштування.

Ф ундамент - підземна або підводна частина будівлі чи споруди, що передає навантаження на основу. За конструктивними і технологічними особливостями влаштування фундаменти бувають: мілкого закладення - передають навантаження на основу через свою підошву і споруджуються у відкритих котлованах з попереднім вийманням грунту; пальові фундаменти - опираються на відносно довгі вертикальні або малопохилі стержні - палі; глибокого закладення - занурюються в грунт з одночасним вийманням грунту з під них (опускні колодязі, кесони, стіна в грунті).

З а методом виготовлення фундаменти розділяються на: монолітні, збірні і збірно-монолітні. За матеріалом: бутові, бутобетонні, бетонні, залізобетонні, дерев'яні, металеві та комбіновані. За формою в плані: стрічкові - приймаються під безперервні стіни; стовпчаті – приймають під колони та стіни (в комбінації з балками); масивні - влаштовуються у вигляді жорсткого масиву під всією спорудою; плитні – виготовляють у вигляді суцільних, як правило, залізобетонних плит під всією спорудою . За характером роботи під навантаженням: жорсткі і гнучкі. Фундаменти відносять до жорстких, коли ширина їх підошви не виходить за межі призми жорсткості (рис.9.1). В протилежному випадку фундаменти гнучкі (рис.9.2).

Гнучкі фундаменти (матеріал - зазвичай залізобетон) сприймають моментні навантаження, а жорсткі невеликих розмірів (матеріал - бут, бутобетон або бетон) - практично тільки стискуючі навантаження. Тангенс кута жорсткості α залежить від матеріалу фундаменту і коливається в межах 0,2-0,35.