Применение пфп и плитно-рамных фундаментов при строительстве на пучинистых грунтах

Известен зарубежный опыт строительства на пучинистых грунтах, при котором разравнивается и уплотняется грунт с подсыпкой из крупнозернистого песка с установкой на грунте слоя утеплителя, например, полистирола, на который устанавливается плита толщиной 20 см.

Преимущества возведения предложенных типов фундаментов в случае строительства на пучинистых грунтах заключаются в эффективности конструкции за счет долговечности, надежности и экономичности, которая достигается за счет того, что земляные работы сведены к минимуму, не требуется устройство песчаной подушки; утеплитель укладывается внутрь и защищен от влаги и возможного разрушения, т. е. обеспечена его долговечность, а значит, защита грунта от морозного пучения; возможна установка любого утеплителя, т. к. он не несет нагрузки и не подвержен механическим воздействиям; конструкция плиты, утеплителя и пола работает совместно. Фундаментная платформа за счет промежуточной железобетонной плиты и системы перекрестных ребер обладает большой пространственной жесткостью и распределительной способностью, а потому малой чувствительностью к неравномерным перемещениям грунта при воздействии природных факторов [2].

В Красноярске массовое коттеджное строительство в плане 2011 г. составляет 30 %, на последующие годы его доля увеличивается в разы, причем в сложных грунтовых условиях создает предпосылки для широкого применения эффективных экономически выгодных сплошных плитно-рамных фундаментных платформ.

Глава 5. Инженерные аспекты оптимизации конструкций

Изложены принципы практической оптимизации и приведены примеры путей их реализации. Дана ссылка на изобретения в области практической оптимизации.

5.1. Вопросы математической и практической оптимизации конструкций

Известно, что существует разрыв между результатами оптимизации, которые достигаются на основе математических формулировок и инженерной практики из-за неучета качественных технологических факторов, которые трудно формализуются и не поддаются математическим решениям. Инженеры не отказываются от идеализированных математических решений как некоторых так называемых оптимальных ориентиров, но реализация их часто затруднительна. Кроме того, для многих областей таких решений не существует. Как преодолеть этот разрыв? Наряду с методами математической оптимизации используются и другие подходы

( рис. 19). Например:

• многоцикловая практическая оптимизация, сочетающая теоретические и экспериментальные результаты;

• искусство формообразования, априори обеспечивающее конструктивную безопасность, экологичность, условия малой чувствительности к негативным воздействиям и др.;

• методы адаптации, регулирования и управления напряженно-деформированным состоянием конструкций;

• принятие решений в условиях неопределенности; создание управляемых конструкций, близких к интеллектуальным системам, обладающих способностью доучиваться, например, нейроуправляемых.

Рис. 19. Инженерные аспекты оптимизации конструкции

Реальные проблемы (задания), как правило, многоэкстремальны, охватывают не только конструктивные факторы, но и технические, архитектурные, производственные, экологические, социальные и др. Нужен системный подход, оценивающий не только конечный результат, но и его возможные последствия.

Проблемы математической оптимизации освещены в литературе достаточно полно. (В частности, в [1-7]. К ним применима теория преобразования вариационных проблем с условным и безусловным экстремумами [15].

В данном учебном пособии это направление не развивается, основное внимание здесь уделено инженерным аспектам совершенствования конструкций, охватывающим разные подходы, в том числе и оптимизационные. Иллюстрируя имеющийся разрыв, укажем на выводы в справочной книге [2], в которой отмечены два направления развития автоматически управляемых систем: теоретическое и практическое (прикладное). Обратим внимание на инженерную практику проектирования и разработки новых конструкций. Вот характерный пример последнего. Когда известный конструктор, руководитель предприятия по созданию и запуску искусственных спутников, решил оформить свои проекты в виде докторской диссертации, положив в основу методы теоретической оптимизации и принятия решений, то его самооценка завершенной работы была следующая: «на основе данной диссертации ни один спутник не взлетит».