1. Виды предельных состояний и условия их применения. Основные типы зданий и сооружений по жесткости и формы деформаций сооружений.

Предельные состояния – это напряженно-деформированные состояния, при которых конструкции сооружений и их оснований перестают удовлетворять установленным нормативными документами требованиям, в результате чего становятся непригодными к эксплуатации. Они подразделяются на две группы:

- первая группа по потере несущей способности – потеря устойчивости или формы, всевозможные виды разрушений, ползучесть или текучесть материала, чрезмерное раскрытие трещин и др. подобные дефекты всего сооружения или отдельных конструкций;

- вторая группа по непригодности к нормальной эксплуатации – недопустимые перемещения трещины, колебания, затрудняющие нормальную эксплуатацию всего здания и сооружения или отдельных участков.

Проектирование оснований вместе с фундаментом по предельным состояниям заключается в выборе таких типов оснований и в назначении таких размеров фундаментов, которые обеспечат нормальную эксплуатацию зданий и сооружений. Деформации наземных конструкций от самого невыгодного сочетания нагрузок должны быть близки предельным значениям, но не превышать их. Проектирование следует вести с учетом природных особенностей строительной площадки, особенностей конструктивных решений и требований эксплуатации зданий или сооружений, производства работ.

Для проектирования оснований (вместе с фундаментом) устанавливаются два предельных состояния. Первое – по несущей способности, которое оценивает прочность, устойчивость грунтов основания вместе с ф-том, второе – по деформациям, которое оценивает все возможные деформации оснований вместе с ф-тами для проектируемого здания или сооружения.

Расчет по деформациям заключается в выполнении условия:s ≤ s_u ,

т.е. все виды деформаций наземных частей зданий и сооружений (абс. и отн. осадки, крены, прогибы, выгибы и т.д.) в период строительства и эксплуатации s, возникающие в результате равномерных и неравномерных осадок грунтов основания при действии невыгодных комбинаций нагрузок, не должны превышать предельно допустимые значения s_u на рассматриваемое время.

Расчет по несущей способности заключается в выполнении условия:F ≤ γ_c · F_u / γ_n ,

где F – расчетная нагрузка, действующая на грунт основания от всех наиболее невыгодных сочетаний нагрузок; F_u – предельное сопротивление грунтов основания в направлении действующей нагрузки; γ_c и γ_n – соответственно коэффициент условий работы и коэффициент надежности по назначению сооружения.

Основные типы зданий и сооружений по жесткости:

- абс. гибкие (земляная насыпь, Ме резервуар);

- абс. жесткие – не могут искривляться и дают осадку, как равномерный массив (дом. печь), возникновение дополнительной нагрузки;

- сооружения конечной жесткости – полученные деформации, уменьшение неравномер. осадки.

Формы деформаций сооружений:

а) перекос – на участке небольшой протяженности – вертикальность сохраняется

б) прогиб выгиб

возникают в сооружениях не большой жесткости;

в) крен – возможен при несимметричной нагрузке, при несимметричном напластовании грунтов, может привести к опрокидыванию

г) кручение – возможно при неодинаковом крене сооружения по длине, развивается в разные стороны;

д) гориз. перемещения – м.б., когда на фунд-т д-вуют больш. гориз. усилия (оползень откоса).