Лекція № 18 особливості розрахунку основ та фундаментів

Тема 4.2. Особливості розрахунку основ та фундаментів.

План лекції

1. Основні поняття і визначення

2.Вимоги до основ і фундаментів

3.Особливості проектування основ і фундаментів за типовими проектами

1. Основні поняття і визначення

Основою називається масив грунту, який сприймає наванта­ження від будівлі. Основи бувають двох видів:

1) природні — грунти за своїми властивостями здатні сприймати навантаження без спеціальних заходів, тобто в умовах природного за­лягання їх;

2) штучні — грунт не може сприймати навантаження і слід вжи­вати спеціальні заходи.

Фундаментом називають підземну частину будівлі або спо­руди, яка сприймає навантаження від наземної частини і передає їх на грунт.

Основні позначення згідно з СНиП 2.02.01-83 (рис. 6.1) такі: БЬ — відмітка спланованої поверхні грунту; — відмітка поверхні при­родного рельєфу; РЬ — відмітка підошви фундаменту; Ц7£ — рівень підземних вод; ВС — нижня границя стиснутої зони; сі, й_П — глибина закладання фундаменту відповідно до рівня планування і поверхні природного рельєфу; Ь — ширина підошви фундаменту; р — середній тиск під підошвою фундаменту; Н_с — глибина стиснутої зони.

Фундаменти за своєю конструкцією бувають таких типів:

фундаменти у відкритих котлованах (рис. 6.2, а) — це фундаменти, які після спорудження їх у котловані засипають насипним грунтом і передають тиск на грунт переважно по підошві;

фунда менти елибокоео закладання (рис. 6.2, б) — їх формують або занурюють у грунт за допомогою спеціальних механізмів і передають навантаження на основу як по підошві, так і за рахунок сил тертя по боковій поверхні;

фундаменти на палях (рис. 6.2, в) — це група палей, які з'єднують зверху ростверком для сумісної роботи.

2.Вимоги до основ і фундаментів

Природні основи повинні задовольняти такі вимоги: мати невелику і рівномірну стисненість, яка б забезпечувала рівномірне осідання бу­дівлі в допустимих межах, достатню міцність для сприйняття наванта­жень від фундаменту і будівлі, не розмиватися підземними водами, не спучуватися (збільшення в об'ємі) при промерзанні, а також бути стійкими проти сповзання.

Основні вимоги до фундаментів: індустріалізація, тобто використан­ня збірних конструкцій і механізація всіх процесів, достатня міцність і жорсткість, водостійкість і морозостійкість, довговічність, економіч­ність^ і ма^і експлуатаційні затрати.

Основи і фундаменти повинні задовольняти вказані вимоги на ста­діях проектування, будівництва та експлуатації.

4.Особливості проектування основ і фундаментів за типовими проектами

Фундаменти — найбільш відповідальна частина будівлі чи спору­ди, і на влаштування їх припадає в середньому 15 % загальної вартос­ті будинку і 12 % трудомісткості. Виходячи з цього велике значення має проектування основ і фундаментів за типовими проектами. До по­чатку проектування необхідно: вивчити місцевий досвід будівництва; ознайомитися зі звітами інженерно-геологічних досліджень щодо на­пластувань грунтів і рівня підземних вод на території, встановити нор­мативні і розрахункові характеристики грунтів, оцінити величину і характер майбутнього осідання фундаментів, передбачити раціональне розміщення фундаментів із застосуванням ефективних збірних кон­струкцій та місцевих матеріалів.

Основні принципи проектування: застосування в розрахунках ме­тоду граничних станів, урахування сумісної роботи основи, фундамен­ту і надземної будівлі, комплексний підхід до оцінки характеру роботи грунту та вибору типу фундаменту. При комплексному підході слід од­ночасно врахувати такі фактори:

характер будівлі і її чутливість до нерівномірного осідання фунда­менту;

особливості інженерно-геологічних, гідрогеологічних і кліматичних умов;

спосіб виконання робіт.

При проектуванні основ і фундаментів можливі різні рішення, а тому вибирають кілька варіантів, за ними виконують необхідні розра­хунки і на основі техніко-економічних порівнянь приймають кінцевий варіант.

Питання для самоперевірки:

1. Що називається основою? Види основ.

2. Що таке фундамент? Класифікація фундаментів.

3. Назвіть основні вимоги до основ і фундаментів.

4. Які основні принципи проектування фундаментів.

Питання для самостійного вивчення:

1. Розподіл напружень у грунтах основ і розрахунок основ

Література:

Бучок Ю.Ф. Будівельні конструкції. Основи розрахунку. К.: Вища школа, 1994 - с.378-413

Условимся сооружением {системой) называть совокупность твердых тел (элементов), неподвижно соединенных между собой. К любому сооружению предъявляются следующие главнейшие требования:

1. Неподвижность относительно основания и неизменяемость приданной геометрической формы в течение всего срока службы.

2. Прочность, жесткость, устойчивость. Прочность и устойчивость гарантируют безопасность эксплуатации сооружения, а достаточная жесткость ограничивает деформацию его в таких пределах, которые не препятствуют нормальным условиям эксплуатации.

3. Экономичность. Экономичность сооружений определяется наименьшими затратами средств на материалы и возведение сооружения.

Чтобы удовлетворить этим требованиям, надо уметь рассчитывать сооружение. Наука, изучающая расчет сооружений на прочность, жесткость и устойчивость независимо от метода расчета, свойств материала (упругие и неупругие) и действующей нагрузки КАКИЕ НАГРУЗКИ ВЫ ЗНАЕТЕ?????(временной или постоянной, сплошной или сосредоточенной, статической или динамической) называется строительной механикой.

Наука, изучающая расчет сооружений на прочность, жесткость и устойчивость независимо от метода расчета, свойств материала и действующей нагрузки называется строительной механикой.

Статикой сооружений называется раздел строительной

механики, изучающий методы расчета сооружений на прочность, жесткость и устойчивость при статическом действии нагрузки

Между статикой сооружений, теоретической механикой

сопротивлением материалов существует тесная взаимосвязь. Сопротивление материалов базируется на знании теоретической механики и изучает методы расчета отдельных элементов сооружений на прочность, жесткость и устойчивость. Статика сооружений применяет - методы теоретической механики и сопротивления материалов к статическому расчету сооружений и служит базой для изучения последующих инженерно-строительных дисциплин.

Давайте вспомним из раздела теор. Механики основные понятия и аксиомы!!!!!!!!!!!

Основными задачами статики сооружений являются следующие

1. Установление законов образования наивыгоднейших форм

сооружений, т. е. таких форм, которые удовлетворяют вышеизложенным главнейшим требованиям, предъявляемым к сооружениям.

КАКИЕ ТРЕБОВАНИЯ???? Прочность, жесткость, устойчивость,экономичность.

2. Определение внутренних сил в различных сечениях элементов сооружений и выполнение расчетов по подбору и проверке их размеров.

3. Изучение упругих перемещений, возникающих в сооружении под влиянием внешних воздействии.

4. Исследование устойчивости сооружений.

Необходимо отметить, что статика сооружений — наука прикладная, она изучает современные методы расчета сооружений и способствует более экономному расходованию материалов и финансовых ресурсов страны.