Пункт 7.1 ВЛИЯНИЕ ЖЕСТКОСТИ КОНСТРУКЦИЙ (ЗДАНИЯ) НА ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ

 

Здание (сооружение) следует рассматривать не только как источник нагрузки, но и как активный элемент в совместной работе системы "основание-фундамент-здание". Следовательно, сохранность конструкций сооружения при пучении-оттаивании можно обеспечить, придав им жесткость, способную перераспределить неравномерные деформации пучения-осадки основания до допустимых пределов (hfp <= Sfи; (hfp/L) < (Sf/Lи) (см. табл. 22).

Комплексным показателем, характеризующим совместную деформацию основания из пучинистости грунта и системы "фундамент ([EI]f) - цоколь ([EI]z) - пояс усиления ([EI]p) - стена ([EI]s)", является показатель гибкости системы (, тс * м2), учитывающий жесткость "системы" на изгиб [EI], жесткость незамерзающего основания при пучении грунта с (с коэффициент жесткости основания, кПа/см), длину фундамента здания (отсека) L = 2l и податливость опор (рис. 44).

При неравномерной деформации пучения жесткое сооружение препятствует неравномерному подъему за счет перераспределения и происходит выравнивание их подъема. С увеличением жесткости [EI] относительные деформации пучения (efp) уменьшаются (рис. 45), но продолжают зависеть от длины здания L. Так, при увеличении [EI] в 4 раза, efp уменьшаются в 1,2 раза, а при увеличении [EI] в 8 раз соответственно в 1,5 раза [5]. При длине здания L = 30 м. относительные деформации пучения в 1,5 раза больше, чем при L = 12 м., а при L = б м. и [EI] < 0,5 здание подвергается крену, так как деформируется как жесткий штамп.

Показатель гибкости конструкций здания Л, определяется [4]:

где для ленточного фундамента
  для столбчатого фундамента

Приведенная жесткость системы [EI] "фундамент [EI]f - цоколь [EI]z - пояс усиления [EI]p - стена [EI]s)" на изгиб

[EI] =[EI]f+[EI]z+[EI]p+[EI]s,

где

Здесь Ef, Ez, Ер, соответственно модули деформации, материала фундамента, цоколя и пояса, тс/м2;

If, Iz, Ip, Af, Az, Ар соответственно моменты инерции (м4) относительно собственной главной центральной оси и площади поперечного сечения фундамента, цоколя и пояса усиления;

г, г, р соответственно расстояния (м) от главной центральной оси поперечного сечения фундамента, цоколя и пояса усиления до условной нейтральной оси сечения всей системы;

f, z, p соответственно коэффициенты условий работы фундамента, цоколя и пояса усиления, принимаемые равными 0,25.

Жесткость на изгиб фундамента, состоящего из сборных блоков, не связанных между собой, принимается равной нулю. Если цоколь является продолжением фундамента или обеспечена их совместная работа, цоколь и фундамент можно рассматривать как единый конструктивный элемент. При отсутствии поясов усиления [Е1]р = 0.

Жесткость на изгиб стен из кирпича, блоков, монолитного бетона (ж..) определяется по формуле

где

s - коэффициент условия работы стены, принимаемый равным:
0,15 для стен из кирпича, 0,2 из блоков, 0,25 из монолитного бетона;
As площадь поперечного сечения стены, м2;
ys расстояние (м) от главной центральной оси поперечного сечения стены до условной нейтральной оси сечения всей системы.

где I1и I2 соответственно моменты инерции сечения стены по проемам и по простенкам (м4).

Площадь поперечного сечения стены шириной BS определяется по формуле

Расстояние от центра тяжести приведенного поперечного сечения стены до ее нижней грани определяется по формуле

где

Ei, Ai - соответственно модуль деформации и площадь поперечного сечения i-го конструктивного элемента (цоколя, стены, пояса);
i - коэффициент условий работы i-го конструктивного элемента;
yi - расстояние от главной центральной оси поперечного сечения i-го конструктивного элемента центральной оси поперечного сечения фундамента.

Учет полной жесткости "системы" дает большой эффект. Относительные деформации пучения фундамента в 2 - 5 раз меньше по сравне нию с деформациями без учета жесткости конструкций (В. С. Сажин).

Пункт 7.2 РАСЧЕТ МАЛОЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПО НЕРАВНОМЕРНЫМ ДЕФОРМАЦИЯМ ПУЧЕНИЯ
Пункт 7.3 РАСЧЕТ ВНУТРЕННИХ УСИЛИЙ В НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЯХ ЗДАНИЯ
Пункт 7.4 КОНСТРУКТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ, ПОВЫШАЮЩИЕ УСТОЙЧИВОСТЬ ЛЕГКИХ ЗДАНИЙ НА МАЛОЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТАХ В ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ
Пункт 7.5 РАСЧЕТ ПОЯСОВ АРМИРОВАНИЯ

Предыдущая глава

Содержание

Следующая глава