Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: L Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 28 февраля 2017 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Архитектура, Строительство

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Олейникова Д.А., Симинякина И.С., Пугоева Т.Э. АНАЛИЗ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ РАСЧЕТЕ ОСАДКИ ОСНОВАНИЯ МЕТОДОМ ПОСЛОЙНОГО СУММИРОВАНИЯ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. L междунар. студ. науч.-практ. конф. № 2(49). URL: https://sibac.info/archive/technic/2(49).pdf (дата обращения: 29.03.2024)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

АНАЛИЗ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ РАСЧЕТЕ ОСАДКИ ОСНОВАНИЯ МЕТОДОМ ПОСЛОЙНОГО СУММИРОВАНИЯ

Олейникова Дарья Алексеевна

студент кафедры строительства СКФУ,

РФ, г. Ставрополь

Симинякина Инесса Сергеевна

студент кафедры строительства СКФУ,

РФ, г. Ставрополь

Пугоева Танзила Эдуардовна

студент кафедры строительства СКФУ,

РФ, г. Ставрополь

Тимофеева Елена Федоровна

научный руководитель,

канд. физ.-мат. наук, доц. кафедры высшей алгебры и геометрии СКФУ,

РФ, г. Ставрополь

В ряде профессий строительной отрасли специалисты больше работают не с техникой, а со знаковыми системами. Инженеры должны хорошо ориентироваться, разбираться в условных обозначениях, документах, текстах; создавать чертежи, документы, таблицы, перечни, каких-либо объектов. Для этих целей применяется статистика. Статистика – это наука, разрабатывающая статистическую методологию, то есть набор способов сбора, обработки и анализа информации.

Расчет деформации основания может быть выполнен с использованием как аналитических, так и численных методов расчета. Так как метод послойного суммирования позволяет учесть любой вид внешней нагрузки, определить составляющие осадок за счет отрытия котлованов, оценить влияние соседних сооружений и пригрузок, в определенной степени учесть любое напластование грунтов и переменность характеристик грунтов по глубине и, что особенно важно, учесть нестабилизированное состояние грунта, поэтому для расчета осадки слоистых оснований в данной работе используется метод послойного суммирования. Сущность метода заключается в определении осадок элементарных слоев основания в пределах сжимаемой толщи от дополнительных вертикальных напряжений, возникающих от нагрузок, передаваемых сооружениям.

Постановка задачи исследования. Рассматривается метод послойного суммирования при расчете осадки основания на примере двенадцатиэтажного здания больницы в городе Элиста. Конструктивная схема здания запроектирована с продольными несущими стенами. Пространственная жесткость и устойчивость здания обеспечивается совместной работой продольных, поперечных осей и жестким горизонтальным диском плит перекрытия заснеженных в антисейсмичные пояса, II климатического района по снеговому покрову.

Наружные стены с толщиной 510 мм, выполнены из глиняного кирпича с утепляющим слоем из минеральной ваты толщиной 120 мм. γ = 18,5 кН/м3.

Внутренняя стена из глиняного кирпича толщиной 380мм. γ = 19 кН/м3 отштукатурена с двух сторон цементно – песчаным раствором толщиной 15мм и γ = 18 кН/м3. Тип пола – дощатый. Высота этажа – 2,8м.

Инженерно-геологические данные берутся из [ГОСТ_20522 – 96] и сбор нагрузок на 1 м2 покрытия из [ГОСТ_27751 – 88].

Сбор нагрузок на междуэтажное перекрытие берутся из [ГОСТ_27751 – 88].

Определение ориентировочного расчетного сопротивления грунта осуществляется по формуле:

где γс1 и γс2 – коэффициент условия работы; γс1= 1,1; γс2= 1,0k – коэффициент, равен 1; k2= 1; b – ширина подошвы фундамента, ориентировочно принимаем b= 1м; сn – расчетное значение удельного сцеплений грунта; сn= 1 кН/м3 ; db – глубина подвала db = 0; d1 – глубина заложения фундамента d1 = 1,5 м; Mγ; Mq; Mс – коэффициенты, определенные в зависимости от угла. Mγ= 0,72; Mq= 3,87; Mс = 6,45.

При расчете фундаментов согласно [СНиП 2.01.07-85] «Нагрузки и воздействия» полезная нагрузка на перекрытие принимается с коэффициентом понижения

где n – число перекрытий, n=12;

где А – грузовая площадь, А=5,62м2; А1=9м2 – постоянная величина;

Сбор нагрузок на фундамент берутся из [СНиП 2.02.01-83].

Определение требуемой ширины подошвы фундамента осуществляется по формуле:

,

где N|| – нагрузка на фундамент, кН; R – расчет на сопротивление грунта, кН/м2; γср – определенное значение удельного веса фундамента, γср=20 кН/м3; d1 – глубина заложения фундамента.

.

В ходе вариации глубины заложения фундамента определяем ширину подошвы фундамента. При глубине заложения фундамента d1=3м b = 3,7м, примем b = 4 м, тогда .

Учитывая вес фундаментной подушки и грунта на его уступах

,

проверяем давление под подошвой фундамента:

,

что ниже верхней границы Pmax=201,9 кН/м2  R=257,96 кН/м2, а значит, размеры фундамента на расчетном участке допустимы.

Определение осадки ленточного фундамента по оси осуществим методом послойного суммирования.

Учитывая бытовое давление на глубине заложения фундамента

и среднее давление под подошвой Pср=0,202 мПа, определяется дополнительное давление под подошвой фундамента:

.

Затем вычисляются ординаты эпюры бытового давления по формуле:

,

где d1 – приведенная глубина заложения фундамента; Z – расстояние от подошвы фундамента; – плотность грунта природного сложения и природной влажности.

Разбивается сжимаемая толща грунта на элементарные слои, толщина каждого элементарного слоя принимается равной .

Ординаты эпюры дополнительного напряжения определяются по формуле:

,

где  – коэффициент, определяется по табл.1 Приложения 2 СНиП 2.02.01-85 в зависимости от отношения сторон фундамента и коэффициента  соответственно на глубинах от подошвы фундамента:

Для удобства данные вычислений заносится в таблицу, при этом граница считаемой толщины принимается на глубине

.

Таблица 1.

Вычисление значений ординат эпюра дополнительного и бытового давления.

i

z i

S=2*z/b

x

Σ2Р(кПа)

σ29(кПа)

σ29(кПа)

Е(кПа)

0

0

0

1,000

197

3,34

 

30000

1

1,48

0,8

0,88

173,36

79,74

 

30000

2

2,96

1,6

0,64

126,08

106,1

 

30000

3

4,44

2,4

0,48

94,56

132,4

 

30000

4

5,92

3,2

0,37

72,89

158,8

 

30000

5

7,4

4

0,31

61,07

185,12

37,02

30000

6

8,88

4,8

0,26

48,62

211,46

42,29

30000

7

10,36

5,6

0,22

43,34

237,81

47,56

30000

 

Площадь осадки фундамента определяется как сумма элементарных осадок, возникающих в каждом слое:

,

где β – безразмерный коэффициент равный 0,8; – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта; hi – толщина i-го слоя грунта; Ei – модуль деформации i-го слоя грунта; n – число слоев, на которое разбита сжимаемая толщина основания;

По результатам математического исследования технологического процесса расчета деформаций над фундаментных конструкций установлена осадка фундамента S = 3 см, что меньше чем предельная граница осадки фундамента Sn = 15 см, определяемая по приложению 4 СНиП 2.02.01 – 84*.

С помощью метода послойного суммирования можно вычислить осадку любой точки в пределах или вне пределов фундамента. Для этого пользуются методом угловых точек, и строится эпюра напряжений вертикальной, проходящей через точку, для которой требуется расчет осадки.

mehanika_gruntov_ris__7_11.gif

Рисунок 1. Расчетная схема для определения осадки методом послойного суммирования: DL – отметка планировки; NL – отметка поверхности природного рельефа; FL – отметка подошвы фундамента; ВС – нижняя граница сжимаемой толщи; Нс – сжимаемая толща.

 

Таким образом, целью расчета оснований по деформациям является ограничение деформаций над фундаментных конструкций пределами, гарантирующими не появление недопустимых для нормальной эксплуатации конструкций трещин и повреждений, а также изменений проектных уровней и положений. Метод послойного суммирования в основном используется при расчете небольших по размерам фундаментов зданий и сооружений и при отсутствии в основании пластов очень плотных малосжимаемых грунтов.

 

Список литературы:

  1. Болдырев, Г.Г. Механика грунтов. Основания и фундаменты (в вопросах и ответах): Издание 45-е, переработанное и дополненное. Пенза, 2009 г. –75 – 85 с.
  2. Колмогоров, С.Г. Механика грунтов. Учебное пособие для студентов заочной формы обучения строительных специальностей / С.Г. Колмогоров, С.С. Колмогорова, П.Л. Клемяционок. – Санкт-Петербург, 2011г. – 20 – 25 c.
  3. Корнилов А.М., Егорова Л.А., Монастырский А.Е., Черкасова Л.И. Проектирование оснований и фундаментов гражданских зданий. (Методические указание): / А.М. Корнилов, Л.А. Егорова, А.Е. Монастырский, Л.И. Черкасова. Под редакцией З.Г. Тер-Мартиросяна, 2004г. – 47 – 53 c.
  4. НИИОСП им. Н.М. Герсеванова. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*: Издание официальное: Москва, 2011г.
  5. Пилягин, А.В. Проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений: Учебное пособие. – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов. 2006г.– 66 – 90 c.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.