Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

__________________________

 

 От Автора:

«Книга инженера – строителя (для начинающих инженеров)» была создана мною при помощи «Конструктора сайтов Hostland.RU.»,  использовав при этом лишь небольшую часть возможностей конструктора:   Заказать хостинг

_____________________

 

8.6  Сжимаемость грунтов.  Модуль деформации.  Неравномерность осадок

 

       Модуль общей деформации  Е (МПа, т/м2) – характеристика, аналогичная модулю упругости упругих тел, и представляет собой коэффициент пропорциональности между напряжениями и общими деформациями грунтов. Это одна из основных характеристик сжимаемости грунтов. Определяется она лабораторными или натурными испытаниями грунтов под нагрузкой. Без знания модулей деформации грунтов невозможно рассчитать осадку фундамента.

       К  малосжимаемым   грунтам относятся крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем плотным и средней плотности,  а также глины твердой консистенции в водонасыщенном состоянии с модулем деформации:

 E > 50 МПа = 50 000 кПа (≈ 500 кгс/см2 = 5 000 т/м2).

        За  слабый  принято считать грунт с модулем деформации:  E <  5 МПа = 5 000 кПа (50 кгс/см2 = 500 т/м2)

        Разность осадок здания или сооружения зависит от степени изменчивости сжимаемости  грунтов основания (отношения модулей сжимаемости  Емакс / Е мин  в  пределах здания).

Грунты основания считаются однороднымимало изменчивыми  в отношении сжимаемости, если удовлетворено одно из  условий:

Е мин  ≥ 200 кг/см2 ( 20 МПа); 

Емакс / Е мин = 1,8 ÷ 2,5  при  Е мин = 150 ÷ 200 кг/см2  ( 15 - 20 МПа); 

Емакс / Е мин = 1,3 ÷ 1,6   при  Е мин = 75 ÷ 150  кг/см2  ( 7,5 - 15 МПа); 

       При таком отношении модулей сжимаемости осадки грунтов основания в отдельных точках мало разнятся по величине и отпадает опасность перекосов здания. Разность осадок  в разных точках плана не должна превышать величин приведенных в приложении 4  СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений». 

 Рис. 8.6.1

а) Эпюра осадок;  б) Схема расчета крена сооружения.

      Абсолютная осадка   фундамента подсчитывается как вертикальное перемещение середины подошвы фундамента si .  Если площадь подошвы фундамента  Ai,   то средняя осадка сооружения,  имеющего  n   фундаментов,  определяется как  (см. рис.8.6.1):

       ∆s = si  - si+1   -  Абсолютная   разность  осадок  двух соседних  фундаментов;

       ∆s/L   -   Относительная  разность  осадок  (где   расстояние между фундаментами);

        i = (s2 – s1)/L  -  Крен  здания или сооружения  - отношение перемещения его крайних опор или краев к расстоянию между ними.  Установление крена особо важно для высоких сооружений,  например дымовых труб.               

      Как было сказано ранее,  значение осадок зданий и сооружений ограничены определенными пределами,  установленными нормами.  При этом следует отметить, что равномерная осадка основания не вызывает в несущей конструкции деформаций и что деформации – трещины и повреждения конструкций – имеют место главным образом в тех случаях, когда осадка под зданием неравномерна.

   Принято считать, что осадки фундаментов на песчаных и глинистых грунтах в твердом состоянии - считаются законченными за период строительства;  на глинистых грунтах в пластичном состоянии – за период строительства в  половинном размере от полной осадки.

    При большой изменчивости сжимаемости грунтов следует принимать меры для уменьшения влияния, оказываемого на здание неравномерностью осадок основания.  К таким мерам могут быть отнесены:

1)   Разрезка здания на части осадочными швами.

       Осадочные швы позволяют каждой выделенной части здания деформироваться - получать осадки независимо одна от другой.   Расстояние между осадочными швами в плане в зависимости от однородности грунтов принимается от 30 до 80 м.  По конструкции осадочные швы должны допускать независимое вертикальное смещение и исключать возможность горизонтально смещения одной части здания относительно другой.

       В зданиях с ленточными фундаментами осадочные швы осуществляются путем устройства вертикального паза; в зданиях с каркасными стенами – спаренными стойками на спаренных фундаментах. Осадочные швы устраиваются также и в тех случаях, когда здание имеет разную этажность (с разницей в два и более этажей) или когда части здания имеют  различные типы основания – естественные и искусственные.

 2)  Усиление кладки стен горизонтальными железобетонными поясами.

       Железобетонные пояса устраиваются по периметру наружных и внутренних стен не менее чем в двух плоскостях – на уровне цоколя и на уровне пола верхнего этажа. Пояса превращают каменные стены в балки большой жесткости, способные работать на изгиб и предупредить появление трещин.

 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------