Фундаменты при динамических нагрузках
Величина распространения колебаний и определение основных факторов, на нее влияющие. Уплотнение грунта на песчаной местности. Тиксотропные явления для глинистого грунта. Виды динамических воздействий: сейсмические, от движения транспорта, забивка свай.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.10.2013 |
| Размер файла | 62,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Фундаменты при динамических нагрузках
1. Явления в грунте при динамических воздействиях.
Распространение колебаний в массиве грунта
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Величина распространения колебаний в грунте зависит от источника колебаний и состояния среды.
Любое сооружение, попавшее в зону вибрации, начинает само вибрировать. Опасны резонансные явления, т.е. совпадение собственных частот колебаний с вынужденными колебаниями в грунтовой среде.
Уплотнение грунта
В большей степени характерно для песчаного грунта.
В общем случае S = S стат. + S динам.
S динам. - может быть упругой или (упругой + остаточной), в зависимости от вида динамического воздействия.
Разжижение водонасыщенных песков
При динамических воздействиях грунтовая вода будет то вытесняться из пор, то засасываться, переходя в колебательные движения.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Если скорость движения воды будет создавать гидродинамический напор равный весу частиц песка, то песок будет испытывать взвешивающие действие воды, переходя в плывунное состояние.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
При взрывных работах на расстоянии 200 м от плотины, водонасыщенный песок плотины перешел в плывунное состояние. Сооружение потеряло устойчивость, т.к. угол откоса грунта составил всего 4.
Тиксотропные явления (характерны для глинистого грунта)
При динамических воздействиях происходит нарушение структуры глинистых грунтов, с уменьшением характеристик С, Е0.
При снятии динамических нагрузок глинистый грунт может вновь восстанавливать прежнюю структуру, т.е. проявляет тиксотропные свойства (выполнение стены в грунте под глинистым тиксотропным раствором).
2. Виды динамических воздействий
Сейсмические воздействия
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
При землетрясении, в результате осадки, песчаная толща увлекла за собой сваи, вдавив их в подстилаемую глинистую толщу (явление отрицательного трения).
Осадка сооружения превысила все допустимые величины.
Динамические воздействия от движения транспорта
При движении тяжелого транспорта (железнодорожные, трамвайные пути) создается вибрационный фон, который передаваясь по грунтовой среде, оказывает негативное воздействие на здания, сооружения. Вибрационные воздействия от движущегося транспорта могут превышать допустимый уровень вибрации по санитарным нормам проживания людей в здании.
Забивка свай
В соответствии со строительными правилами забивка свай в городах на расстоянии ближе 30 м от существующей застройки запрещена.
При динамических воздействиях пески уплотняются, разжижаются.
Глины проявляют тиксотропные свойства.
Взрывы.
Работа машин, механизмов. (Строительство промышленных объектов, где возможны динамические воздействия: молоты, прессы, компрессоры, фундаменты пилорам и т.д.).
3. Особенности устройства фундаментов в сейсмических районах
свая токсотропный сейсмический фундамент
В России существует 12 бальная сейсмическая шкала. До семи бальная сейсмичность воспринимается обычными зданиями, сооружениями без принятия каких-либо дополнительных мер по усилению несущих конструкций.
Расчетной является сейсмичность в 7, 8, 9 баллов.
При сейсмичности свыше 9 баллов строительство не рекомендуется и только в исключительных случаях возможно при разработке специальных мероприятий.
Вся территория России поделена на отдельные районы по сейсмичности, но даже в пределах одного района сейсмичность может быть различной в зависимости от грунтовых условий.
Во многих районах выполнено микросейсмирование (повышение или понижение сейсмичности на 1 балл, которое санкционируется Госстроем).
Пример: Район с сейсмичностью 8 баллов.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
При строительстве зданий необходимо:
1. Фундаменты сооружения закладывать на одной отметке (более равномерное распределение сейсмических сил).
2. Здание делить на отсеки.
3. Фундаменты делать монолитными или омоноличивать (перекрестные ленты, сплошные фундаменты).
4. Свайные фундаменты рассчитывать на горизонтальную нагрузку. При этом преимущество имеют сваи - стойки, а головы свай должны быть надежно заделаны в ростверк.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
- коэффициент снижения несущей способности
4. Фундаменты под машины
Основные требования к фундаментам:
1. Фундаменты должны обеспечить стабильную работу машины, механизма, расположенного на нем.
2. Динамические воздействия от машин не должны угрожающе влиять на фундаменты зданий, сооружений.
Воздействие машин и механизмов можно разделить на следующие виды:
1. Машины и механизмы с уравновешивающим воздействием. (Обычно вращательного типа: эл. моторы, центробежные насосы и т.п. - динамические воздействия возникают в пусковой период или из-за износа отдельных частей).
2. Машины и механизмы с не уравновешивающим воздействием. (Поступательно-вращательное движение - поршневые насосы, пилорамы, компрессоры, двигатели внутреннего сгорания). Наиболее опасно - совпадение частот колебаний с собственными частотами сооружений (резонансные явления).
3. Ударного действия. (Молоты, быстродействующие прессы, копры и т.д.).
4. Прочие. (Станы, станки и т.д.).
Фундаменты проектируются из условия ограничения амплитуды колебания системы: машина + фундамент.
А Адоп
Адоп = 0,1…0,3 мм - предельно допустимые амплитуды колебаний, назначаются в зависимости от вида машины, её обслуживания, возможности без опасной работы человека.
В первом приближении, при условии совмещения ц.т. фундамента и машины, данную систему можно принять за 1 материальную точку. Тогда, в плоской постановке данная система будет иметь 3 вида колебаний:
- вертикальное; горизонтальное и вращательное.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
а). Если определяющими являются вертикальные колебания, то дифференциальное уравнение колебаний может быть записано следующим образом:
При решении данного уравнения получим амплитуду вертикальных колебаний
где Рz - вертикальная составляющая возмущающих сил;
Кz - коэффициент жёсткости основания при упругом равномерном сжатии [т/м];
Кz = Сz x F
Cz - коэффициент упругого равномерного сжатия [т/м3] (табл. СНиП);
m - масса фундамента и машины;
- угловая скорость (частота) [рад./сек].
б). При горизонтальной возмущающейся силе (в случае распластанного фундамента, L/h > 3), будем иметь:
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Кx = Cx x F - коэффициент жёсткости основания при сдвиге фундамента по подошве;
Сx = 0,7 Сz - коэффициент упругого равномерного сдвига.
в). При горизонтальной возмущающейся силе (в случае высокого фундамента L/h < 2), будем иметь:
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
K - коэф. жёсткости основания при упругом повороте; I - момент инерции подошвы фундамента; Q - момент инерции массы фундамента и машины; М - возмущающий момент относительно ц.т.; Аz, Аx, А - амплитуды, соответственно вертикальных, горизонтальных и вращательных колебаний (поворота).
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Вскрышные работы, методы разработки грунта в основном и вспомогательном карьере. Определение размеров карты отсыпки грунта, его разравнивание и уплотнение. Технология укладки грунта в зимних условия. Разработка календарного графика производства работ.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 02.04.2012Основание - часть массива грунта, на которую передается нагрузка от сооружения. Взаимосвязь вида грунта и устройства основания. Процессы, происходящие при оттаивании грунта в деятельном слое (сезонного промерзания и оттаивания). Возведение объектов.
реферат [357,6 K], добавлен 31.05.2010Типы конструкций фундаментов под машины. Свободные и вынужденные колебания фундаментов под действием периодических сил. Расчет колебаний фундаментов при групповой установке машин. Расчет массивных фундаментов на действие сил малой продолжительности.
отчет по практике [12,0 M], добавлен 20.04.2010Особенности расчетов несущей способности висячих свай при действии вертикальных нагрузок. Метод испытания свай вертикальной статической нагрузкой. Расчет притока воды к строительному котловану (пластовый дренаж). Давление грунта на подземные трубопроводы.
методичка [140,0 K], добавлен 22.02.2013Вычисление среднего расстояния перемещения грунта из выемки в насыпь. Подбор катка для уплотнения грунта, определение его производительности. Технологический график производства земляных работ с обоснованием технологической последовательности работ.
курсовая работа [166,4 K], добавлен 03.04.2014Оценка инженерно-геологических условий, анализ структуры грунта и учет глубины его промерзания. Определение размеров и конструкции фундаментов из расчета оснований по деформациям. Определение несущей способности, глубины заложения ростверка и длины свай.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 07.05.2014Грунтовый покров Украины, номенклатура почв. Виды грунтов по характеру происхождения. Геологические изыскания для определения вида грунта на конкретной строительной площадке. Расположение фундамента. Определение в лаборатории несущей способности грунта.
реферат [27,8 K], добавлен 02.06.2010Инженерно-геологические условия строительной площадки. Сбор нагрузок на обрез и на подошву фундамента. Определение глубины заложения фундамента. Выбор типа, длины и марки свай. Определение расчетного сопротивления грунта под подошвой фундамента.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 23.01.2013Амплитуда перемещений поверхности грунта при изменениях влажности. Расчет деформации фундамента с учетом усадки грунта под влиянием климатических факторов. Величина подъема ленточного фундамента под внутренней стеной здания при инфильтрации влаги.
контрольная работа [313,5 K], добавлен 07.02.2012Формулы для расчета сопротивления грунта основания. Интенсивность вертикального бытового давления грунта на уровне подошвы фундамента. Определение угла внутреннего трения грунта и максимального модуля его деформации. Оптимальная форма подошвы фундамента.
контрольная работа [118,4 K], добавлен 14.12.2014
