IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

В выпускной квалификационной работе бакалавра нами была рассмотрена возможность снижения изгибающего момента возникающего в плитной части фундамента при действии внешней нагрузки с эксцентриситетом и без эксцентриситета по методике Тетиора А.Н. изложенной в книге «Фундаменты». В данной книге приведены экспериментально-теоретические исследования автора.

Основное внимание было обращено на недо­статочно изученные вопросы силового взаимодействия столбча­того фундамента и основания. Автором были выявлены особенности силового взаимодей­ствия. Методом акустической эмиссии обнаружено более раннее об­разование трещин по сравнению с расчетом по нормам в предпо­ложении равномерного распределения контактных давлений и изгибающих моментов в расчетном сечении (это вызвано перво­начальной небольшой концентрацией давлений вблизи краев пли­ты). Контактные силы трения в стадии до образования трещин мо­гут быть распределены по подошве плиты не только неравномер­но, но и с разными знаками. По мере раскрытия трещин силы трения возрастают, причем наблюдается взаимосвязь между кон­тактными давлениями и силами трения в пределах консольных участков. Силы трения, противодействующие разрушению, раз­виваются в пределах изгибаемых консолей, а их значения к краям консолей уменьшаются до нуля. Абсолютное значение сил трения составляет до 0,3...0,4 значения контактных давлений.Вследствие раскрытия трещин перераспределяются контактные давления и развиваются силы трения по контакту фундамента и грунта.

На основе всего этого авторы исследований предлагают методику по учёту сил трения по подошве. Она заключается в следующем: если допустить длительное раскрытие трещин, ведущее к расширению площади контакта с грунтом и реализации сил трения по подошве, а также отсутствуют вибрационные нагрузки, которые могут снизить силы трения, то можно учесть разгружающий момент сил трения  по подошве на 1 пог. м длины фундамента: , где  - коэффициент трения бетона по грунту (меняется в широком диапазоне в зависимости от вида и состояния грунта, может быть принят не более 0.1...0.2); - расчётная длина консоли;  - рабочая высота сечения.

Сниженный изгибающий момент: .

В итоге снижение величины изгибающего момента может составить 15%.

Нами был проведен расчет столбчатых фундаментов каркасного здания торгово-развлекательного центра в Нижнем Новгороде при следующих исходных данных:

• Тип грунта под подошвой фундамента - суглинок;
• Расчётные характеристики грунта:
• Расчётные усилия в уровне подошвы фундамента при :

кН; .

• Среднее давление грунта по подошве фундамента - ;
• Осадка фундамента методом послойного суммирования составляет - ;
• Из расчёта фундамента по образованию и раскрытию трещин:

- ширина продолжительного раскрытия трещин составила  мм.

Расчетная схема одного из фундаментов представлена на рис.1.

Используя данную методику, у некоторых фундаментов, удалось снизить изгибающий момент на 12.5%.У отдельных фундаментов комплекса данную методику применить не удалось в виду следующих причин:

• 1. При расчёте одних фундаментов трещины не образовывались вовсе;
• 2. При расчёте других фундаментов ширина раскрытия трещин составляла мм, а поскольку, основное условие применения данного метода является наличие длительного раскрытия трещин и составляющее мм, то величинаразгружающего момента получалась не значительной в районе 1-2% от расчётного изгибающего момента.