определение напряжений по подошве фундаментов и сооружений

Определение напряжений по подошве фундаментов и сооружений

Общие положения. При взаимодействии фундаментов и сооруже­ний с грунтами основания на поверхности контакта возникают контактные напряжения. Знание контактных напряжений необходи­мо как для расчета напряжений в основании, создаваемых сооруже­нием, так и для расчетов самих конструкций.

Отметим, что расчет сооружений на действие контактных напря­жений обычно рассматривается в курсе строительной механики.

Характер распределения контактных напряжений зависит от же­сткости, формы и размеров фундамента или сооружения и от жест­кости (податливости) грунтов основания. Различают три случая, отражающие способность сооружения и основания к совместной деформации:

1) абсолютно жесткие сооружения, когда деформируемость сооружения ничтожно мала по сравнению с деформируемостью основания и при определении контактных напряжений сооружение можно рассматривать как недеформируемое;

2) абсолютно гибкие сооружения, когда деформируемость сооружения настолько велика, что оно свободно следует за дефор­мациями основания;

3) сооружения конечной жесткости, когда деформируемость сооружения соизмерима с деформируемостью основания; в этом случае они деформируются совместно, что вызывает перераспреде­ление контактных напряжений.

Характерными примерами абсолютно жестких конструкций яв­ляются массивные фундаменты под мостовые опоры, дымовые трубы, тяжелые прессы, кузнечные молоты и т. д., абсолютно гибких  -  земляные насыпи, днища металлических резервуаров и т. п. Большинство сооружений (плитные фундаменты, балки, лен­точные фундаменты) по условиям работы конструкций имеют ко­нечную жесткость.

Критерием оценки жесткости сооружения может служить пока­затель гибкости.

Схема балки (а) и расчетная схе­ма для случая плоской задачи (б)

Конструкция сооружения или фундамента считается абсолютно жесткой, если

1. В первом при­ближении жесткость конструкции можно оценить исходя из сотношения ее толщины и длины. При А > 1/3 конструкция может рас­сматриваться как абсолютно жесткая.

Существенное значение имеет также соотношение длины и ши­рины сооружения.

При >10 распределение контактных напря­жений соответствует случаю плос­кой задачи, при <10 – про­странственной.

При определении контактных напряжений важную роль играет выбор расчетной модели основа­ния и метода решения контакт­ной задачи, причем расчетная модель основания часто бывает не связана собственно с моделью грунтов, слагающих массив, поэтому модели грунтового основания для расчетов контактных напряжений иногда называют контактными моделями