автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Расчет и конструкирование железобетонных фундаментов колонн со сниженной ресурсостойкостью

РГ6 ОД ■

' ДІіІПгаїЕТЮВСЬКИІІ іішліеню-будіїїельшій інститут

На правах рукопису БАТАІІІКВА Ксенія Валентинівна

РОЗРАХУНОК ТА КОІІСТІУЮВАШіЯ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ «УЇДАШ'ГІТІВ КОЛОН ЗІ ЗШ1ЖЕКСЮ ЕЕОУРСОМІСТКІСТЮ

05.23.01 - Будівельні конструкції, будівлі та споруди

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата тетиІчниг наук

Дніпропетровськ - 1953

;\>бсти виконана в Дніпропетровському Інженерно-будівельному

ІьОТИТуТІ -

і.аукоьмй керівник - доктор технічних наук, професор

ЗЛЛЕСОВ О.С.

Офіційні опоненти - доктор технічних наук, професор ТЬТІОР 0.11. '

- кандидат технічних неук І30Т0В Кі.Л.

ііровідна установа - УКРДІІІРОЦЕЗ , ,

» . ,

Захист відбудеться " //" 1.993 р. О '/^ годині

на ььсІданнІ спеціалізованої вченої ради К 060.32.01 в ДнІ-пропетровськоцу Інженерно-будівельному Інституті адресою: 320060, н. Дніпропетровськ, вул. Чернияевського, 24-а, ДІЬІ, ауд. 202. •

З дисертацією ножна ознайоинтися в бібліотеці Дніпропетровського Інженерно-будівельного Інституту.

Відгук подавться в двох примірниках з підписом, засвідчений печаткою.

Телефон для довідок: 47-3^-22.

з

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕНІСШКА КШСЛИ

Акт7®.лінІ0їь_’гД,'-!і1* Фундаменти колон е одним І'з пасовій видів залізобетонних конструкцій, які використовуються б промисловому та цивільному будівництві. Найбільш розпоширеним типом фундаментів в масивні та монолітні фундаменти зі чатою плитою та лідколонником прямокутнього перерізу. їикв форма фундаментів пав високу ресурсоміоткість І практично н-мінялась на протязі доі.’ого часу. Великі втрати матеріалів пояснюються недосконалістю їх конструктивної фори:! тз НИЗЬКІ;!.! ефективністю деяких методів проектування. Незважапчи на эиачн;/ кількість досліджень, які проводились в цій області, у практиці масового будівництва як І раніше зберігається все тоіі тип масивного монолітного фундаменту. Цікаві розробки на зшіасеинг' ресурсомісткості фундаментів, які виконані в останній час, не одержали широкого впровадження Із-за труднощів реалізації цн-г пропозицій та необхідності використання спеціальних олалубочіпі.г форм. Недостатня практична віддача проведених раніше досл!джгн>-робить необхідним продовжити дослідження в цій області.

Мета Д и с ЖадІЯ ноІ_р о бо т и - розробка нових елективних конструктивних форм монолітних, збірно-монолитнетх та збірних фундаментів зі зниженою ресуроомісткістп, удосконалення методів їх розрахунку, які забезпечують Істотне зиикеі::-ш рисгфсанісгкості фундаментів. •

Наукова новизна роботи:-

- розроблені нові конструктивні форми монолітнії-::, збірчс-МОНОЛИТНИ-": та збірних фундаментів зі знижоною ресурсомісткісти, на деякі фундаменти одержани авторські свідоцтва :>а вк;іа:г.1д;

- нові результати експериментальних досліджень збірно-:ю-іголитиих фундаментів та їх елементів;

- удосконалені методи розрахунку елі-иемтів '5ундмп?нтІ?, які забезпечують пїдв'нценкя їх ефективності та надійнеє1" і.

iií’.i-Д^І1»ісТ,Ь_Р£бОіТИ. На основі проведених; досліджень лід» пропозиції на зниження ресурсомісткості фундамен-

там лц г.. rvhoK удосконалення конструктивних форм та методів їх Результати досліджень були впроваджені при проехту-влікі їй Садівництві об’єктів на теріторії України. На протязі Iv<--V.. - рр Сула підготовлена тегнічна документація для Суд Із-ц-.щі'іК. ¿¿нды:ент1в зі зниженою ресурсоиісткістю ЗО будинків та ch.>2jA, ¿0 Su яких вже збудої .¡І або находяться в стадії будів-

¿п_ьсг;ииія _qcjJo_tu. Основні положення роботи висвітлені в иау-ково-те:г;ачни>с звітах кафедри ЗБК ДІБІ "Разработка'и испытания і:; їх конструкций колонк-стоек и сборно-монолитных фундаментов с нсполізоьіилієц железобетонных центрифугированных конструкций г.)" и "Провести исследования и подготовить предложения с ~.■то'И.еаиеи конструктивных требований по армированию изгибаемых ¿.•-.лоэобстокыи: элементов" (І990р). Матеріали дисертації доклада- . лпсь на і;ьуі:'ових семінарах кафедри ЗЬК'ДІБІ та на X Всесоюзній кон-}і-реш;Іі по бетону 1 залізобетону (Казань, 1989). За натеріалами дисертації опубліковано 7 статей, одержані 2.авторських свідоцтва.

Об_с.-,_^ £обІт. Дисертація складається Із вступу, чотирьох розділів, загальних висновків, списку літератури Із 124- наймену-ііьні. та додатків. Робота має 227 сторінок, в тому числі 77 рисунків tú IÓ таблиць. .

ЗМІСТ РОБСЇй _

У вступі приводяться ОСНОВНІ відомості про дисертацію, в тому числі актуальність тени, наукова новизна, практична цінність, реалізація І апробація.

У пераоїлу розділі приведено короткий огляд стану питань проектування та будівництва фундаментів колон, результатів досліджень йундакоптів та ш-тодів їх розрахунку.

Анализ конструктйвшс: форы фундаментів показав, по абсолют-

на більшість фундаментів колон виконується монолітними зі сту-пінчатою плитою та підколошшкац прлиакутнього перерізу. Перевірочні розрахунки фундаментів збудованих об'~е..тІв показують, що витрати бетону в них на 20...30% вище в порівнянні з вимоге і:і розрахунку.

Збільаення витрат бетону часткове пояснюється призначенім!! розмірів елеиентів фундаментів з урахуванням укрупненого модуля рівного 300 чи, застосування стаканного стику колон з фундаментами, недостатньою точніств мотодів розрахунку фундаментних плит на продавлювання. При будівництві деяких об’єктів застосогтва-лись збірні підколоиники у вигляді тпбінгіь, двохвіткових колои центрифугованих труб. Але широкого розповсюдження ці фундаменти не одержали. Досліджувались також фундаменти з підколонниками Із П-образних плит, фундаментні плити, які забезпечують порероз-поділення напружень під підошвою фундаментів, фундаменти з ребристими плитами, плити з несучими еле: энтами у вигляді ферм, з параболічними та ломании контурами та Інш-о.

Огляд цетогХа розрахунку фундаментів та їх елементів показав, що основ"а увага приділяється дослідженню методів розрахунку плит на продавлювання, розрахунку фундаментів 11 змінною жорсткістю плит, армуванню фундаментних плит. Провозились також дослідження з уніфікації проектних ріг^нь фундаментів.

На., основі проведеного аналізу літературних джерел та патентного пошуку складена програма досліджень, яка включала вивчення слідуючих питань: * .

- розробити ефективні конструктивні форми монолітних, збір-но-монолитних та збірних фундаментів колон;

. - удосконалити методи розрахунку фундаментів та їх елемен-

тів, які забезпечують значні зниження Чх ресурсомісткості;

- провести експериментальні дослідження моделей збірно-мо-нолитних фундаментів, фундаментних плит при згині, агйні з відривом та узлів сполучень збірних та монолітних елементів; .

- розробити пропозиції на зниження росурсоміоткості фундаментів, здійснити дослідно-виробниче впровадження та виконати науково-економічний аналіз фундаментів об’єктів, до будуються.

7 другому розділі приводяться відомості про ексяеримешпль-!іI дослідження моделей фундаментів, їх елеиентів та узлів спо-

в

лучеиь збірних та монолітних елементів фундаментів. На основі переліку г і;;ач, які рішаються в дисертації, підготовлена програма експериментальних досліджень, яка включає випробуваня слі-духчих елементів: ■

- моделі з¿Ірно-моколітних. фундаментів;

- збірно-монпітні плити при продавлюванні та виколюванні ботсну анкерами закладних детале";

1 - ребристі збірно-цополітні при агнні а відривом;

- вуалії сполучень збірних та монолітних елементів фундаментів;

- плкти, армоЕанІ стерлинги класа А-ІУ. • ,

і)а програмою експериментальних дослідкань випробувались

10 моделей аб1;лю-и колітних фундаментів'^ які відрізнялись конструктивними схемами. Зразг.и першої серії складалися Іа ребристої збірно-монолітної плити та збірного підколонника двотаврового перерізу, який виконаний зі збірних плогкпх плит, на які установлваться залізобетонний оголовок (рис. І_а).«1онолІТ!іІ ребра плити бетонувались після установки підколонника не фундаментну плиту. З’єднання ііебер з плитою викс..увалось арматурнику випусками. фундаменти випробувались за балочною схемою I на пруянїі: основі з пру. .її: нормальною та поперечной силами. Ьапру-кено-дефориовакий стаг. фундаментів вивчався пря позац'-нтровоиу навантаженні їх ноздовхкьою сішо».

Міцність підколонника перевірялась при центральному нагакта-2енн1 через штаини різних розмірів. Існування підколонника відбувалося у результаті роздроблення бетону оголовк^ та плиг під,-колонника. Руйнівне навантаження складало від 4-510 до 90С'0 кК в залежності від ширини итаїілу. І.ри вузькому ктамп'Х оголовок згинався оильпіпе І стискаючі зусилля розподілялись нерівномірно на плити підколонника. Наг.рухеїшя - діафрагмі короткості були більше на 60...70^ в порівнянні з Іншими плитаки підколокні-ча, руйнувгння підколонника відбувалося Із-за роздроблення І зрізу бетону в діафрагмі та оголовку. В результаті випробувань моделей серії І одержані відомості про напружеко-цеформований стан збірних підколонииків при лозацектровому стисненні та згині поперечкою силою. Монолітні ребра, які з'єднані з плитою арматурними випусками, працювали сумісно, податливості зв’язків у контактнії! іующині не помічено.

Фг'1-1... 4

а)

1-1

м

650*^700 V 650

¥_

' 2000

П

2 ї

650 І 700

ФСП-1, ФСП-2 .

. 1——— Іізш

8 . С О о . 700 ,

. 2000 .

ФЇЛІ-3, ЙСП-4

□

в)

3-3

700 , 600 |, 700

2000

1 г і . І І : І 1«. — «

Й

а

сгЦ,-

в50

-..Жї ... • бпп .700 „

.700 |, 600 \ 700

з 8г4

2000

Ряс, 1 Конструкція дослідних зразків фундаментів а) - серії І, б),в) -сорії П

Другу серію предстаїляюхь тр'1 моделі складених фундаментів кількістю 6 шт. вунд&ментм’складаються Іа плити, опок’-стакана та ребер. Всі елементи з'єднуйтеся зваркою закладню; деталей І не мають іііе собою коротких зв'язків. З'єднання збірнях екеиен-тів фундаменті® забвзпочуетьоя в основному. за рахунок сил зчеплення у швах прі* притисненні елементів 8 огнів ник» зусиллями. Оун-даі’чнти випробувались за балочи?» схемой.І:кг пругнііі основі.

'У моделях ШІ-І, SCÍi-2 (piso., І-б) блок-стакан встановлювався jia ребра плити на пар цементного розчину. Павактьконня фундаментів робилося вертикальною оило», яка прикладена до. блок-стскану а ексцентриситетом 4,3 сій -Модель З-СП-'Х випробувалась за балочко» . "схеною. Випробування покааадд^ ио фунд&мект працює на згин як складений елемент, при цьоігу спостерігається soya ребер відносно плити. До кінця випробувань зсув ребер склав 0,33.ми. ®увда-иент зруйнувався по похилому перерізу ребер плити. "

До кінця випробувань у плкті над опорами розкрились похилі тріцини »Ід дії всуваючих вусиль у ввах. Де$ориацІІ укорочення бетону в похилих-ошугах ul:¿ тріции&ші досяглн SS&e.7 дослідах відмічено,.що иІцнІст£ стиснутих похилих смуг ребер значно абіль- " ыустьая за рахунок і jeподіленіш напружень через фундаментну плиту. При випробуванні фундаменту ФСП-2 на пруїіній основі вплив сш, зчеплення 6ju • менше ніг: при випробуваннях аа балочною схемою. Зразок зрт^нузавсп від зсуву ребер та розкриття тріщин у плиті. Зсув ребер на момент руйнування складав 0,65. під.

У моделях ФСП-3,' Й0П-4 (рис. I-в) блок-стакан встановлювали безпосередньо на плату. Випробування фундаменті* виконували на пругшій основі. У дослідї с мали намір досліджувати напрухено-дс-форііовані.Л стан складеного фундаменту, розподілення вусиль у контактних ивсх і _ плпті у стадії руйнування. Бклробування показали, що опір зсуву стиснутої зони ребер, плити с:сладае приблизно половину від руйківлого зусилля. Реита навантаження сприймається за рахунок опор/ продавлюванню фундаментної плити.

В моделях фундаментів 6СП-5, ООП-6 підколошшк кав хрестопо-ЯІбний иереріа Із діафрагми та бічних стопків, які йстаиовлюва-■ лись на ребра. Діафрагма короткості встаиовлоїалаоь безпосередньо на плиту. Моделі випробувалась .на прузиїй основІ-(рис.2-а).

Дослідження показали, що стояки то діг-фрагии напрупені. нерівномірно. Перед' руйнуванням деформації укорочення бетону скла-

008 ' і 0091 1 • ЧЮЇТ

а)

ЇСП-5, ЗСП-6 1-1

іо"

3000

—У

2

в;

йг-НІІ

2400 '

Рис.2 Конструкція дослідних зразків а - фундаментів серії П, б - фуздамонтюк плит, в - балок з підрізками

2-2

3-3

1*« . . ~£Г 3

3

т-І г

1500 (

|ГТ к—і

15 ]

дали у стояках 1,56/Ц 7 діафрагііі - С ,ЗІ#і>. Пояснюється це тіш, цо ри однаковому абсолютному укоре ¡енні стояків та діафрагм величніш ьідносних деформацій э^леагала від довжнни елементів. Довжина стояків була в два рази мензэ в порівнянні з діафрагмою. Руйнування підколонникі* їТдбувалося у результаті роздроблення бетону стояків. -

Проведені ві-іробугвшія моделей фундаментів показали, що вбірнс-моиолитні фундаменти праъсютъ як монолітні при достатньо ¡коротких зв’язках у контактних плоцинах. Жорсткість зв’язків за-лезить від технології складання фундаментів І забезпечує суміс ну роботу елементів, я що.монолітиий Сетон укладається на підготовлену поверхню збірних елементів, і. самі елемент« з’єднуються арматурними в; луск .чи. , ’

В цих випадках улиштуванкя виочок не потрібно. При позацент-ровому отиску складених підколонників зусилля розподіляються МІХ ел«менташі нідколонника а залежності від жорсткості та розмірів ог ловка. Деформації бетону в елементах складених підколонників розподіляються лінійно (при деякому віддаленні перерізів під контактної площини). Поперечна'сила сприіїи .еться в основному діа-£?агиою жорсткості. В ребристих складених, плитах сумісна робота плити та ребер, які установлені на ыар цементного розчину, забезпечується в ост:окному за рахунок сип зчеплення, які виникають при притисне.І опор та пругної основи до плити. При зсуві робер відносно плити до 0,33 мм міцність нормальних та похилих перерізів в дослідних зразках була не менше розрахункової. Якцо підко-лонник виконується Із збіріцос елементів різної рчеоти, у коротких ельминтих епостерігцоться більш швидкий ріс. напружень бетону.

Випробування збГрно-монолитшіХ плн не продавлювання робилось для дослідження сумісної рОС->ТИ збірних та монслітшгх елементів. Випробування пок-зали, ко у двошарових верхнім монолітним шаром) плитах процес продавлювання супроводжується розко-мованню бетону верхнього аару радіальними тріщинами, ио спричиняє зниження МІЦНОСТІ ПЛИТ. Випробування збірно-монолітних ПЛИ'1 на виколювання бетон/ анкерами закладних деталей проводились з метою експериментальної перевірки міцності плит та вивчення характеру напружено-деформованого стану. Досліди показали, що в двошарових плитах верхній шар бєііону розколюється під тиском нижнього шару. ЬІІцнІсть плит підаичуеться за рахунок установки верхньої аркатури у зоні ввколшванк.і.'

Для вивчення питання викорцетозув зли у фундаментних плитах арматуру класів віщих за Д-В, випробувались б плиг, які була ариозані стврхняии •■} уиот.ноо мехею текучості <Зо,г. » ВСО Ша.

На основі аналіау прооктуааннл реальних фуидацентів коефіцієнт армування доелід.ннс нлкт прийнятий рівний С,3/', Досліди показали, цо з урахування!! збільшення иириии розкриття тріцші на ділянках ніж стерянями у півтора рази арматура класу А-ГУ мода використовуватись у фундаментах»

Випробування двох збірно-ііонолітшгх ребристих плит проводились для дослідження яорсткості ав’язкіа лій збірними ребрами та монолітною плитою у випадкам, коли плита бето>іуеться після установки сбірних ребер.Плити з'єднувались з ребрами ариаіур-яиия випускник. Ребра на одній половині мали шпонки я кроком ІСО ми. Випробування діляьок плит :;І шпонками І бея плойок проводились го чераі. Випробування показали, цо ділянки бет сло-нок затримала поперечну с^лу на 1менше, нти ділянки зі ияон-каьш. Руйнування плит в обох випадках стілося Із-за зсузу ребер ::а 0,5-0>6 ми та зідриву торцевої ділянки плати. Розрахункова напруження пл’лт у стадії руйнування склало 765 ЧПа на ділянці без пшонок та 64 > ШІа - на ділянці зі шпонками.

Дри законолТчузанчІ збірних елементів підколонників в фулда-рентній плиті у стисненій зоні монолітшос ребер плити утворюються підрізки (рис. 2-а). Ризрахунок підрізе:: робиться з врахуванням сил зчеплення у контактній площині. Для вивчення опору балок з підрізками »^пробувались зразки у кількості 24 шт. Зразки зідрізнялись міцністю бетону, величиною прольоту зрізу та глибиною підрізі і. Балки випробувались за балочною схемою I на пружній основі. Досліди показали, цо балки працюють на згин з продавлюванням, які викликані зсувом елементів по контактний площині. Похилі тріщини розкривались тільки у зоні поперечної сили I розвиватись у напрямку до найближчого нижнього кута збірного елемента. Наявність підрізки вілинула на характер на-пруїено-дефириоааного стану; Найбільш стиснута похила смуга міх , тріціг-аци у монолітних зразках без підрізок направлена до центру ваги стиснутої зона перерізу. При наявкооті підрізок чайбільа стиснута похила смуга направлена до нижньої частини підрізки.

На верхній грані аразкіз а яідріаками в еоні поперечної сшіч утворюються НОрММіИІ тріщини.

При глибині підрізок иение висогя стиснутої зони нормального перерізу відбувається концентрація стискиючих зусиль бетону в межах глибини підрізки, тобто фактична висот" стиснутох зони обмежується глибиною підрізки I відділяється від иианьої частини перерізу похилою тріщиною. Елеиент нокв ствти переармовашш І міцність його знизиться. Ііри зменшенні глибини підрізки два рази міцність нормальних перерізів зразків знизилась на 10...$4%.

Щциісгь зрагків у перерізі з підрізкою знижується також Із' ви якості контактної поверхні. Так, при замаслюванні 'контактної поверзші міціііс-ть зразка знизилась на Ч-С^з. За виключенням уке-8аних випадків міцність балок знизилась незначно у порівнянні а «талонними зразками.

Прк'передачі навантаження від підколонника на поличку ребристих плит вдниказ напружений стан, який мог.но характеризувати як згян з відривом. У результаті дії зогнішіих сил, прикладених до полички, відбувається відрив полички від ребра, в результаті міцність похилих перерізів ребристих плит значно знижується, Для експериментального дослідження опору балок при згині г відривом випробувались балки таврового перерізу з полкою у розтягнутій зоні (рис. 3-а). Поздовжня арматура балок 2^25А-Ш, поперечна -¿¡26А-І та 208А-І з крокйк ІСО ии. Міцність бетону ЗО» 4-31** ШІа. Навантаження балок робилось двома силами, з яких >,дна прикладалась до полички, друга - до ребра на відстані Я» 1,66/1,О-Ь від опор. Гайнування грагкі* відбувалося у результаті текучості поперечної арматури та роздрібнення бетону стгенутоі зони у кінці похилої трЛязиші* Похилі тріщини починались у ЗОНІ дії поперечної сили, розповсюджувались у зоні чистого згину І переходили в горизонтальні, достигаючи середини прольоту 6рчок. Пра дії поперечних розтягуючю- зусиль від зовнішнього навантаження збільяу- ' вались напруження у поперечних стерянях та знижувалась. їх несу' ча здатність в похилих перерізах. Поперечні розтягуючі зусилля передавались також.на бетон стиснутої зони й зменпували його опір в умовах плоского напруженого станустиск-розтяг".

У результаті впливу відриваюч к сил значно знижувалась міц-мість зразків у нормальних та похилих персрісах. Так, мііліість похилих перерізів при дії попеі>ечноІ сили знизилась на 27,...ЧЬ% а залежності від величини прольоту зрізу тіч Тзигих 'Хаг.торів. Лц-

т 1 / Г

[і А \ - я!

■ 2400

б) /

П

г-|

т~.------------гт

(- Л І- -І

~2^

т т

15415415с-

450

\г ЦН

і. «Iі 'і___І

т т

2-2

С-3

4-4

Рис.З'Конструкція дослідник зразків серії Ш.УҐ (а), конструкції балочних ростверків (б) •

1501

.¡ІС5І нормального перерізу сально армованих зраакіа (при f/^“

■* х) у зоні розвитку горизонтальних тріщин знизилась на 17«. • iSÿ. Зона рпливу відриву може иути достатньо довго» Й значно перевищувати розрахункову довгину, указану в ОНиП 2.03.01-84х.

У резул-таті проведених експериментальних "Ослідхень одержано великий матеріал для дакьпого розвитку ефективних конструктивних ріиень фундаментів та удосконалоі::ш методів їх розрахунку. ’ ■ .

• у третьому рооділі-пропосиції по зниженню ресурсоиісткості фундаментів то удосконаленню методів розрахунку. Розглянуті фундаменти трьох тмпіе: монолітні, абірно-иоиолітні та збірні. Для чшихєння рєсурсоиісткостї монолітних фундаментів вивчалася практика проектування фундаментів реальних об’єктів. Вивчення проектів показало, що більша частина фундаментів розрахована па ЕОМ за програмою ¿\jiC-8D І маять гехніко-єконоиі'.кі показники, які не е’-дповідвють оптимальному варіанту.

У літературі неодноразово відмічалось, цо проектування фундаментів з урахуванням модуля ЗИ приводить до збільшення витрат бетоцу фундаментних плит на II...40%, підколінників - на • в порівняні а розрахунком. Виконані автором техніко-економічні розрахунки монолітних фундаментів показали, що иоішу вгртість мають фуядакеїіги, я яких ¿«їхній уступ плит« виконується мінімальної товщини, висота решти уступів приймаємся за епюрою згинальних моментів, кількість уступів приймається не мение трьох. Згинальна товщина плити визначаються за розрахунком на продавлювання та за’ніциістю похилих перерізів на дію поперечної с.или I приймазться мінімально». Розрахунок і.а продавлювання ^обиться за методикою, яка приведена в дисертації. ЦІ результати обчисені за цінами, які діяли в період 1964...1392 pp. Приведені вище рекомендації по проектуванню монолітних фундаментів перевірялись методом ортимізації конструктивних plaei.j. Обидва методи розрахунку дають Слизьки результати.

Балочні ростверки проектують у вигляді підколонника, з’єднаного балками зі зв'язками (рис. З-б). Валки в ростверках можуть розташовуватись паралельно зовнішнім осяй будинку або по діагоналі. Схеиа балочного ростверку вибирається в залежності від кількості та схеми розташування паль. Проектування балочних рос-твбрків для реальних об'єктів показало, що їх вартість складає У1.,,75& * порівнянні з плитними ростверками.

Типові збірні фувдаишіти найчастіше пршдіняють при будів- ' ництві сільскогосподарських та цивільних будинків висотою до трьох поверхів. Для знккення рясурсомІсткостГ збірних фундаментів автором рсгроїлсні фундамьнти безст-іканного типу з уніфікованою верхньою частиною (р'їс. 4-а). Фундаменти трьох типів можна виготовляти в* одній форих. Обсяг бетону у фундаментах складаз 21. вартість - 40-6??? в порівнянні а типовими,

ЗбІрно-монолитнІ фундаменти особливо ефективні при великих навантаженнях. Розроблені фундаменти двох типів з прянокут^ ньою плитою.

Високі підколошіики виконуються складеними ІЗ ПЛОСКИХ плит. Переріз пІд;.олонникІв двотавровий (рис. ''-б). Оголовок лідко-лоннкка виконується збірним або монолитним. У ньому розиіпуить-ся анкерні болти і арматурні випусі • або стакан, йундаионти'» плита виконується монолітною або збірно-ионолитною. В збірмо-нонолитних плитах висота збірних ребер нозне •;аеі ься оптимальною з урахуванням II вартості. Збірпо-игнолітка плита розраховується як складена, йундаменти з квадратною плито» виконуються з 5єзстакаш:ии стиком колон з фундаментами. У ребрах маються трикутні пази, я..І утворюють подібність ста;;анг., в який установлюють колон;- (рис 4-в). Ка збірно-нонолитні фундаменти одержані два авторських свідоцтва. Вартість фундаментів склад&е 55-ЙО?^ в порівнянні з традиційними моиелітшти фундаментами.

Наближені методи розрахунку плит на продавлювання, які приведені з посібниках на проектування фундаментів та роствер-кіз, дають результати, які співпадають з розрахунком плит на утзореннч тріцин тільки при центральному навантаженні квадратних плит. При урахуванні згинаючого аоменту або розрахунку прямокутних плит результати відрізняються від методу ядрових гюментів. Розрахунок фундаментів на продавлювання аа посібником дав резуль-ати нижчі, нІи розрахунок ка утворення тріцин на 20...30%, що приводить до збільшення товцини плит. Наближений розрахунок за посібником ристверків даа результати, які зале>"\ть від відсталі мій паляші.

ІЇ±Пі\Л/Сі+&Єо/£) (О

ДЄ! А = Ут'ІЇо > 2 - відстань міх палями;

'¡т - середній періметр піраміди продавлювання.

400... .500

а)

б)

і - -І-II7J -f—і-

77

2-2

в)

3-3

Рис.4 Збірні фундаменти серії ИИ-04 (а), збірно-монолитні фундаменти (/*)&)

Аналогічна формула, яка одержана Із розрахунку на утворення трі* !ДИН, 1!ає ВИГЛІЗД ' , . /

М ¿RetA /(1 + Єо/Г) (2) :

la порівняння нидно, цо розрахунок аа формулся (І) буче давати результати кенпі, лІ»*за формулою (2; при2?2ГІ вище - при Z 2 Г . 1

7 літературі з відомості про вплив деяких характеристик плит на їх міцність при продавлюванні. Наприклад, в Кодексі ЕІСЕ-ШП рркоиен-дусться ураховувати вплив тсвцини плити га коефіцієнта армування за еипірічниші залежностями. Перевірка коефіцієнтів, які рекомендуиться за дослідними даними, показала, що з урахуванняи статистичної оцінки коефіцієнти, які рекомендуються в Кодексі ІІКЕ-вІІП необхідно уменшити на 20J6, Цей висновок не моана рахувати кінцевим, їому що вимагається більп детальна експериментальна по; евірка. иетодикіі розрахунку лли* на продавлювання. .

Розрахунок міцності контактних пвів збірно-монолитнга: і>ебристих плит проводиться за методикою, розроблен-ж1 в НДІБК. Ьипробувашш „разків плпт показали, цо міцність ивів забезпечується за рахунок сил зчеплення та обтиску бетону І з^уву поперечних стераиїв. При цьому ::сїсна відмовитись від устройства шпонок. Опір' контактних пзів дослідних зразків дозроляа шахувати зь'язки у швах абсолатно яорсткмии.

Ребристі фундаментні плити, які працюють на згін з відривом, пропонується розраховувати як згинальні елементи з урахуванням знижених розрахункових опорів бетону та поперечної арматури в зоні відри-пу на 20...50?£ у залежності від характеристики напруаеного стану.

Занонолічоні підрізки у схитнутій зоні ребер фундаментних плит пропонувтьсн _ озрахонузати з урахуванняи впливу сил зачеплення в контактних евпх. Величина сил зачеплення приймається різною 0,6 величини зусилля обтиянення бетону, ілибину підрізки необхідно приймати не мен-ча .і’сзрахункової висоти стиснутої зони нофиальяого перерізу у підріз- , цї або ураховуз"?:! а розрахунку зясоту стиснутої зони не більше глибини підрізки, .

Ширину .розкриття тріщин, у фундаментних плитах пропонузться розра-* ховувати о урахуванням збільшення їх а 1,5 раза на ділянках мі?і арма** j туршши стеряняин. При низьких коефіцієнтах армування ( 0,ССЗ):;'

моялизо використання арматури класу А-17. .

В четавдітоігу розділі приводяться результати досліджень дослідно-' промислового впровадження фундаментів зі зниженою росурсоиісткісти. ' •

На протязі 1989...1992 років за участю автора були запроектовані

• фундаменти зі оникеноп ресурсоністкістю 50 будинків та ог зруд. Із

них на початок 1993 року 20 будинків та споруд були збудовані (хо-лодильнік Дніпропетровського масокоцбінату, корпус М I Дпіпропет-ровського комбайнового заводу, комплекс будівель Полтавського комбінату будівельних матеріалів) або знаходились у стадій будівництва (головний корпус оборотного водопостачання аглофабрики М 2, очисні споруди ДПО ’’Азот", комплекс будівель.хімфармааводу в и.ДнІ-продзеркинську, чотири підприємства переробної сільськогосподарської продукції, терапевтичний корпус лікарні и *и. Олександрії та Інші об'єкти,. •'

Дослідно-прокислове будівництво фундаментів зі зниженою ресур-сомісткїстп, б тому числі ионолІтнИх,збІрно-иоиолитних та збірних , відбувалися без яккх-небудь капіталовкладень с базу будіндустрії з ' апкористуванняи комплекту форм та щитової опалубки. Досцідно-проиисло-ве будівництво фундаментів понизало, по використання пропозицій, які містяться в дисертації, забезпечу« значне зниження їх ресурсомістко-сті І підтвердило висновки дисертації.

• ' ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

' ■ ' ■ ■ ■ 'і.

- І. Проведені дослідження показали, цо монливо значно знизіїти

* ресурсомісткість фундаментів за рахунок використання ефективних конструктивних форм моноліт. ;іх, збірно-ионолитиих та збірних фундамен-

1 •• . тів та удосконалення методів їх розрахунку.

2. У монолітних фундаментах рекомендується робити плити та нияиі уступи мінімальної товцини з урахування!! їх розрахунку на продавлювання та дій поперечної сили. Висота уступів призначується за епюров згинальних моментів. Розрахунок плит на продавлювання виконується за методикою, приведеною в дисертації. Розміри елементів фундаментів назначаються ? урахуванням модуля, рівного 100 ми. Стик колон з фундаментами доцільніше виконувати без стакана зворкою арматурних випусків. Заходи, які пропонуються, забезпечують зникеннп Вартості фундаментів на 20...4-0%.

3, Збірно-монолітні фундаменти рекомендується пліштовугати с монолітної плити зі збірними ребрами та збірного г.Ідколонккка В.з плоских плит з оголовко« для рогміцешш ш'.кі'рник бргл їи., аі>4агу;.ч:гх випусків або стакана. СйїркІ плоскі ігч-.ти доцільно оиготио/іято бел-посередньо на будівед»«ііг пгсдайдц'і . ПримІ“і^И^ц 3Сірмі-моиогаїгііі:^

фундаментів забезпечує зниження вартості на' 20...50% в порівняні з монолітними.

4. Збірні фундаменти з уніфікованою плитою та безстакашіиа стикай иол о и з фундаментами забезпечують з.ікяоння р'асурсзмісткості з

1,5.-.2 рази.

5. ЛулдеиентнІ плити пропонуються розраховувати на продавлювання, розглядуючи граничний о^сн пераоі групи, який відповідав утворених) тріщин по периметру піраміди продавлювання. Лри цьому нообхід-' но ураховувати емпірічні дані про вплив висоти перзрЗзу плит т._ ко-ефіціанта армування.

•6. Ребристі фундаментні плити з підкглонником, г;ки!1 опираються на полку плити, необхідно розраховувати на згин з урахуванням агы. ву відриву поліси,на міцність нормальних та похилих пороріьів за ие-тодікои, приведеною в дисертації. При наявності підрізок и стиснутій зоні ребер плити, в яких заионолічені абТрні елементи підколон-ників, розрахунок нормальних та похилих перерізів ребер з цісцях підрізок слід виконувати з урахуванням сил зчєплечня a контактних з в ах та глибини підрізок за методикою,' приведеною з дисертації.

7. Збірнс-уополітні фундаменти можна проектувати з короткими або податливими зв’я^/аии в контактних швах. Міцність зв'язків в "онтактних ивах рекомендується розраховувати за иетсдикею, розрахованою в РДІЕК. Стики збірних ребер з монолітною плитою рекомендуються влаштовувати з замонолічуванням арматурних випусків у плиті. Влаштування ппокох '.’ри палзності с:;т зчеплення, обтиснення бетону то опору зсуву арматурних яипус..Ів може незначно (до 15/") підзищу-вати міцність на з'.ув контактних пвів. ‘

Основний зміст дисертації міститься а слідуючі« роботах:

1. A.c. 1058422 СССР, ЫК11, S02 Д 27/fl?., фундаїшит под колонну/ 3.11. Батапев, В.И. Феклин, A.S. Пульнер, ’К.З. Батслева СССР // Открытия и изобретения. - IS8j5. - П J2. - с. 101.

2. Батаиева К.В,, Бородин A.A. Экспериментальные исследования прочности и трециностойкости наклонных сечсі iií балок с поперечными сборными лептами //С5. тр. / Кез.ПОЛ. - Казань, I9E4-. - Исследование прочности дедоридтивности сборно-ионолитных конструкции при различных релизах нагружения. - С. 9-13»

3. Сборно-ионолнтнче фундаменты колонн прочыпленных зданий и сооружений / Батаиев В.'Д., йеклин В.П., Еатапева К.В., Дячен-ко Ы.Т. // Бетон и железобетон. - 1967» - W II.-С. 26*-27.

Ч-. Батаисва К.В., Иулънер А.в. Исслодование несущей способности балок с подрезками / Бетон к яелезобетон. - I90U. - № II. -C. K-IS '

5. Батапеїа К.В., Пулънер Д..в. Еосунап способность балок при

действии сил, приложенных в пределах высоты их сечения / Бетон и железобетон. - I9Ö9. - № 9. - С. 16-16. •

6. Баташева К.В., Путилов А.Ц. Снижение ресурсоёмкое™ железобетонных фундаментов на естественном основании и ростверков свайных фундаментов.//Сб.тр./ Казань, 198в,- Тезисы докладов X Всесоюзно“: конференции по Сетону и железобетону.

7. Баташева К.З. Расчёт железобетонных плит на продавлива-ние //Сб.тр./ ДІ1С1І. - Днепропетровск, J-99I. - Сб. "Энергосберега-юг.ии технологии, эффективные строительные конструкции для промып-яенного и гражданского строительства, с. У-В.

Ь. Батапева К.В. Двухслойные железобетонные плиты сборно-ионолитных фундаментов //Сб.тр./ Киев, 1992. - Повышение эффективности и качества строительства в новых условиях хозяйствования,

з. 20-26.