автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Работа решетчатых фундаментальных конструкций одноэтажных каркасных производственных зданий на локально деформируемых основаниях

:Ш 'П6 эа

ПОЛТАВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

КОНОВАЛОВА Людмила Павловна

УДК 624.94.001.24

РАБОТА РЕШЕТЧАТЫХ ФУНДАМЕНТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОДНОЭТАЖНЫХ КАРКАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ НА ЛОКАЛЬНО ДЕФОРМИРУЕМЫХ ОСНОВАНИЯХ

Специальность 05.23.01 — «Строительные конструкции, здания и сооружения»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ПОЛТАВА - 1092

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте строительных конструкций.

Научный руководитель — кандидат технических наук,

старший научный сотрудник Н. С. Мзтелюк

Официальные оппоненты — доктор технических наук,

профессор Е. А .Яценко.

кандидат технических наук,

доцент М. Д. Яровой

Ведущее предприятие — УкрНИМИ.

Защита состоится «.^.<2.»....................1992 года и

13.30 часов на заседании Специализированного совета К 068.46.01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Полтавском инженерно-строительном институте по специальности 05.23.01 — строительные конструкции, здания и сооружения. (314601, г. Полтава, Первомайский проспект, 24).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке инсти-та.

' щ а' р

Автореферат разослан ...................................................1992 года.

Ученый секретарь

Специализированного совета, .

кандидат технических наук ■> ^ ^ Бондарь

/

ОЕЩЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Значительную часть территории сдай эани-_малэт'ррЙоны с угольными и калийными месторождениями, карстовыми, ^ЩЙйфческши и др. нарушениями,-что создает сложные инженерно- ' "геологические условия для строительства сооружений.

Надежность зданий и сооружений, возводимых на этих территориях, требует применения специальных защитных мероприятий, стоимость которых составляет значительную часть сметной стоимости. .. объекта.

Актуальность проблемы прежде всего связана с отсутствием нормативных документов, регламентирующих надежные и, вместе" о тем, экономичные способы строительства каркасных зданий на территориях с локально деформируемыми основаниями. > •■

Разработка новых и совершенствование существующих способов защиты инженерных сооружений, являогся актуальной задачей, решение которой позволит осваивать территории, считавшиеся непригодными для строительства, обеспечивая при этом, длительную эксплуатационную надежность возводимых сооружений.

Актуальность этих вопросов отмечалась в решениях Научно-технического совета Госстроя СССР, на конференциях и совещаниях по проблемам строительства и защиты эдачий в сложных условиях.

Цель работы - разработать »ЗДективные конструктивные меры, защиты одноэтажных каркасных зданий, возводимых,на локально деформируемых основаниях.

Автор защищает:

- конструктивные мэры защиты фундаментов одноэтажных каркасных производственных зданий, возводимых на локально деформируемых основаниях;

' - расчетную модель системы "основание - решетчатой фуйдамент-каркас" для одноэтажных каркасных зданий; '' '-■

- методику расчета рамных систем о решетчатым фундаментом при силовых и деформационных воздействиях' основания;"

- методику и результаты экспериментальных исследований системы "деформируемое основание,- решетчатый фундамент" с учетом • \ механизма образования провальных деформаций основания;

- результат численных исследований напряженно-даформиро-ванного состояния решетчатых фундаментов в зависимости от диаметра локальных деформаций основания.

Научная новизна.

I. Разработана ноиая фундаментная конструкция продольного ряда колонн одноэтажного каркасного здания, включающая отдельные фундаменты колонн и несущие фундаментные связи, позволяющая защитить фундаменты и надфувдаментные конструкции от вертикальных и горизонтальных перемещений при нарушении сплошности контакта фундамента о основанием.

2. Разработана расчетная модель системы "основание - решетчатый фундамент - каркао", для одноэтажных каркасных зданий.

3. Разработана методика расчета рамных систем с решетчатым фундаментом при нарушении сплошности контакта фундамента с основанием.

4. Получаны экспериментальные данные о напряженно-деформированном состоянии решетчатой фундаментной конструкции при образо-,вании в основании провальных деформаций,

5. Приведены результаты численных исследований по оценке напряженно-деформированного состояния решетчатой фундаментной конструкция с учетом механизма образования провальных деформаций основания.

6. Определена область применения решетчатых фундаментов для одноэтажных каркасных зданий.

Достоверность результатов подтвервдается данными экспериментальных исследований.

Практическая ценность работы:

- расширена область применения одноэтажных каркасных зданий из типовых конструкций в сложных грунтовых условиях;

- разработаны эффективные конструктивные меры защиты одноэтажных каркасных зданий, возводимых на локально деформируемых основаниях;

; , - разработаны расчетные модели рамных систем с предлагаемыми конструктивными защитными элементами;

- проведенные экспериментально-теоретические исследования и разработанные на их основа предложения по расчету рамных систем с конструктивными защитными элэментпш .позволяют снизить затраты

на номплеко защитных мероприятий и ремонтно-восстановительные работы, повышая эксплуатационную надежность и долговечность зданий.

Апробация работы.

Основные результаты исследовамй доложены на:'

- Научно-технической конференции по результатам законченных научно-исследовательских работ ДЛИ /Донецк, 1990 г./;

- Заседании технического совета отдела JS 2 "конструктивных решений и защиты промзданий на подрабатываемых территориях" Донецкого ПромстроШШпроэкта;

- расширенном заседании кафедры "сопротивление материалов" Донецкого политехнического института;

- семинара лаборатории № 3 отдела № I НШОК,

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано семь печатных работ. Проведенные исследования отражены в отчетах по гостематике Донецкого политехнического института.

Объем и структура диссертации.

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы.

Изложена на 120 страницах машинописного текста, иллюстрирована 63 рисунками и 17 таблицами, список литературы содержит 169 наименований.

С0ДКР1АНШ2 РАБОТЫ

. Do введении дано обоснование актуальности теш диссертационной работы, приведены общая характеристика работы и основные положения, которые автор выносит на защиту.

В первой главе изложены краткие сведения о характера проявления локальных деформаций земной поверхности, вызванных карстово-суффоэионными явлениями, подземной разработкой калийных и угольных месторождений, тектоническими нарушениями.

Надежность и нормальная эксплуатация инженерных сооружений, возводимых на локально деформируемых основаниях, требуют применения специальных защитных мероприятий, стоимость которых состав*-ляет значительную часть полной стоимости объекта.

Вопросам проектирования инженерных сооружений с применением

специальных защитных мероприятий посвящены работы Н.А.Березань, В.Н.Виноградова, Н.С.Дубянского, К.Егорова, Г.П.Зайцева, Н.С.Ые-телюка,. В.В.Иушкарева, В.А.Сорочана, Т.М.Троицкого, В.В,Толмачева и др. советских и зарубежных ученых, где рассматривается примеры конструктивных решений одноэтажных каркасных зданий возводимых на локально деформируемых основаниях. Отмечается, что ши- . рокое распространила получили конструктивные решения фундаментов зданий в веде сплошной монолитной железобетонной ленты, свай или опор глубокого заложения.

Анализ существующих инструктивно-нормативных документов показывает, что изыскание, проектирование и строительство одноэтажных каркасных зданий на локально деформируемых основаниях не обеспечены, в достаточной мера, нормами, правилами и инструкциями.

В практике проектирования одноэтажных каркасных зданий большое распространенно получили системы "основание - здание"; обобщенные усилия, определенные доя всего каркаса,как для балки с приведенными изгибнымл и сдвиговыми жесткостями на упругом или неупругом основании, распределяются на все несущие конструкции каркаса пропорционально их собственным жесткостям.

Экспериментальные исследования балочных конструкций на воздействие провальных деформаций оснований отражены в работах А.И.Голоднова, В.А.Илюхина, В.Э.Оасия, В.В.Пушкарева, А.Б.Соловьевой, А.С.Трегуб.

К числу работ, посаящзнных расчету каркасных'зданий на наравномерно-деформируемых основаниях можно отнести работы Е.М.Барыш-польского, Е.И.Еелвня, Ю.Л.Бучинского, В.Н.Жемочкина, С.Н.Клепи-ко л, А.И.Козачевского, В.А.Косицына, Т.А.Маликовой, Н.С.Метелюка, Ш.Р.Незамутдинова, А.А.Петракова, Я.Е.Слободяна и других ученых, в трудах которых приводятся расчетные схемы сооружений и методы их расчета.

В связи с применением ЗШ при исследованиях работы элементов каркасных зданий получили широкое распространение методы и программы расчета, учитывандиа нелинейную работу материала несущих конструкций сооружения. Анализ работ В.И.Бондаренко, А.А.Гвоздева, А.Б.Томливва, Б.С.Бдоренко, А.И.Козачевского, С.М.Крылова и др. показал, что наибольшее распространение получили методы последовательного уточнения жесткостей и последовательного нагру-

эния.

Обзор экспериментально-теоретических исследований процессов заимодействия каркасных зданий с неравномерно-деформируемыми знованилми позволяютсдолать вывод о том, что исследование рабо-1 одноэтажных каркасных зданий на провальные воздействия основа-1я, нэ проводилось, за исключением исследования одноэтажных аркасных зданий в условиях образования карстовых провалов Я.А.Березань), но исследования проводились на мелкомасштабных еделях из материалов, свойства которых резко отличалиоь от '• войств железобетона.

Актуальность проблемы возведения инженерных сооружений на эрркториях о локально деформируемыми основаниями возрастает в вязи с существенным влиянием современной технологии на природ-ую среду.

Вторая глава посвящена разработке конструктивных мер защиты дноэтажных каркасных зданий, позволяющих обеспечить надвигаеть безаварийную эксплуатацию их при нарушения сплошности контак-а фундаментов с основанием, в результате образования в основами локальных деформаций (провалов, воронок, шурфов, оседаний).

Для защиты одноэтажных каркасных зданий от вертикальных и оризонтальных перемещений, возникающих в результате нарушения плотности контакта отдельных фундаментов колонн с основанием,' редлагается решетчатый фундамент, способный воспринять нагрузку т веса фундамента и надфундаментной конструкции, обеспечивая роектноэ положение несущих Конструкций зданий.

. С помощью предлагаемых несущих железобетонных фундаментных вязей, представляющих собой плоскую стержневую систему с парал-:ельнши поясами и крестовой решеткой, фундаменты продольного еда колонн (шаг 6,12 м) объединяются в пространственную решетча-ую (регулярной структуры) фундаментную конструкцию о жесткими 'злами - решетчатый фундамент (рис. I).

В случае нарушения сплошности контакта фундамента с основани-м, благодаря наличию фундаментных связей, фундамент колонны 'зависает" над осевшей поверхностью, сохраняя проектное положе-:ие. .

В качестве расчетной схемы решетчатого фундамента принята . ¡тержневал система регулярной структуры с кесткиш узлами, на-

с&рагмент решетчатой фундаментной конструкции

несущие связи

Продольная

ось

17.

фрагмент плана фундаментов

1

2-2

Фундамент

колонны

Несущая с8г'

6м

Зязб

.падошОа фундамента

М

~[ !_| I

_Несущогя Фундаментная с

0

/т >\/ / /:

■ПИ П ПП

Вт

уженная сосредоточенными силами и лежащая на деформируемом яовании.

Определение напряженно-деформированного состояния системы формируемое основание - решетчатый фундамент - каркас" при новых и деформационных воздействиях представляет сложную эада-, решение которой в общем виде в настоящее время отсутствует, и решении задачи необходимо учитывать специфику деформирования зтемы и основания, а также их взаимное влияние.

Одноэтажные каркасные здания, возводимые на локально дефор-руемых основаниях, должны проектироваться, исходя из двух ста-II работы. Первая стадия - работа здания в нормальных, условиях, з. до появления локальных деформаций в основании, вторая - на ади.ч деформационного воздействия.

Для упрощения расчета пространственная стержневая система поэтажного каркасного здания расчленяется на плоские поперечные продольные рами.

На первой стадии работы нагрузки и воздействия на конструк-и здания определяются согласно требований СНиП 2.01,07-85.

На стадии деформационного воздействия основания необходимо ятывать наиболее неблагоприятные сочетания нагрузок и мест рас-чожения под фундаментами здания локальных деформаций основания.

Для оценки напрпхенне-деформированного состояния решетчатого щамента разработаны расчетные модели системы "основание -адамент" (0-5) и "основание - фундамент - каркас" (0-4-К).

1елезобетонные элементы рамы и решетчатого фундамента модели-. отся плоскими стержневыми элементами общего вида.

Основание под решетчатым фундаментом заменяется дискретной целью, состоящей из совокупности тожества не связанных друг кругом опорных стержней единичной длины. Количество стержней ц подошвой фундамента определялось шагом 0,5 м. Кесткость од-го стержня при сжатии

СП

э Со - коэффициент жесткости основания при сжатии;

А - площадь подошвы фундамента;

2 - единичная длина опорного стержня;

Й- - количество стержней.

Модель переменного коэффициента жесткости основания предложенная С.Н.Клепиковым, может приниматься в виде линейно-упругой ' системы при о иловом нагруженш, н нелинейно-упругой или наупру-гой при локальных деформациях основания.

Локальные деформационные воздействия моделируются вертикальными опорными стержнями, продольная жесткооть которых на участках потери контакта фундамента с основанием принимается равной нулю.

С помощью Эй! и программного комплекса "Прокруст" решались многовариантные задачи путем последовательного (шаг 0,5 м) перебора схем нарушенного основания с "обнулением" отпора грунта в местах образования локальных деформаций основания, цель которнх-поиск наименее выгодных условий работы решетчатого фундамента и определение предельно допустимого диаметра провала ( с учетом механизма его образования ) при котором здание и отдельные его .элементы сохраняют проектное положение.

На основании численных исследований системы "основание -фундамент" <0-4) выявлено:

при нагрукении фундаментов сосредоточенными нагрузками и отсутствии локальных вон вертикальных деформаций в основании, элементы решетчатого фундамента включаются в работу, воспринимая до 10% внешней нагрузки;

в случае образования локальной зоны деформации под фундаментом колонны , начиная о диаметра 0,5 м, изменяется НДС всей фундаментной конструкции,и с увеличением диаметра провала внутренне усилия и перемещения увеличиваются;

расположение локальной зоны деформации под фундаментом крайней колонны является наиболее неблагоприятным для работы решетчатого' фундамента. В связи с этим предлагается устройство за про делами здания анкерующих фундаментов с постановкой анкерухщих фундаментных связей;

в случае установки анкерунцих фундаментов, неблагоприятным является образование локальной зоны деформаций ббнования непооре. ственно под фундаментом колонны или под двумя соседними фундаментами .колонн;

наиболее рационально применять решетчатые фундаменты в случае образования в основании локальных зон деформаций диаметром

до 10 м непосредственно под фундаментом одной иэ колони или, диаметром до 8 м, под фундаментами двух соседних колонн.

Численные исследования НДС продольной рамы здания с решетчатым фундаментом выполнялись методом последовательного уточнения жесткоотей при фиксированных значениях внешней нагрузки и деформационных (провальных) воздействиях основания.

Анализ числе!.них исследований НДС систем "0-Ф" и "0-Ф-К" указывает на то, что надфундаментное строение включается в совместную работу о решетчатым фундаментом и основанием, в результате чего внутренние усилия в элементах решетчатого фундамента уменьшается в 1,2 - 1,3 раза, а перемещения - в 1,6 раза.

Имея ввиду дать практическое и, вместе о тем, общее решение задачи расчета ретотчатой фундаментной конструкции на упругом основании произвольной жесткости с учетом жесткой связи её с колоннами использовано решение по методу начальных параметров в форме, предложенной проф. А.А.Уманоким.

Решетчатая фундаментная конструкция заменяется эквивалентной балкой с приведенной жесткостью ( Впр- ) в пролетах (рис. 2).

ЕЦ=ЕилР-9; (2)

ЕЗ,- ; (3,

Ь -А'м/КМл ; Л - Ьф/б;

где Ага1; АигЛ. - площадь приведенного сечения верхнего и нижнего поясов связи; - внсо1а фундаментной связи; £ - расстояние между осями колонн;

)> - коэффициент, учитывающий неупругие деформации

материала фундаментных связей. Эквивалентная балка опирается на упругое основание и опоры, оказывающие упругое сопротивление оседанию и вращению (рис. 2). В качестве основной системы принимаем балку, нагруженную кроме заданных внешних нагрузок реакциями У1 и моментами ИЬ .

Вертикальные реакции опор Уь пропорциональны прогибам опорных сечений балки ( 1|'Ь ), т.е.

У-1 = # I • и.1 ; (4)

где %1 - жесткость опоры, при осадке.

"ЯГ''''Ж'

I I 1'*'Ч»> ■ 1М I I . - —

Уо

*Н

Ун

У1 хы

УЫ

^Т-г4'

Рис. 2 Расчетная схема рамы на упруго оседающих и упруго прощающихся опорах 10

у, ь=-а-Ь'Св. (5)

Реактивный момент ( 1у1Ь ), развиваемый опорной подушкой и нижним концом колонны, пропорционален углу поворота I

где - кест!.,:сть опорн при повороте

; (7)

Со - коэффициент жесткости основания; й,Ь - размеры фундаментной плиты; ЕЗк - изгибная жесткость колонны; Н-к - высота колонны.

Общие формулы для прогиба ( ), угла поворота ( Ч'л), момента ( Ми) и поперечной силы ( йи) над I -ой опорой подобной Заики запишутся так:

у*= ИоАа+т*- |>]+-

1-1 . . . .,

(8)

+ Е^сК-МоЕа-аоЙ.-^+Н^^С^-- г у, ь (*чьеп. - Мв Вь - Ма) •

= (9)

Функции влияния В/и, Еи., Рн^бл^Нквычисляются по значениям функций А, В, С,.Д, для основной балки. Уравнения (8). (9) дают величины ординат только в сечениях над опорами. Эпюры М иО. будут иметь над опорами скачки, численно равные У и И

Зная углы поворота опор, определяются моменты, развиваициеся на конце колонны.

В местах нарушения контакта фундамента с основанием, принимая

Определив С^-1;О^н) ввделявт участок балки и рассматривают как {ярму, нагруженную внешними нагрузками и моментами. Изгибащие моменты воспринимаются стержнями верхнего и нижнего пояса фермы, поперечные силы - стержнями крестовой рештки.

Полное вертикальное перемещение узла фермы ( и V, ) определяется с учетом сдвиговой податливости решетки . "

■ ¡г - ; (п)

где - угол наклона раскоса;

Ар - площадь приведенного сечения раскоса.

^¡ЧПМо-М,).

В тгетьей главе диссертации приведены методика и результаты экспериментальных исследований НДС решетчатого фундамента при силовых и деформационных воздействиях основания.

Экспериментальный исследования осуществлялись на фрагменте решетчатого фундамента каркасного здания, выполненного методом простого подобия в масштабе 1:2,5.

Опытный фрагмент имел две модификации. На первом этапе испытаний он включал в себя три отдельных фундамента, объединенных мевду собой железобетонньш фундаментными связями, расположении в плоскости, проходящей через центральные вертикальные оси фундаментов.

Конструкция реи.етчатого фундамента устанавливалась на метать ЛИЧ8СКИ8 балки, моделирующие податливость основания.

К фундаментам прикладывались вертикальные сосредоточенные нагрузки ( Е = 50 кН).

Локальные деформации основания создавались путем удаления металлических балок под средним Фундаментом и связями.

В процессе испытаний силовая нагрузка поддерживалась постоянной, изменялись только размеры провальных деформаций в основании

Данные первого этапа испытаний показали, что при загружении фрагмента силовой нагрузкой ( Р =50 кЛ) и отсутствии зон ло-

ьных деформаций в основании;фундамантныо связи включаются в )ту, воспринимая до 10% внешней нагрузки. Распределение уси-в системе соответствует упругой работе. Верхние пояса связей 1тывают деформацию растяжения, нижние - деформацию сжатия с [бом.

После удаления опорных балок под средним фундаментом, т.е. образовании локальной зоны деформации Д = 1,2 м (для натуры 3 м) под средним фундаментом, изменяется качественный харак-распредоления усилий в элементах системы. Верхние пояса ис-1вают деформацию сжатия, нижние - деформацию растяжения* Отдельное смещение среднего фундамента Аа/Е = 0,002. При удалении металлических балок под связями, т.е. при уве-нии локальной зоны деформации в основании, увеличиваются ренние усилия в стержнях и перемещения узлов системы. При 1,6 м (4 м) появились волосные трещины в нижних узлах совди-:й связей со средним фундаментом и в растянутом восходящем осе. Относительное смещение среднего фундамента Аз/В = 0025. При Д = 2 м (5 м) начался период грещинообразования. ились новые волосные трещины в растянутых раскосах и нижних х соединения связей со средним фундаментом. Образовались зонтальные трещины. В верхних узлах соединения среднего фун-нта и связей образовались горизонт ал шиз трещина. Относитель-смещение среднего фундамента А$/£ = 0,0029. [Ipji увеличении диаметра локальной зоны деформации до Д =2,4 м ) раскрытие трещин в растянутых раскосах и узлах соединения их поясов связей достигла 0,1 - 1,0 мм, в верхних узлах -- 0,3 мм (Д»/ 2 = 0,0034). При Д = 2,8 м (7 м) в верхних х соединения связей с фундаментами наклонные трещины раокрц-до 0,8 мм,в растянутых раскосах появились новые трещины, а Ю раскрылись до 0,15 мм (As/í= 0,0038). При Д = 3,2м(8ы) зошло разрушение верхнего, а затем и нижнего узлов соедине-звязей и среднего фундамента,

■(а втором этапе испытаний три отдельных фундамента объединя-меаду собой в пределах пролета двумя железобетонными фуцца-1ши связями, расположенными в плоскостях, проходящими по шым граням подколенников.

I фундаментам прикладывались вертикальные сосредоточенные ,'зки ( F =100 кН).

При образовании в основании локальной зоны деформации Л = 1,2 м (3 м) и Д я 1,6 (4м) под средним фундаментом,распрэд ление усилий в системе соответствует упругой работе, относит льная неравномерность смещения фундаментов As/Е = 0,0012, 0,0013.. При локальной зоне деформации Д = 2м (5 м) появились волосные трещины в растянутых раскосах (Дд/£ = 0,0014).

Бри увеличении зоны деформации от Д = 2,4 м (6м) до Д = (Юм) в растянутых восходящих раскосах образовалось по 3-4 т щины и ширина их раскрытия достигла 0,2 мм. В нижних узлах с динения связей с фундаментами трещины раскрылись до 0,3 мм, верхних узлах до 0,1 мм. Относительная неравномерность смеще фундаментов ( Дэ /1 ) составила 0,0016 + 0,0023.

В дальнейшем вертикальные нагрузки на фундаменты увеличи на каждой ступени по 20 кН.

После задания вертикально нагрузок на фундаменты послед тельно 120 кН и 140 кН в конструкциях.произошло дальнейшее р крытие трещин ( Ач/i = 040037; 0,0043), а при нагрузках 160 и 180 кН произошло интенсивное раскрытие трещин до 0,8-1 мм ( As/l = 0,005).

После задания на кавдый фундамент вертикальной нагрузки кН произошло вначале разрушение нижних узлов соединения свя с фундаментом, затем - верхних узлов. Разрушение узлов произ из-за интенсивного раскрытия наклонных трещин и возникновени дополнительных горизонтальных трещин.

Анализ результатов экспериментальных исследований позвол установить следующее:

решетчатый фундамент с одной связью позволяет защитить ф даменты колонн от недопустимых вертикальных и горизонтальных перемещений при образовании в основании локальных зон деформ диаметром до 8 м;

разрушились в первую очередь верхние, а затем и нижние у соединения связей с фундаментами;

решетчатый фундамент с двумя связями позволит защитить ф даменты колонн от вертикальных и горизонтальных перемещений образовании в основании локальных зон деформаций диаметром д 10 м;

при указанной области применения в растянутых элементах эуются трещины 0,1 f 0,15 мм, в с;гатых элементах трещин и ра шений не наблюдалось, за исключением узлов соединения связей

ментами;

Оразовашигася максимальные трещины в растянутых раскосах

разрушения узЛов конструкции закрылись, что указывает на у арматуры связей в упругой или начальной упруго-пластичес-тадии,

а основании экспериментальных исследований определен коэф-нт ( ^ ), учитывающий неупругие деформации материала желе-онных фундаментных связей в зависимости от диаметра локаль-оны деформации основания.

Ип См)

Рис. 3 Зависимость " V " от диаметра провала

Проведенные испытания показали достаточно хорошую работо-обность решетчатых фундаментов. Напряженное состояние эле-ов фундаментных связей указывает на значительный резерв в осе определения области применения предложенной фундамент-конструкции.

В заключении приводятся основные научные и практические льтаты диссертационной работы, которые могут быть сформули-■ш следующим образом:

[. В диссертации получили дальнейшее развитие способы защитно этажных каркасных зданий, возводимых в сложных инженерно-эгических условиях. С этой целью разработана рациональная аментная конструкция (решетчатый фундамент), способная обес-гь проектное положение фундаментов колонн при образовании *овании здания локальных зон деформаций до 10 м. 2. Разработаны расчетные схемы решетчатых фундаментов пробой рамы здания и данн рекомендации по определению нагрузок здействий на них. Приводится .общее решение задачи расчета 15

решетчатой фундаментной конструкции на деформируемом основании о учетом образования в основании локальных зон деформаций.

3. Составлена расчетная модель системы "основание - фундамент - каркас" применительно к ртержневым система/,!, гда непре рывное основание аппроксимируется дискретной моделью в виде совокупности не связанных друг с другом опорных стержней единичнс длины и определенной жесткости, а на участках потери контакта фундамента с основанием, продольная жесткость опорных стержней принимается равной нулю. Полученная модель системы позволяет о помощью ЭШ и программ "Прокруст", "Лира", "Полифем" определяв НДС системы, учитывая работу основания, фундаментов и надфунда-ментных конструкций.

4. На основании модели системы "основание-фундамент-каркас" разработана методика"расчёта "одноэтажных каркасных зданий о решетчатыми фундаментами, позволяющая определить напряженно-деформированное состояние рамных систем на деформируемом основании при силовом нагружении и потере, в зоне локальных деформаци контакта фундамента с основанием.

5. На основе анализа результатов иопитаний решетчатого фундамента установлено, что наиболее нагруженными элементами решет чатого фундамента являются узлы сопряжения фундаментных связей фундаментами колонн, разрушение которых наступает вследствие раздробления бетона и потере устойчивости арматуры сжатых узлов при значениях относительных неравномерных осадок смежных фун даыентов Дя/е = 0,0046. Экспериментально обоснована область практического прикен

ния решетчатых фундаментов.

7. На основании экспериментальных исследований рекомендован методика для определения жесткости сечений решетчатого фундамен та с учетом неупругих деформаций материала несущих фундаментных связей. ., , . •

8. Разработаны рациональные конструктивные решения фундамен тов одноэтажных карквсннх зданий, состоящих из типовых конструк ций, приспособленных к восприятию провальных деформаций основан диаметром до 10 м.

9. Данн рекомендации по практическому применению предлагаем конструктивных элементов залдатн 'одноэтажных каркасных зданий, разработаны узлы их креплошш к фундаментам колонн, и даны пред ---.......... ....... 16 ______ .

жения по использованию в инженерных расчетах результатов проведенных экспериментально-теоретических исследований.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Фундаменты каркасных зданий на деформируемых основаниях // Промышленное строительство и инженерные сооружения. — 1990.-1.-С. 26. (Соавтор — Н. С. Метелюк).

2. Фундамент сооружения, возводимого на сосредоточенно деформируемом основании.//Доп. во ВНИИИС ' 30.11.88, № 8576.

3. Исследование напряженно-деформированного состояния фундамента сооружения, возводимого на сосредоточенно деформируемом основании. // Деп. во ВНИИИС 30.01.89. № 8760.

4. Экспериментальные исследования работы решетчатых фундаментов каркасных зданий, возводимых на сосредоточенно деформируемых основаниях. И Деп. со ВНИИНТПИ 20.07.89 № 10259 (.Соавторы — Ю. Д. Бучинский, Ю. Ф. Мавроди).

5. Расчет фундаментов каркасных зданий на локально деформируемых основаниях. // Научно-техническая конференция по результатам законченных научно-исследовательских работ. — Донецк, 1990. (Соавторы — Н. С. Метелюк, Т. Н. Сухинина).

6. Расчет решетчатых фундаментов на упругом основании. .'/ Зональная научно-практическая конференция. — Пенза, 1991. (Соавторы. — Т. В. Скалянская).

7. Исследование работы решетчатых фундаментов одноэтажных каркасных зданий на локально деформируемых основаниях. // Зональная научно-практическая конференция. — Пенза, 1991. (Соавтор — И. А. Васильев).

Подп. в печать 25.05.92. Формат 60x04 1/16. Бумага оберточная. Офсетная печать. Усл. печ. л. 0,93. Усл. кр.-отт. 1,04. Уч.-изд. л. 0,7-1. Тираж 100 экз. Заказ № 4241. Бесплатно.

Научно-исследовательский институт строительных конструкций, ___ 252037, Киев, ул. Ивана Клименко, 5/2.__

ДМПП, 340050, Донецк, ул. Артема, 96