Теория и практика проектирования фундаментов зданий и сооружений

       

Моделирование нормального воздействия процесса морозного пучения


Численное моделирование процесса промерзания и оттаивания морозоопасного насыпного глинистого грунта проводилось под плитным фундаментом с размерами: ширина 6 м, длина 30 м, толщина 0,3 м; с предварительно напряженной арматурой из двух диаметров 16 мм класса АIIIВ

с шагом 0,25 м по длине. Рассматривались варианты воздействия процесса промерзания основания на железобетонную плиту малозаглубленного фундамента двухэтажного кирпичного здания и последующего оттаивания системы “основание – фундамент”.

Основание представлено морозоопасным насыпным грунтом при несогласном залегании пластов из суглинка мягкопластичного и тугопластичного со строительным мусором переменной мощности (от 1 м под левой частью и до 5 м под правой частью фундамента), подстилаемым суглинком полутвердым.

В результате численного моделирования процесса пучения системы “основание – фундамент” в период эксплуатации здания получены следующие результаты. Действие сил морозного пучения оказывает влияние на фундамент в конечный период промерзания. Плита поднимается до 3 мм в средней ненагруженной части (рис. 5.3).

Изгиб плиты незначительный, а перекос находится в пределах допустимых норм (D S/L = 0,0017). В начальный период промерзания железобетонная плита работает в упругой стадии. В грунте сдвиговые деформации развиваются под правым краем плиты шириной до 0,5 м и глубиной до 0,8 м от ее подошвы. На поверхности грунта на расстоянии до 2 м с обеих сторон здания наблюдаются разрывы грунта, т.е. раскрытие трещин на глубину 0,3–0,6 м. В середине периода промерзания в подошве железобетонной плиты на расстоянии до 0,5 м во внутрь от наружных стен происходит раскрытие трещин на глубину до 10 см. В грунте сдвиговые деформации распространены под краями плиты. При чем под левой стороной, где нагрузка меньше, пластические зоны распространяются по ширине до 0,5 м и по глубине до 0,8 м от подошвы фундамента. Под правой частью пластические зоны носят серповидный характер с шириной от 0,5 м по подошве до 1,5 м по глубине промерзания.
По наружным граням плиты с обеих сторон сдвиговые деформации вызывают раскрытие трещин на глубину до 0,6 м от поверхности грунта. В конечный период промерзания зоны пластических деформаций развиваются следующим образом (рис. 5.4).



Рис. 5.3. Изолинии подъема, мм, промороженного основания под фундаментной плитой в период, характеризующийся максимальной величиной пучения: 1 – фундаментная плита; 2 – граница промерзания; 3 – мерзлый грунт; 4 – талый грунт.



Рис. 5.4. Зоны развития пластических деформаций основания под фундаментной плитой в период, характеризующийся максимальной величиной морозного пучения: 1 – фундаментная плита; 2 – граница промерзания; 3 – мерзлый грунт; 4 – талый грунт; 5 – зоны развития пластических деформаций

В железобетонной плите по контакту с грунтом, а в верхней части плиты внутри здания на расстоянии 1 м от наружных стен начинается разрушение бетона, т.е. раскрытие трещин на глубину до

10 см. В грунте сдвиговые деформации сосредоточены под краями плиты непосредственно. При чем под левой частью пластические зоны распространяются на половину глубины промерзания, а под правой частью на всю глубину промерзания. По наружным граням плиты с обеих сторон и внутри под центром плиты сдвиговые деформации вызывают разрыв грунта на глубину 0,4–1,5 м от подошвы фундамента.




Содержание раздела







Forekc.ru
Рефераты, дипломы, курсовые, выпускные и квалификационные работы, диссертации, учебники, учебные пособия, лекции, методические пособия и рекомендации, программы и курсы обучения, публикации из профильных изданий