Войти  |  Регистрация
Авторизация
» » Учет податливости фундаментов при статических расчетах рам

Учет податливости фундаментов при статических расчетах рам


Для статически-неопределимых конструкций существенное значение имеет податливость их опор. Применительно к рамным конструкциям переменного сечения этот вопрос имеет особую актуальность, так как несоответствие расчетной схемы фактическим условиям опирания стоек рам может привести к нежелательным изменениям внутренних усилий.
Влияние податливости фундаментов на работу одно- и многопролетных рам различно: для однопролетных шарнирно опертых рам наиболее опасны горизонтальные перемещения фундаментов; для многопролетных рам — вертикальные перемещения фундаментов. Для жестко опертых рам дополнительную опасность представляют повороты фундаментов в плоскости рамы.
Для однопролетных рам возможны ситуации, когда пренебрежение или, наоборот, учет горизонтальных перемещений фундаментов окажутся одинаково опасными. В первом случае, перегруженным окажется пролетная часть ригеля (рис. 1 а), во втором — стойки и опорные узлы ригеля (рис. 1).
Учет податливости фундаментов при статических расчетах рам

Учитывая значительную величину горизонтального распора, возникающего в однопролетных рамах (до 40—80 % от вертикальной нагрузки), горизонтальные смещения фундаментов могут быть весьма значительными. При определенных условиях, например, для слабых грунтов или чрезмерно больших горизонтальных усилиях, между стойками рам или их фундаментами устраивается затяжка, воспринимающая горизонтальный распор. Для большепролетных рам деформации затяжек, особенно из высокопрочных сталей (тросовые, из прядей или пучков высокопрочной проволоки) могут достигать 10—20 см, что необходимо учитывать при расчетах.
Для общего случая, расчетная схема однопролетных шарнирно опертых рам, учитывающая податливость фундаментов и затяжки приведена на рис. 2.
Учет податливости фундаментов при статических расчетах рам

Однако, в практических случаях, такая расчетная схема может оказаться неприемлемой, что связано с вероятностным определением горизонтальной податливости фундамента из-за отличий свойств грунта в пределах строительной площадки и изменением этих свойств во времени. Как было сказано ранее, наличие или отсутствие перемещений фундамента вызывает изменение пролетных и узловых изгибающих моментов в раме и поэтому, принятие фиксированного значения податливости опор может привести к ошибкам при определении внутренних усилий.
Таким образом, при расчетах рамных конструкций проводимых с учетом фактической работы опорных узлов стоек, помимо сочетания нагрузок, следует использовать сочетания граничных условий их опирания. Например, для рам с затяжками, необходимо рассматривать предельные случаи, когда весь распор воспринимается только фундаментами, практически не имеющими горизонтальных перемещений (рис. 3 а) или распор воспринимается полностью затяжкой, которая свободно деформируется под действием горизонтальных нагрузок, передающихся со стоек рамы (рис. 3 б). Здесь вертикальными перемещениями и поворотами фундаментов можно пренебречь, так как при шарнирном опирании рам эти перемещения практически не сказываются на работе рамы.
Учет податливости фундаментов при статических расчетах рам

Целесообразность установки затяжки и ее сечение при этом определяются не только величиной распора, но и «размахом» приращений изгибающих моментов при определении усилий по двум расчетным схемам, и приводящим к утяжелению конструкций в целом. Затяжка в таких случаях компенсирует изменчивость податливости фундаментов и стабилизирует величину расчетных усилий в раме.
Для рам без затяжек могут применяться те же расчетные схемы, но вместо податливости затяжки следует вводить горизонтальную податливость фундамента, принимаемую минимальной или максимальной для данной строительной площадки.
Для многопролетных рам, ситуация осложняется из-за большого числа степеней свободы отдельных фундаментов стоек, приводящего к резкому увеличению числа сочетаний граничных условий (рис. 4). Основную роль в перераспределении усилий в таких конструкциях будут играть вертикальные перемещения фундаментов всех стоек и горизонтальные перемещения стоек, жестко сопряженных с ригелем. Горизонтальными перемещениями стоек, шарнирно сопряженных с ригелем, можно пренебречь.
Учет податливости фундаментов при статических расчетах рам

Вертикальная податливость фундаментов будет оказывать влияние на распределение усилий в многопролетных рамах в любом случае, как при одинаковой, так и при различной податливости отдельных фундаментов.
Для разных соотношений между податливостью фундаментов и изгибной жесткостью самих рамных конструкций, влияние перемещений фундаментов будет различным. Учитывая относительно невысокую погонную жесткость рамных конструкций переменного сечения, перемещения фундаментов для них менее опасны, чем для рам постоянного сечения и поэтому, в большинстве случаев, этими перемещениями можно пренебречь. Однако, для ответственных сооружений и при наличии слабых грунтов, проектирование рам переменного сечения должно производится с учетом податливости фундаментов по расчетных схемам, учитывающим различные сочетания граничных условий.
Добавлено Serxio 8-02-2016, 04:58 Просмотров: 1 580
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent