Достоверность прогноза работы конструкций - залог эксплуатационной надежности зданий и сооружений
Рассмотрение предложенной методики расчета основания с использованием дисперсно-фазовой модели грунта. Способы повышения достоверности прогноза осадки зданий и сооружений при циклических воздействиях. Обоснования снижения эксплуатационных расходов.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.05.2018 |
| Размер файла | 31,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Достоверность прогноза работы конструкций - залог эксплуатационной надежности зданий и сооружений
Азберген М.И., Жанат Н., Шайхиева З.
Таразский государственный университет имени М.Х.Дулати, г.Тараз.
Ключевой отраслью экономики является строительная индустрия, от уровня развития которой зависит степень устойчивого развития Казахстана.
Нацеленная на культивирование новой индустрии ускоренная технологическая модернизация экономики, условием становления которой признается поддержка инноваций и быстрое внедрение их в производство, о чем оглашено в Послании Президента страны народу Казахстана [1], ставит новые задачи и в области строительного комплекса - повышение эффективности проектирования и эксплуатационной надежности зданий и сооружений, что во многом определяются достоверностью прогноза поведения их оснований. Используемые при этом методы расчета, как правило, базируются на данных экспериментальных исследований грунтов и требуют постоянного совершенствования.
Грунты оснований зданий и сооружений, возведенных на плитном фундаменте, работают в условиях трехосной компрессии. Для подобных сооружений расчеты осадки оснований можно проводить с использованием модели дисперно-фазовой среды.
Согласно модели дисперсно-фазовой среды [2] твердые минеральные частицы, составляющие скелет грунта, и поровая вода абсолютно несжимаемы. Механически частицы скелета взаимодействуют только по площадкам контакта, а любая деформация грунта считается результатом их относительных перемещений. Объемное сжатие (уплотнение) грунта приводит к уменьшению объема пор в единице объема и увеличению содержания твердой фазы. Следовательно, объемные деформации грунта, необходимые для прогноза осадки основания, могут быть рассчитаны по изменению их фазовых характеристик.
Нетрудно представить, что объем твердых частиц грунтового элемента до сжатия равен
, (1)
грунт осадка здание сооружение
а после сжатия
, (2)
где ho - первоначальная высота грунтового элемента; А - площадь поперечного сечения грунтового элемента; eo - начальный коэффициент пористости грунта; ei - коэффициент пористости после сжатия; S - осадка грунтового элемента при компрессионном сжатии.
Поскольку по дисперсно-фазовой модели твердые частицы считаются несжимаемыми, то их объем в грунтовом элементе при компрессии останется постоянным. Тогда, приравняв правые части выражений (1) и (2), получим
, (3)
откуда вытекает зависимость, связывающая осадки грунта с изменяющимися в процессе сжатия коэффициентом пористости:
. (4)
При расчете осадки оснований сооружений коэффициенты eo и ei в выражении (4) отражают соответственно коэффициенты пористости грунтового элемента, уплотненного от действия напряжения собственного веса грунта и после приложения дополнительного вертикального давления . Для i-го слоя грунта основания коэффициенты пористости могут быть определены как
; (5)
, (6)
где и - плотность частиц грунта и плотность сухого грунта i-го слоя основания; и - объемные деформации грунта i-го слоя основания от действия их собственного веса и после приложения дополнительной нагрузки.
Подставив значения коэффициентов пористости из выражений (5) и (6) в (4) и проведя несложные преобразования, можно записать выражение для определения осадки основания в следующем виде:
. (7)
Объемные деформации грунта, соответствующие условиям трехосной компрессии, определяются как
; (8)
, (9)
где - коэффициент бокового давления; a и b - экспериментальные параметры. Если основание сложено различными слоями грунтов, что часто встречается на практике, то параметры получают испытаниями каждого из них в отдельности.
При расчете осадки оснований зданий и сооружений, подвергающихся воздействию циклической нагрузки, объемные деформации согласно [3] складываются из суммы двух деформаций:
. (10)
Дополнительные объемные деформации при N циклах нагружения определяются как
, (11)
где - экспериментальный параметр.
Величины дополнительных пластических объемных деформаций от первого цикла нагружения () по результатам экспериментов хорошо аппроксимируются выражениями
, (12)
где - среднее давление; , , - экспериментальные параметры; - степень разгрузки (здесь - суммарное давление; - циклическая составляющая среднего давления).
Предлагаемая методика расчета основания с использованием дисперсно-фазовой модели грунта позволит повысить достоверность прогноза осадки зданий и сооружений при циклических воздействиях, что приведет к снижению эксплуатационных расходов.
Список литературы
1. Послание Президента Республики Казахстан Н.Назарбаева народу Казахстана «Третья модернизация Казахстана: глобальная конкурентоспособность», 31 января 2017 г.
2. Гольдштейн М.Н., Царьков А.А., Черкасов И.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. - М.: Транспорт, 1981. -267с.
3. Воронцов Э.И., Азбергенов М.И. Оценка влияния циклического нагружения песчаных грунтов на их деформацию / Сб. научных трудов Гидропроекта, вып. 124. - Москва: 1987, с.56-61.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Обследование технического состояния строительных конструкций является самостоятельным направлением строительной деятельности. Оно занимается обеспечением эксплуатационной надежности зданий и разработкой проектной документации по реконструкции зданий.
контрольная работа [27,8 K], добавлен 21.01.2009Особенности работы и разрушения каменных и армокаменных конструкций. Определение их прочности и технического состояния по внешним признакам. Влияние агрессивных сред на каменную кладку. Мероприятия по обеспечению долговечности промышленных зданий.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 27.12.2013Железобетон, как композиционный строительный материал. Принципы проектирования железобетонных конструкций. Методы контроля прочности бетона сооружений. Специфика обследования состояния железобетонных конструкций в условиях агрессивного воздействия воды.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 22.01.2012Общие правила проведения обследования и мониторинга технического состояния зданий и сооружений. Наблюдение за зданиями, находящимися в аварийном состоянии. Примеры проектирования и эксплуатации схем мониторинга конструкций и оснований высотных зданий.
реферат [1,9 M], добавлен 11.06.2011Классификация материалов, предназначенных для повышения архитектурно-декоративных и эксплуатационных характеристик зданий и сооружений, защиты конструкций от атмосферных воздействий. Отделочные материалы для фасадов зданий и внутренней отделки помещений.
реферат [213,0 K], добавлен 01.05.2017Определение общего состояния строительных конструкций зданий и сооружений. Визуально-инструментальное обследование, инженерно-геологические изыскания. Определение физико-химических характеристик материалов конструкций. Диагностики несущих конструкций.
курсовая работа [36,7 K], добавлен 08.02.2011Характеристика основных этапов работ по обследованию конструкций, зданий и сооружений. Составление инженерно-технического отчета. Используемые приборы при обследовании. Обследование железобетонных плит и ригелей. Формирование цены в ООО "Реконструкция".
отчет по практике [33,0 K], добавлен 19.10.2011Частичный или полный ремонт деревянных конструкций. Методика обследования деревянных частей зданий и сооружений. Фиксация повреждений деревянных частей зданий и сооружений. Защита деревянных конструкций от возгорания. Использование крепежных изделий.
презентация [1,4 M], добавлен 14.03.2016Структурированные системы мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений. Источники данных и контроль состояния конструкций. Алгоритмы, применяемые при мониторинге строительных конструкций. Датчики, применяемые в системах мониторинга.
курсовая работа [54,6 K], добавлен 25.10.2015Характеристика систем теплоизоляции зданий и сооружений. Технология устройства вентилируемых фасадов. Роль гидроизоляции зданий и сооружений. Технология устройства "теплых" полов, выполнения кровельных работ, особенности устройства эксплуатируемых крыш.
курс лекций [9,1 M], добавлен 02.04.2013Цель и виды технического обследования. Проведение обмерных работ, определение фактических размеров зданий, сооружений, внутренних помещений. Измерение отклонений положения и прогибов горизонтальных конструкций. Методы контроля прочности сооружений.
презентация [1,0 M], добавлен 26.08.2013Порядок усиления конструкций покрытий одноэтажных промышленных зданий. Этапы проведения опалубочных работ. Исправление дефектов конструкций зданий индустриального строительства. Окраска поверхностей водными, масляными и синтетическими составами.
контрольная работа [2,4 M], добавлен 21.06.2009Основные положения по расчету строительных конструкций и оснований. Определение коэффициентов надежности по материалу, по нагрузке. Учет работы конструкций, надежности по ответственности. Анализ риска отказа сооружения. Основные методы анализа риска.
презентация [2,2 M], добавлен 26.08.2013Организация работ по технической эксплуатации зданий и сооружений. Виды ремонтов: текущий и капитальный. Техническое состояние здания и факторы, вызывающие изменения его работоспособности. Физический и моральный износ сооружений, срок их службы.
реферат [37,9 K], добавлен 22.07.2014Характеристика способов возведения подземных сооружений в зависимости от гидрологических условий и глубины заложения: открытого, отпускного и "стена в грунте". Рассмотрение задачи эффективного теплосбережения при строительстве и реконструкции зданий.
реферат [903,0 K], добавлен 27.04.2010Общие сведения о зданиях и сооружениях. Технико-экономическая оценка проектов жилых и общественных зданий и сооружений. Объемно-планировочные и конструктивные решения жилых зданий. Основания и фундаменты зданий. Инженерное оборудование зданий.
курс лекций [269,4 K], добавлен 23.11.2010Энергоэффективность как основной определяющий фактор современных сооружений. Современные стандарты и требования к энергоэффективности зданий. Эксплуатационные свойства зданий, факторы влияния и способы улучшения. Способы утепления стеновых конструкций.
реферат [470,9 K], добавлен 16.02.2009Общие сведения о зданиях и сооружениях. Организация работ по технической эксплуатации сооружений, продолжительность их эксплуатации. Параметры, характеризующие техническое состояние постройки. Особенности конструкций жилых зданий старой постройки.
реферат [30,6 K], добавлен 01.12.2010Эксплуатационные требования к окнам, дверям и другим строительным конструкциям. Неразрушающие методы диагностики параметров эксплуатационных качеств зданий и сооружений. Алгоритм решения задач по расчету теплоусвоения полов и надежности перекрытий.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 03.01.2013Организация работ по технической эксплуатации зданий и сооружений, основные критерии оценки их состояния. Система планово-предупредительного ремонта. Основные причины физического износа строений, методы его определения. Нормативные сроки службы зданий.
реферат [33,3 K], добавлен 15.05.2009
