Коэффициент постели для бетона

Обновлено: 25.04.2024

Коэффициент постели для бетона

(ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ ИНЖЕНЕРОВ)

> Предисловие

> 1. Математика. Некоторые сведения из элементарной математики

> 1.1 Простые дроби
> 1.2 Десятичные дроби
> 1.3 Степенные формулы
> 1.4 Степень и корни
> 1.5 Квадратные уравнения
> 1.6 Логарифмы
> 1.7 Вычисление элементов длины окружности
> 1.8 О радианном и градусном измерении углов
> 1.9 Обращение десятичной дроби в простую
> 1.10 Правила округления
> 1.11 Равнодействующая сил. Параллелограмм сил
> 1.12 Решение системы линейных уравнений
> 1.13 Среднее арифметическое и среднее квадратичное отклонение
> 1.14 Тригонометрические функции
> 1.15 Десятичная и двоичная системы исчисления

> Введение
> 2.1 Функциональная зависимость. Переменные величины
> 2.2 Понятие о пределе переменной
> 2.3 Функция и ее простейшие свойства. Приращение функции
> 2.4 Скорость изменения функции (подведение к понятию о производной)
> 2.5 Производная функция
> 2.6 Геометрическое изображение приращений аргумента и функции
> 2.7 Геометрический смысл производной. Уравнение пучка прямых
> 2.8 Формулы дифференцирования
> 2.9 Производная второго порядка
> 2.10 Изучении функций с помощью производных
> 2.11 Дифференциал
> 2.12 Геометрическое изображение дифференциала
> 2.13 Дифференциал второго порядка
> 2.14 Дифференциал. Некоторые размышления автора (для внеклассного чтения)
> 2.15 Интеграл
> 2.16 Основные свойства неопределенного интеграла
> 2.17 Основные формулы интегрирования
> 2.18 Определение постоянной интегрирования
> 2.19 Интегрирование способом подстановки
> 2.20 Определенный интеграл и его основные свойства
> 2.21 Геометрический смысл определенного интеграла
> 2.22 Кривизна кривой
> 2.23 Практические примеры прикладного использования производной и интеграла

> Введение
> 3.1 Основные положения
> 3.2 Растяжение и сжатие. Закон Гука
> 3.3 Поперечная деформация. Коэффициент Пуассона
> 3.4 Диаграмма растяжения и ее характерные точки
> 3.5 Работа деформации при растяжении
> 3.6 Твердость
> 3.7 Деформация за пределом упругости. Наклеп. Исытание на сжатие
> 3.8 Допускаемое напряжение
> 3.9 Сложное напряженное состояние
> 3.10 Деформация при растяжении (сжатии). Удельная работа деформации
> 3.11 Теории прочности
> 3.12 Расчет тонкостенных сосудов
> 3.13 Сдвиг. Напряжения при сдвиге
> 3.14 Допускаемое напряжение при сдвиге
> 3.15 Смятие
> 3.16 Моменты инерции плоских фигур. Статические моменты инерции
> 3.17 Напряжения вызванные изменением температуры
> 3.18 Изгиб прямолинейного бруса
> 3.19 Зависимость между поперечной силой и изгибающим моментом
> 3.20 Построение эпюр изгибающих моментов и поперечных сил

> Введение
> 4.1 Основные положения
> 4.2 Растяжение и сжатие. Закон Гука
> 4.3 Поперечная деформация. Коэффициент Пуассона
> 4.4 Диаграмма растяжения
> 4.5 Сложное напряженное состояние
> 4.6 Теории прочности
> 4.7 Моменты инерции плоских фигур. Статические моменты инерции
> 4.8 Сдвиг (срез). Смятие
> 4.9 Изгиб прямолинейного бруса

> 5.1 Нагрузка от веса снега
> 5.2 Нагрузки на опалубку от бетонной смеси
> 5.3 Упрощенный расчет на прогибы конструкций исходя из физиологических требований (или по-простому расчет на зыбкость)

> 6.1 Стали для стальных строительных конструкций
> 6.2 Соответствие наименования и марок стали
> 6.3 Расчет анкерных болтов
> 6.4 Маркировка болтов (1988 год)
> 6.5 Допуски и отклонения на монтаже металлоконструкций (плакат)
> 6.6 Некоторые правила при выполнении прерывистых сварных фланговых швов
> 6.7 Минимально допустимые температуры стали для выполнения сварки без предварительного подогрева
> 6.8 Зазоры между элементами для сварных соединений
> 6.9 Несущая способность профнастила покрытия (отдельные данные). Рекомендации по креплению
> 6.10 Соответствие марок и типов электродов для ручной сварки
> 6.11 Размещение болтов
> 6.12 Таблица допускаемых усилий на обычные болты
> 6.13 Таблица допускаемых усилий на сварные швы
> 6.14 Усилия в элементах ферм (ручной прикидочный расчет)

> 7.1 Упрощенный расчет сечения арматуры в изгибаемых элементах
> 7.2 Нагельный эффект в технологических (рабочих) швах монолитных перекрытий
> 7.3 Понятие о предварительно напряженном железобетоне
> 7.4 Основные положения по конструированию и армированию железобетонных балок
> 7.5 Основные положения по конструированию и армированию железобетонных плит
> 7.6 Основные положения по конструированию и армированию железобетонных колонн
> 7.7 Соотношение между марками бетона по прочности и классами бетона
> 7.8 Температурные деформации ЖБК (прикидочный расчет)
> 7.9 Размещение (шаг) арматуры на 1 п.м. сечения плиты
> 7.10 Варианты поддерживающих каркасов
> 7.11 Минимальный процент армирования железобетонных конструкций
> 7.12 Графики набора прочности бетоном

> 8.1 Основные характеристики грунтов
> 8.2 Учет взвешивающего действия воды
> 8.3 Прикидочный расчет давления грунта на подпорную стенку
> 8.4 Расстояние между контрфорсами в подпорных стенах
> 8.5 Три стадии работы грунта под нагрузкой
> 8.6 Сжимаемость грунтов. Модуль деформации. Неравномерность осадок
> 8.7 Основные понятия о расчете столбчатого и ленточного фундаментов
> 8.8 Основные положения по расчету одиночных свай
> 8.9 Основные положения по расчету куста свай (свайных ростверков)
> 8.10 Расчет массивных (кирпичных) подпорных стен
> 8.11 Кратко о коэффициенте постели
> 8.12 Нагрузка на подпорную стену (прикидочный расчет)

> 9.1 Расчет на опрокидывание кирпичных стен и столбов
> 9.2 Немного о прочности раствора
> 9.3 Расчет каменных стен многоэтажных зданий. Основные указания
> 9.4 Пример расчета простенка кирпичной стены многоэтажного здания
> 9.5 Предельные гибкости стен и столбов
> 9.6 Крепление кирпичных перегородок к стенам и потолку
> 9.7 Правила перевязки кирпичной кладки и ее прочность
> 9.8 Устройство ниш и борозд в кирпичных стенах (без расчетов)
> 9.9 ДК. Несущая способность нагельных и гвоздевых соединений

> Введение

> 10.1 ТТК - типовые технологические карты

> ТТК - бетонирование вертикальных конструкций
> ТТК - бетонирование горизонтальных конструкций
> ТТК - бетонирование монолитных конструкций при отрицательных температурах
> ТТК - арматурные работы (кратко)
> ТТК - армирование стен и перекрытий
> ТТК - монтаж металлоконструкций каркаса и ограждающих конструкций

> Введение
> 11.1 Основные виды строительного контроля
> 11.2 Небольшая информация из Градостроительного кодекса, которую желательно запомнить
> 11.3 Положения из СП 48.13330.2011 Организация строительства (ч.1)
> 11.3 Положения из СП 48.13330.2011 Организация строительства (ч.2)
> 11.3 Положения из СП 48.13330.2011 Организация строительства (ч.3)

> 11.4 Журналы работ

> 14.1.1 Общий журнал работ
> 11.4.2 Журнал входного учета получаемых материалов
> 11.4.3 Журнал бетонных работ
> 11.4.4 Журнал по уходу за бетоном в зимнее время
> 11.4.5 Журнал сварочных работ
> 11.4.6 Журнал регистрации инструктажа по ТБ
> 11.4.7 Журнал по монтажу строительных конструкций
> 11.4.8 Журнал замоноличивания монтажных стыков
> 11.4.9 Журнал антикоррозионной защиты сварных соединений
> 11.4.10 Журнал по окраске и антикоррозионной защите стальных конструкций
> 11.4.1 Журнал авторского надзора
> 11.4.2 Журнал контроля качества

> Акт на скрытые работы
> Пример акта на скрытые работы (с бухгалтерскими реквизитами)
> Акт освидетельствования ответственных конструкций
> Акт о передаче строительной площадки (вар.1)
> Акт о передаче строительной площадки и ИРД (вар.2)
> Акт освидетельствования геодезической разбивочной основы объекта
> Акт разбивки осей объекта на местности
> Акт передачи геодезических реперов
> Акт приемки подземной части здания (нулевого цикла)
> Акт приемки конструкций из монолитного бетона
> Акт приемки кровли
> Акт приемки гидроизоляции
> Акт промежуточной приемки ответственных конструкций
> Акт освидетельствования сетей инженерно-технического обеспечения
> Акт о передаче электрических шкафов
> Акт гидростатического испытания на герметичность
> Акт испытания трубопроводов на прочность и герметичность
> Акт о проведении гидравлического испытания напорного трубо провода
> Акт о проведении дезинфекции трубопроводов водоснабжения
> Акт о проведении промывки (продувки) трубопроводов
> Акт приемки системы отопления на эффект
> Акт приемки системы противопожарной защиты после комплексного опробования
> Акт индивидуального испытания оборудования
> Акт рабочей комиссии о приемке оборудования после индивидуального испытания
> Акт рабочей комиссии о приемке оборудования после комплексного опробования
> Акт о соответствии построенного объекта требованиям технических регламентов
> Перечень основных документов Госархстройнадзора предъявляемых Госкомиссии (39 пунктов)
> Перечень основных документов Госархстройнадзора предъявляемых Госкомиссии (56 пунктов)
> Градостроительный план земельного участка (ГПЗУ). Форма бланка

> СОКК - укладка бетонных смесей
> СОКК - бетонные работы
> СОКК - опалубочные работы
> СОКК - производство бетонных работ при отрицательных температурах
> СОКК - арматурные работы
> СОКК - устройство монолитных покрытий
> СОКК - монтаж сборных ЖБ колонн многоэтажных зданий
> СОКК - монтаж ЖБ колонн одноэтажных зданий
> СОКК - контроль прочности бетона в конструкциях
> СОКК - монтаж конструкций многоэтажных зданий
> СОКК - приемка железобетонных конструкций и частей сооружений
> СОКК - устройство монолитных покрытий и оснований
> СОКК - допуски при монтаже конструкций одноэтажных зданий
> СОКК - монтаж МК. Допускаемые отклонения (плакат)
> СОКК - сварка монтажных соединений стальных конструкций
> СОКК - окрасочные работы

> 12.1 Упрощенный расчет потребности объекта в теловой нагрузке
> 12.2 Наибольшее расстояние между средствами крепления трубопроводов (выписки из СНиП 3.05.01-85)
> 12.3 Уклон, с которым укладываются канализационные трубы
> 12.4 Защита наружных стен от сырости. Точка росы
> 12.5 Электроснабжение. Рекомендуемые установочные размеры розеток и выключателей
> 12.6 Правила установки ревизий и прочисток на канализационных сетях

> 13.1 Справочный лист конструктора строителя (1969)
> 13.2 Таблица значений тригонометрических функций (sin, cos, tg, ctg)
> 13.3 Отклонения на монтаже металлоконструкций (плакат)
> 13.4 Справочные данные по подбору состава бетона (из различных справочников)
> 13.5 Сроки службы зданий и их конструктивных элементов
> 13.6 Расстояние между температурно-усадочными швами (блоками)

> 14.1 СНиПы и СП
> 14.2 ГОСТы (по строительству)
> 14.3 Архитектура
> 14.4 Железобетонные конструкции
> 14.5 Металлические конструкции
> 14.6 Каменные конструкции
> 14.7 Деревянные конструкции
> 14.8 Основания и фундаменты
> 14.9 Нагрузки и воздействия
> 14.10 Отделочные работы
> 14.11 Проектирование объектов
> 14.12 Ремонт и реконструкция зданий
> 14.13 Строительные конструкции. Проектирование и расчет
> 14.14 Строительные материалы
> 14.15 Строительное производство. Технология
> 14.16 Инженерные коммуникации и сооружения
> 14.17 Типовые серии
> 14.18 Учебная литература
> 14.19 Разная литература

> 16.1 Как определить стоимость строительства по площади здания (с м2) ?
> 16.2 Проблемы с пароизоляцией пола над холодным техподпольем
> 16.3 Нужна ли сплошная обрешетка внизу на стропильной кровле ?
> 16.4 Просадка фундамента после откопки траншеи с одной стороны здания
> 16.5 Можно ли наносить финишную шпаклевку на "бетоноконтакт" ?
> 16.6 Почему разрушилась стена гаража ?
> 16.7 Пробита штроба в бетонной стене. Насколько это опасно?
> 16.8 Угол дома с тычковой кладкой
> 16.9 Какой процент износа бревенчатого дома
> 16.10 Полиэтиленовая пленка в качестве временной отмостки

От Автора:

8.11 Кратко о коэффициенте постели

Коэффициент постели грунта (C ) (или коэффициент жесткости грунта) - это коэффициент равный отношению давления приложенного к какой-либо точке поверхности основания (P ), к осадке (s ) возникающей от этого давления в этой же точке:

P - давления приложенное к поверхности грунта;

s - осадка в точке приложения давления;

C - коэффициент постели.

Единицы измерения коэффициента постели грунта: кН/м 3 , тс/м 3 , кгс/м3.

Упрощенно, смысл коэффициента постели заключается в следующем - коэффициент постели определяет величину усилия (в кН, кгс, тс), которое необходимо приложить к 1 м 2 поверхности грунтового основания, чтобы осадка грунтового основания составила 1 м.

Классической модель грунтового основания Винклера состоит из ряда не связанных между собой упругих пружин, закрепленных на абсолютно жестком основании. Согласно данной модели работы основания, грунт лишен распределительной способности , то есть деформации соседних с приложенной нагрузкой участков поверхности грунта отсутствуют (в реальности — присутствуют).

Приближенные значения коэффициента постели в справочниках имеют очень большой разброс. Приведем здесь, для фундаментов глубиной заложения до 10 м, ориентировочные значения коэффициента постели ( C ), взятые из СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы (прил.25):

Грунт

Коэффициент постели С (т/м3)

По какому методу рассчитывать фундаментную плиту и коэффициенты постели?

Начну с того, что передо мной встала задача – запроектировать плитный фундамент под жилой 3-х этажный дом. Из программ более-менее владею Лирой, поэтому считать решил в ней.

Итак.фундамент представляет собой плиту, толщиной 250мм, с несущими стенами техподполья (толщина стен также 250мм).
Собрал нагрузки на верх стен по СП, выполнил в Лире расчетную схему пластинами, приложил нагрузки (схема приведена во вложении).

Затем было необходимо смоделировать основание плиты.
В Лире основание моделируется при помощи коэффициентов постели. Каким образом правильно задать эти коэффициенты, какой из 3-х предложенных методов подсчета К.П. наиболее корректен? – с этими вопросами я и зашел на двг-форум… (на свою голову)))

Итак, я перешерстел все темы о коэффициентах постели двг-форума, просмотрел пособия по расчетам, статьи и т.п.

Исходя из вышеизложенного материала, я сделал следующий вывод: для того чтобы считать основания зданий и сооружений получать корректные результаты, на данный момент наиболее логично использовать следующие модели расчета:

1. Двухконстантная модель Пастернака (с двумя коэффициентами постели)
2. Моделирование объемными конечными элементами (ОКЭ)

Прошу спецов подтвердить, правильный ли я сделал вывод??

Теперь вопросы по моделям:
1) Модель Пастернака:
- считаю коэф-ты постели вручную по формулам из пособия Созановича(либо по Шашкину) и вбиваю их по всей площади плиты в Лире, верно так делать?
- нужны ли законтуренные элементы и каков их смысл? (судя по Созановичу не нужны, Шашкин пишет что их неучет –это ошибка в расчете)
- как определить грубину сжимаемой толщи? По СП 50-101-2004, пункт 5.5.41,по схеме линейно-деформируемого полупространвства?

2) Объемные конечные элементы (ОКЭ)
- какие задавать боковые границы и нижнюю границу? Методом подбора, до тех точек, в которых напряжения «до» и «после» загружения плитой не изменятся?
- моделировать нужно в 2 стадии? Сначала грунт загрузить собственным весом, а потом добавить плиту?
- нужно ли каким-то образом моделировать контакт «основание-плита» ?

Буду очень признателен за ответы, хотя бы на какие-то вопросы! Заранее Спасибо!

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Целью курсового проекта является закрепление студентами теоретических знаний, полученных по разделу "Проектирование искусственных покрытий на аэродромах".

При выполнении курсового проекта студент должен решить следующие задачи:

1. Разработать не менее двух вариантов конструкций аэродромных покрытий и обосновать расчетом толщины конструктивных слоев, в том числе морозозащитного слоя. Один из вариантов конструкций аэродромных покрытий (по согласованию с руководителем) рассчитать с применением ЭВМ.

2. Решить вертикальную планировку искусственных покрытий.

3. Запроектировать водоотводную и дренажную системы аэродрома.

4. Интерпретировать графически результаты аналитических расчетов на двух листах: на первом листе - проект вертикальной планировки искусственных покрытий и водоотвода, на втором - конструкции аэродромных покрытий и детали проекта согласно индивидуальному заданию.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

При разработке курсового проекта исходными данными являются:

1. Класс аэродрома (группа участков аэродромных покрытий), географическое положение объекта и тип гидрогеологических условий местности.

2. Расчетный тип самолета и нормативная нагрузка на основную (условную) опору.

3. Число взлетов воздушного судна за проектный срок службы покрытия или за сутки.

4. Расчетные характеристики материалов, применяемых для устройства конструктивных слоев.

Географическое положение объекта, класс аэродрома, гидрогеологические условия на летном поле (тип грунта, уровень расположения грунтовых вод) и число взлетов указаны в задании.

3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА НЕЖЕСТКИХ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

В основу расчета нежестких аэродромных покрытий принята расчетная модель в виде слоистого линейно деформируемого полупространства, на поверхности которого действует нагрузка от одиночного колеса, расположенная равномерно по площади круга. Воздействие на покрытие реальных многоколесных опор воздушных судов при расчете заменяют воздействием условной эквивалентной нагрузки F _е от одиночного колеса.

Согласно [ I ] величину одноколесной эквивалентной нагрузки F_e принимают равной F_d при t_tot < a /2 или F_e = F_n при t_tot >2 a_d , а в остальных случаях определяют по формуле

где F_n - нормативная нагрузка на основную (условную) опору расчетного воздушного судна, кН; принимается согласно заданию; n_k - число колес на главной опоре; t_tot - суммарная толщина слоев нежесткого покрытия, м; при расчете по предельному относительному прогибу t_tot принимают равной общей толщине конструкции, при расчете прочности на растяжение при изгибе - суммарной толщине слоев из асфальтобетона; F_d - расчетная нагрузка на колесо, кН;

a _т и a_d - соответственно расстояние между осями ближайших и самых удаленных колес на главной опоре ( рис.1 ); Р a - внутреннее давление воздуха в пневматиках колеса, МПа.

Диаметр круга, равновеликого площади отпечатка пневматика одноколесной эквивалентной нагрузки, определяется по формуле

Рис. 1. Схема к определению эквивалентной одноколесной нагрузки для нежестких аэродромных покрытий;
I - V - расчетные схемы опор

Для магистральных РД

многослойный асфальтобетон (при толщине одного слоя 5см)

щебень фракционированный, обработанный вязким битумом в установке

щебень 1 и 2 классов, обработанный битумом по способу пропитки

щебень 1 и 3 классов, укладываемый по принципу заклинки

рядовой щебень 1-4 классов

подобранные гравийные материалы, обработанные дегтем или жидким битумом (смешение на месте)

гравийные материалы, подобранные по составу

песчано-битумный коврик или песчаный асфальтобетон толщиной 5 см

Рис. 2. Рекомендуемые конструкции нежестких покрытий для различных категорий нормативных нагрузок (цифры указывают толщину слоев в сантиметрах)

Расчет нежестких аэродромных покрытий капитального типа производят по двум предельным состояниям: по относительному прогибу всей конструкции и по прочности на растяжение при изгибе конструктивных слоев из материалов, обработанных вяжущими. Облегченные покрытия рассчитывают только по предельному относительному прогибу.

Конструкцию нежесткого аэродромного покрытия необходимо предварительно назначить с учетом величины расчетной нагрузки, дорожно-климатической зоны объекта, типа гидрогеологических условий местности, минимально допускаемой толщины конструктивных слоев, наличия местных строительных материалов и имеющегося отечественного и зарубежного опыта проектирования нежестких покрытий.

Минимально допускаемую толщину конструктивных слоев нежестких покрытий принимают по [ I , табл. 23 и 24]. Параметры прочности и деформативности асфальтобетона, материалов, применяемых для устройства искусственных оснований, и грунтов определяют по [ I , приложения 4 и 9]. При этом нежесткое покрытие следует проектировать таким образом, чтобы модули упругости материалов конструктивных слоев плавно убывали сверху вниз, а отношение модулей упругости материалов смежных слоев не превышало 3,5-5.

В первом приближении конструкция нежесткого аэродромного покрытия в зависимости от категории расчетной нагрузки может быть принята по рис. 2 (согласована с руководителем) и в дальнейшем уточнена расчетом.

Расчет нежестких покрытий по предельному относительному прогибу выполняют исходя из условия

В курсовом проекте приведенную повторяемость приложения нагрузки вычисляют по формуле

где N - среднесуточное число взлетов воздушного судна на последнем году проектного срока службы покрытия (на десятый год эксплуатации для асфальтобетонных покрытий и на пятый год для покрытий облегченного типа); n _а - число осей в расчетной опоре; при расчете нежесткого покрытия по предельному относительному прогибу значение N_a принимают равным 1,0.

Расчетный относительный прогиб нежесткого покрытия определяют по формуле

где E_ed - эквивалентный модуль упругости конструкции нежесткого покрытия;

E_mt - средний модуль упругости, МПа, конструкции, включающей покрытия, искусственное основание и насыпь.

Расчет нежестких покрытий капитального типа по прочности на растяжение при изгибе выполняют из условия

Пример расчета нежесткого покрытия приведен в приложении методических рекомендаций (см. пример 1 ).

4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ ЖЕСТКОГО ТИПА

4.1. Расчет однослойных бетонного и армобетонного покрытий

Расчет прочности бетонных и армобетонных покрытий выполняют исходя из обеспечения условия [ I ]:

где m_d - расчетный изгибающий момент, возникающий в сечении плиты от воздействия колес главной опоры воздушного судна; m_u - предельный изгибающий момент для расчетного сечения плиты.

Значение расчетного изгибающего момента определяют по формуле

m ₁ - изгибающий момент от действия колеса, центр отпечатка которого совпадает с расчетным сечением;

R _е - радиус круга, равновеликого площади отпечатка пневматика колеса;

Ра - внутреннее давление воздуха в пневматиках колес, МПа.

B - жесткость сечения плиты покрытия, кН· м 2 /м, отнесенная к единице её ширины.

- единичные изгибающие моменты, возникающие в расчетном сечении от воздействия i -го колеса опоры воздушного судна, определяемые по [ I , приложение 10] в зависимости от приведенных координат

(см. рис.2 на с. 20 [ I ]).

В расчет вводят наибольшую из сумм единичных изгибающих моментов или ; при этом отрицательные их значения отбрасываются.

Величину предельного изгибающего момента определяют по формуле

u - расчетное число приложений нагрузок от воздушного судна. Расчетное число приложений нагрузок от колес опоры воздушного судна за проектный срок службы покрытия может быть найдено по формуле

где Т_з - продолжительность периода отрицательных температур в сутках; n - заданный срок службы покрытий в годах; n_a - количество спаренных осей на главной опоре шасси воздушного судна; N - число взлетов воздушного судна в сутки; Ф(х) - параметр, учитывающий расположение нагрузок от отдельных участков аэродромных покрытий воздушных судов: по данным А.П. Степушина [2], максимальные значения параметров Ф(х) для современных типов воздушных судов составляют 0,47÷0,86.

4.2. Определение толщины искусственных оснований из упрочненных материалов под плиты однослойных бетонных и армобетонных покрытий

В том случае, когда в основании однослойных бетонных и армобетонных покрытий предусматривают устройство искусственных оснований из материалов, обработанных вяжущими, расчетное значение изгибающего момента определяют по формуле

где B - жесткость плиты однослойного покрытия, определяемая по формуле (20); B_f - жесткость слоя искусственного основания;

E_f - модуль упругости материала искусственного основания, принимаемый по [ I , приложение 9, табл. 4 ] ; t_f - толщина слоя искусственного основания, которую предварительно назначают; Р - коэффициент, определяемый по формуле

4.3. Определение эквивалентного коэффициента постели слоистых оснований жестких покрытий

Эквивалентный коэффициент постели слоистого основания вычисляют по формуле [ I ]

K_S ₁ , K_S ₂ , K_S ₃ - расчетные значения коэффициентов постели соответственно первого (считая сверху), второго и третьего слоев основания; t ₁ , t ₂ - толщины соответственно первого и второго слоев основания, м; D_r - условный диаметр круга передачи нагрузок на основание, принимаемый для монолитных покрытий, рассчитываемых на внеклассную и первую категории нормативных нагрузок, равным 3,6 м; на II - 3,2 м; на III - 2,9 м; IV - 2,4 м; на V и VI - 2,2 м; для сборных покрытий из ПАГ-14 - 1,4 м; из плит ПАГ-18 - 1,75 м.

4.4. Расчет двухслойных бетонных покрытий

Конструкции двухслойных покрытий (в том числе с верхним слоем из армобетона) рассчитываются на прочность исходя из условий:

где m_d _, _sup и m_d _, _inf - расчетные изгибающие моменты соответственно в верхнем и нижнем слоях двухслойного покрытия; m_u _, _sup и m_u _, _inf - предельные изгибающие моменты соответственно для верхнего и нижнего слоев двухслойного покрытия.

Расчетные изгибающие моменты в плитах верхнего и нижнего слоев определяют по формулам:

при совмещенных швах

при несовмещенных швах

ПРЕДИСЛОВИЕ

В 1981 г. Госстроем СССР введены «Правила учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций». Согласно этим правилам все сооружения по степени их ответственности разделяются на 3 группы, а все бетонные и железобетонные конструкции для каждого сооружения рассчитываются на прочность по одним и тем же расчетным сопротивлениям арматуры и бетона, определенным с учетом коэффициента надежности для данного сооружения. В развитие этого положения целесообразно осуществить дифференцированный подход к надежности элементов и конструкций одного и того же сооружения в зависимости от их функционального назначения и степени ответственности. В первую очередь это относится к конструкциям с экономической ответственностью, в которых достижение предельного состояния по прочности арматуры и бетона не приводит к аварийным ситуациям или к серьезным нарушениям технологического процесса. Расчет таких конструкций проводится по заданному уровню надежности, определенному исходя из минимума приведенной стоимости, включающей первоначальную стоимость конструкции, затраты на ее поддержание в эксплуатационном состоянии, а также стоимость ущерба от возможных нарушений технологии. Такой подход наиболее эффективен для полов производственных зданий, которые можно рассчитывать с заданным уровнем надежности, определенным в зависимости от условий эксплуатации. Исследования ЦНИИпромзданий показали, что принятый в настоящее время уровень надежности проектируемых подстилающих слоев представляется излишне высоким и в ряде случаев даже превышает уровень надежности типовых несущих конструкций повышенной ответственности. Переход к расчету бетонных подстилающих слоев с учетом требуемого уровня надежности позволит в значительном числе случаев уменьшить толщину пола на 20 - 30 %.

Использование Рекомендаций в практике проектирования позволит снизить стоимость 1 м 2 пола на 1,2 - 2 руб. при сокращении трудозатрат на 0,2 - 0,3 чел.-ч и экономии 8 кг цемента.

Предложения и замечания по содержанию настоящих Рекомендаций направлять в лабораторию полов ЦНИИпромзданий по адресу: 127238, Москва, Дмитровское шоссе, 46.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 . Настоящие Рекомендации применяются при проектировании сплошных бетонных подстилающих слоев полов промышленных зданий из тяжелого бетона на грунте и на теплоизоляционном слое из сыпучих материалов, уложенных на плитах перекрытий, в тех случаях, когда по условиям эксплуатации не требуется гидроизоляция пола.

1.2 . При учете экономической ответственности при проектировании следует иметь в виду, что выход какого-либо участка пола из строя (отказ пола) носит вероятностный характер, не создает угрозы человеческой жизни, а допустимость затрат, связанных с устранением его последствий, может быть оценена экономически.

1.3 . При расчете подстилающих слоев с учетом экономической ответственности первоначальная экономия от устройства пола должна быть не меньше суммы затрат на необходимый ремонт и на восстановление ущерба от нарушений технологии, возникшего в случае возможного отказа пола.

1.4 . При расчете с учетом экономической ответственности полы промышленных зданий условно разделяются на следующие группы:

I - полы, на которые не устанавливается стационарное технологическое оборудование (для технологического оборудования устраиваются специальные фундаменты, а полы воспринимают нагрузки при движении людей и от воздействия транспортных средств, складируемых материалов);

II - полы, на которые устанавливается стационарное оборудование, эксплуатация которого не связана с особыми требованиями к деформациям основания (возникновение остаточных деформаций или трещин в подстилающем слое пола не приводит к нарушению нормальной эксплуатации стационарного оборудования, а при необходимости ремонта пола допускается временное перемещение этого оборудования на другой участок);

III - полы, на которые устанавливаются станки, насосы и другое не связанное в единые комплексные линии оборудование с особыми требованиями к основанию;

IV - полы, на которые устанавливаются: автоматизированные линии, гибкие системы и т.д.

Определение группы пола промышленных зданий производится ведущей проектной организацией данного объекта.

Модуль упругости, МПа

Расчетные сопротивления растяжению R _s _t , МПа

Коэффициент постели грунта (понятие и средние значения)

В данном случае работа грунта основана на классической модели основания Винклера.

Единицы измерения коэффициента постели грунта: кН/м 3 , тс/м 3 , кгс/м3.

Классической модель грунтового основания Винклера состоит из ряда не связанных между собой упругих пружин, закрепленных на абсолютно жестком основании.

Смысл коэффициента постели (упрощенно):

Коэффициент постели определяет величину усилия в кН (кгс, тс), которое необходимо приложить к 1 м 2 поверхности грунтового основания, чтобы осадка грунтового основания составила 1 м.

Средние значения коэффициента постели грунтов

Согласно справочнику проектировщика под ред. Уманского А.А:

Наименование грунта	кН/м 3
Наименование грунта	мин.	макс.
Крупнообломочный грунт	50 000	100 000
Песок крупный и средней крупности	30 000	50 000
Песок мелкий	20 000	40 000
Песок пылеватый	10 000	15 000
Глина твердая	100 000	200 000
Глинистые грунты пластичные	10 000	40 000
Песчаник	800 000	2 500 000
Известняк	400 000	800 000

Согласно справочному пособию по сопротивлению материалов под. ред. Рудицына:

Наименование грунта	кН/м 3
Наименование грунта	мин.	макс.
Песок свеженасыпанный	1 000	5 000
Глина мокрая, размягченная	1 000	5 000
Песок слежавшийся	5 000	50 000
Гравий насыпной	5 000	50 000
Глина влажная	5 000	50 000
Песок плотно слежавшийся	50 000	100 000
Гравий плотно слежавшийся	50 000	100 000
Щебень	50 000	100 000
Глина малой влажности	50 000	100 000
Грунт песчано-глинистый, уплотненный искусственно	100 000	200 000
Глина твердая	100 000	200 000
Известняк	200 000	1 000 000
Песчаник	200 000	1 000 000
Мерзлый грунт	200 000	1 000 000
Твердый скальный грунт	1 000 000	15 000 000

Коэффициент Пуассона для грунта по ГОСТ 12248

для крупнообломочных грунтов равен 0,27
для песка составляет от0,30 до 0,35 в зависимости от плотности
для супеси составляет от 0,30 до 0,35 в зависимости от плотности
для суглинков составляет от 0,35 до 0,37 в зависимости от плотности
для твердой глины (при показателе текучести I_L=0) составляет от0,20 до 0,30 в зависимости от плотности
для полутвердой глины (при показателе текучести I_L от 0 до 0,25) составляет от 0,30 до 0,38 в зависимости от плотности
для тугопластичной глины (при показателе текучести I_L от 0,25 до 0,5 ) составляет от 0,38 до 0,45 в зависимости от плотности
для мягкопластичной глины (при показателе текучести I_L от 0,5 до 0,75 ) составляет от 0,38 до 0,45 в зависимости от плотности
для текучепластичной глины (при показателе текучести I_L от 0,75 до 1 ) составляет от 0,38 до 0,45 в зависимости от плотности

Меньшие значения коэффициента Пуассона необходимо применять при большей плотности грунта

7. Методы расчета коэффициентов постели

Часто у пользователей ПК ЛИРА возникают вопросы по поводу методов расчета коэффициентов постели, что собой представляют Метод 1, Метод 2, Метод 3 (Рис. 1). В сегодняшней заметке остановимся подробнее на этом вопросе.

Рис. 1. Выбор параметров расчета коэффициентов постели грунтового основания в ПК ЛИРА версии 10.4

Метод 1. Коэффициент постели С1 вычисляется по усредненным значениям
модуля деформации и коэффициента Пуассона грунта:

где E ГР – усредненный модуль деформации грунта;
H С – граница сжимаемой толщи ЛПП;
m ГР – усредненный коэффициент Пуассона.

Метод 2. Коэффициент постели С1 вычисляется по формуле Винклера:

b – размер меньшей стороны фундамента;
η – отношение сторон фундамента;
S – осадка основания.

Метод 3. Для определения коэффициента постели С1 используется та же формула, что в методе 1. Отличие состоит в том, что для определения среднего модуля деформации вводится поправочный коэффициент u к величине модуля деформации i –того подслоя. Этот коэффициент изменяется от u1=1 на уровне подошвы фундамента до un=12 на уровне уже вычисленной границы сжимаемой толщи. Принято, что коэффициент u изменяется по закону квадратной параболы:

Кроме того, принимается, что дополнительное вертикальное напряжение по глубине распределено равномерно. Тогда

Метод 3 носит экспериментальный характер и основывается на инженерном опыте в предположении о том, что модуль деформации грунта увеличивается по глубине. Этот метод в какой-то мере устраняет недостатки первых двух. У метода 1 – это невозможность учесть нарастание модуля деформации грунта по глубине, что приводит к завышенным значениям осадок, а, следовательно, и заниженным значения коэффициента постели С1. Недостаток метода 2 заключается в том, что в местах резкого изменения величин приложенных нагрузок коэффициент постели С1 также испытывает резкий скачок, что противоречит здравому смыслу. Этот недостаток сохраняется даже при использовании нарастающего по глубине модуля деформации грунта.

Для всех методов коэффициент постели С2 вычисляется по формуле:

Автор: Канев Данил

Подробно ознакомиться с возможностями ПК ЛИРА можно заказав презентацию или скачав демо-версию:

7. Методы расчета коэффициентов постели

Рис. 1. Выбор параметров расчета коэффициентов постели грунтового основания в ПК ЛИРА версия 10.4

где E ГР – усредненный модуль деформации грунта;
H С – граница сжимаемой толщи ЛПП;
m ГР – усредненный коэффициент Пуассона.

Метод 2. Коэффициент постели С1 вычисляется по формуле Винклера:

b – размер меньшей стороны фундамента;
η – отношение сторон фундамента;
S – осадка основания.

Метод 3. Для определения коэффициента постели С1 используется та же формула, что в методе 1. Отличие состоит в том, что для определения среднего модуля деформации вводится поправочный коэффициент u к величине модуля деформации i–того подслоя. Этот коэффициент изменяется от u1=1 на уровне подошвы фундамента до un=12 на уровне уже вычисленной границы сжимаемой толщи. Принято, что коэффициент uизменяется по закону квадратной параболы:

1. Расчет коэффициентов постели для стержневых элементов с использованием системы ГРУНТ в ПК ЛИРА 10.4 R3

Система ГРУНТ в ПК ЛИРА 10.4 предназначена для автоматизированного вычисления переменных в плане коэффициентов постели под фундаментной плитой. В новом релизе ПК ЛИРА 10.4 – релизе R3 – стало возможным вычислять коэффициенты постели не только для пластин, но и для стержней. Таким образом, при моделировании ленточного фундамента упрощено моделирование взаимодействия сооружения с грунтом основания. При этом реализована возможность использовать комбинированные фундаменты (с использованием пластин и стержней) в рамках одной задачи в системе ГРУНТ. Рассмотрим такую конструкцию (рис.1).

Рис. 1 Комбинированный фундамент футбольного стадиона.

Для задания нагрузки на стержни в ПК ЛИРА 10.4 предусмотрена возможность учета ширины опирания исходя из назначенных сечений (рис.2):

Рис. 2 Задание нагрузки на стержни для системы ГРУНТ.

После назначения нагрузки на фундамент (Pz) необходимо создать модель грунта в системе ГРУНТ или подключить ранее созданную модель, после чего выполнить расчет коэффициентов постели (рис.3):

Рис. 3 Расчет коэффициентов постели для пластин и стержней в системе ГРУНТ.

Для визуализации уже рассчитанных коэффициентов постели для стержневых и пластинчатых КЭ воспользуемся модулем Анализ модели (рис.4):

Рис. 4 Коэффициенты постели для стержней и пластин.

При моделировании ленточного фундамента в предыдущих версиях ПК ЛИРА (9.6, 10.2) расчетчику приходилось использовать только пластинчатые элементы для корректного расчета коэффициентов постели в системе ГРУНТ, однако были некоторые сложности в дальнейшем расчете – подбор армирования. Теперь пользователь может армировать ленточный фундамент как стержневой элемент со всеми удобствами пользовательского армирования (рис.5):

Рис. 5 Задание параметров армирования для стержня. ПК ЛИРА 10.4

Подробнее о методах расчета коэффициентов постели читайте в соответствующей заметке .

Читайте также: