Взаимодействие между грунтом и конструкцией

G.1 Фундаменты мелкого заложения

G.1.1 Общие положения

(1) Взаимодействие между грунтом, фундаментом и надземной конструкцией должно быть учтено в расчетах. Распределение контактного давления на фундаменты и усилия в колоннах зависят от относительных осадок.

(2) В общем случае проблема может быть решена, если гарантировано, что перемещения и соответствующие реакции грунта и конструкции являются совместимыми.

(3) Хотя указанный выше общий метод является достаточным, существуют многие несовершенства вследствие влияния истории нагружения и ползучести. По этой причине выбираются различные уровни расчета, зависящие от степени идеализации механических моделей.

(4) Если надземная конструкция рассматривается как податливая, тогда передаваемые нагрузки не зависят от относительных осадок, потому что конструкция не имеет достаточной жесткости. В этом случае нагрузки не остаются больше неизвестными, и проблема ограничивается расчетом фундамента на деформирующемся грунте.

(5) Если надземная конструкция рассматривается как жесткая, тогда неизвестные нагрузки на фундаменты могут быть определены при условии, что осадки должны находиться на одном уровне. Должно быть подтверждено, что эта жесткость существует до того как предельное состояние будет достигнуто.

(6) Имеется еще одна упрощенная модель, в случае если фундаментная система может быть принята как жесткая или несущий грунт очень жесткий. В обоих случаях относительные осадки могут быть проигнорированы и изменения нагрузок, передаваемых на грунт, не требуется.

(7) Для оценки примерной жесткости конструктивной системы может быть сделано сравнение комбинированной жесткости фундамента, надземных рамных элементов и поперечных стен с жест­костью грунта. Эта относительная жесткость K_R определяет, следует ли рассматривать фундамент или конструктивную систему как жесткую или как податливую. Следующая формула может быть применена для конструкций зданий:

K_R = (EJ) _s /(El ³), (G.1)

где (EJ) _s — приближенное значение жесткости при изгибе на единицу ширины рассматриваемой конструкции здания, определяемое суммированием жесткости при изгибе фундамента, каждого рамного элемента и каждой поперечной стены;

E — модуль деформации грунта;

l — длина фундамента.

Относительная жесткость более 0,5 указывает на жесткую конструктивную систему.