Интеграл 2/2021

ДЕФОРМАЦИЯ БЕТОНА ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ВЛАЖНОСТИ

CONCRETE DEFORMATION AT DIFFERENT HUMIDITY LEVELS

Лобжанидзе Александр Нодарович, НИУ «Московский государственный строительный университет»

Lobzhanidze Alexander Nodarovich, NRU MGSU

Аннотация.  В данной статье проведен расчет модуля деформации плитного фундамента при влажности 0%, 30%, 60%.Для решения данных проблем необходимо применять конкретные методы. Для закрепления грунтов применяются растворы КТВД. Такое закрепление грунтов называется инъекционным и осуществляется в своем большинстве под фундаментами отдельно стоящих зданий и сооружений. Особенность работы этих фундаментов заключается в том, что нагрузка на грунт основания передается через подошву фундамента полностью.

Summary. In this article, the modulus of deformation of the slab foundation is calculated at a humidity of 0%, 30%, 60%.To solve these problems, it is necessary to apply specific methods. To fix the soil, KTVD solutions are used. Such fixing of soils is called injection and is carried out in the majority under the foundations of detached buildings and structures. The peculiarity of the work of these foundations is that the load on the ground of the foundation is transmitted through the sole of the foundation completely.

Ключевые слова: Фундамент, влажность, деформация, бетон, прочность, испытания, напряжение

Keywords: Foundation, moisture, deformation, concrete, strength, tests, stress

Введение

Грунтовые воды при строительстве зданий и сооружений встречаются на разных глубинах. Подтопление оказывает влияние на физическое состояние и структуру фундаментов.

Методы исследования. В статье представлены материалы по исследованию фундаментов на грунтовом основании с характеритсикам: влажности 0%, 30%, 60%

Результаты исследования

  1. Произведено испытание фундамента, имеющего физико-механические характеристики: ρ = 17,5 кН/м3 ; φ = 350; влажность = 0 %.

На рисунке 1 представим графики осадки фундамента, эпюры контактных нормальных напряжений в диагональных и ортогональных сечениях.

На первоначальном этапе загружения фундаментов было распределено  неравномерно, более высокий уровень наблюдается под центральной частью и по краям плиты. При увеличении нагрузки концентрация напряжения под колонной возросло. Координаты по краям развивались не так быстро, а при величине внешней нагрузки 10,6 Кн (0,53) в центе видно их снижение.

Трансформация эпюры контактного нормального напряжения в форму параболы произошло при повышении уровня внешней нагрузки. Разброс уровня внешней нагрузки и объема экспериментальной эпюры контактных напряжений не превысило значение 3,8%.

При увеличении внешней нагрузки ширина зоны контактных напряжений высокого уровня под центральной частью фундамента возросло. Разброс между точкой контактного напряжения (4) и месдозой, которая располагается рядом (3) при величине нагрузки 0,95 равна 20%. Между точками (2) и (4)  равны 74%. Точно такая же картина видна и в диагональном сечении.

Осадка фундамента при незначительных уровнях нагрузки носит неупругий характер. При этих показателях потеря устойчивости основания при проведении эксперимента не наблюдается. Прогиб плиты фундаменты близок к линейному. В центральном сечении напряжение в арматуре подошло к пределу текучести в центральных стержнях и равно 16кН, а по длине всего сечения – при нагрузке 18 кН. Произошло хрупкое разрушение фундамента. Уплотнен грунта основания равно 17,8 кН/м3 после проведения эксперимента в центре, а по краям дополнительного уплотнения обнаружено не было.

  1. Испытание фундамента с характеристиками ρ = 17,5 кН/м3 ; φ = 350; влажность = 30 %. Поученные результаты представлены на рисунке 2.

Первоначальное состояние характеризуется, как близкое к прямоугольной. Если уровень внешней нагрузки Р1= 0,25 Ртеор.пред = 12 кН, в этом случае наблюдается концентрация напряжения под центральной частью подошвы фундамента и за пределами центра пологие участки эпюры.  При точно такой же нагрузке при втором цикле по краям подошвы напряжение снижается, но при этом увеличивается в зоне, которая ближе к центру подошвы. В результате второго цикла нагружения происходят меньшие фазовые приращения осадки в сравнении с первым циклом.

В рабочей арматуре фундамента напряжение подошло к пределу текучести в центральных стержнях. При возрастании внешнего усилия до уровня нагружения 30кН текучесть арматуры прослеживается по граням колонны по всей длине нормальных сечений. Разрушение фундамента произошло при нагрузке продавливания 36 кН. Плотность грунта равна 18,36 кН/м3 под центром и у края плиты 17,9 Кн/м3.

  1. Испытание фундамента при характеристиках: ρ = 17,5 кН/м3 ; φ = 350; влажность = 60 %. (Рисунок 3).

Данный этап эксперимента показал следующие результаты. Произошла трансформация эпюры напряжедняи к параболической, с наибольшей ординатой в райне центральной части подошвы фундамента. Отклонение экспериментальной эпюры не превысило 3,3% в течении проведения всего эксперемента.

При втором цикле нагружения Р=0,25Роп.пред. видно рост значений ординат на участках около центральной части подошвы плиты. Наибольшее значение приращения ординаты равно 43% при величине внешней нагрузке, которая равна Р = 0,5 оп. пред. При этой величине нагрузки напряжения уменьшились на 7,5% и 10%.

Только в центральной части напряжения в арматуре достигли предела текучести при нагрузке 51кН. При нагрузке 54 кН произошло хрупкое разрешение фундамента. Плотность грунта возросла на 0,3 кН/м3 под центральной частью и у краев плиты не изменлась.

Заключение. В данной статье проведен расчет модуля деформации плитного фундамента при влажности 0%, 30%, 60%.С увеличением влажности модуль деформации увеличивается.

Список использованных источников

  1. Теличенко В.И., Король Е.А., Каган П.Б., Комиссаров С.В. Технологические особенности возведения высотных зданий, Высотные здания: журнал высотных технологий, 2008, №2, С. 104-109.
  2. Тер-Мартиросян З.Г. «Напряженно-деформированное состояние в грунтовом массиве при его взаимодействии со сваей и фундаментом глубокого заложения» Научно-технический журнал Вестник МГСУ, №1, 2006, 38-49с
  3. Шулятьев О.А. Основания и        фундаменты        высотных зданий. М.: Издательство АСВ. 2016.392 с

References

  1. Telichenko V. I., King, E. A., Kagan, P. B., S. V. Commissioners Technological peculiarities of high-rise buildings, high-rise buildings: journal of high-rise technology, 2008, no. 2, Pp. 104-109.
  2. Ter-Martirosyan Z. G. «the Stress-strain state in soil and its interaction with the pile and deep Foundation» Scientific-technical journal Vestnik MGSU, No. 1, 2006, a 38-49S
  3. Shulyatyev O. A. The foundations and foundations of high-rise buildings. Moscow: Publishing house ASV. 2016.392 s

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *