(оборудование, складир. материалов (ветер, крановые) (сейсмические)
собственный вес конструкций)
Временные нагрузки и воздействия прикладываются или возникают в отдельные периоды строительства или эксплуатации, однако они могут уменьшаться или полностью исчезать. Различают длительные, кратковременные и особые нагрузки и воздействия. Длительными называют нагрузки, действующие продолжительное время (вес оборудования, нагрузки от складируемых материалов и т. п.). К кратковременным относят нагрузки, действующие непродолжительное время (нагрузки от транспорта, включая краны, веса людей, от снега, ветра и т. п.). Особые нагрузки возникают в исключительных случаях (сейсмические, аварийные от просадки основания при его замачивании и т. п.).
Различают следующие сочетания нагрузок.
Основные, составляемые из постоянных, длительных и кратковременных нагрузок или воздействий; из кратковременных учитывают те, которые способны вызвать рассматриваемые виды деформаций.
Особые, состоящие из постоянных, длительных, возможных кратковременных и одной из особых нагрузок или воздействий.
Различают нагрузки нормативные (максимально типичные) и расчетные, получаемые путем умножения значения нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке gf, учитывающий возможное отклонение нагрузки от типичного значения.
Нагрузки и воздействия на основания, передаваемые фундаментами сооружений или их отдельными элементами, правильнее устанавливать расчетом, исходя из рассмотрения совместной работы несущих конструкций сооружения жесткости сооружения или его частей во многих случаях нагрузки на основание определяют без учета их перераспределения надфундаментной конструкцией и принимают в соответствии со статической схемой сооружения.
Расчетные усилия для расчета по несущей способности и прочности (расчетные) часто определяются путем умножения заданных усилий по второй группе предельных состояний (нормативные) на усредненный коэффициент надежности по нагрузке gfср = 1,2.
При сборе нагрузок следует иметь в виду наиболее не выгодные, но реальные комбинации нагрузок, число которых может быть более одной – двух.
Для отдельно стоящих фундаментов нагрузка собирается с соответствующей грузовой площади, для ленточных фундаментов нагрузка приводится к одному погонному метру его длины.
Расчеты для свайных фундаментов производятся как по деформациям, так и по несущей способности. Поэтому для них дополнительно необходимо произвести сбор нагрузок для расчета по несущей способности.
Выбор типа и конструкции фундамента
Тип фундаментов выбирают с учетом:
а) особенностей несущих конструкций сооружений и передаваемых нагрузок;
б) расположения подземных устройств в зданиях (приемки, подвалы, каналы, фундаменты оборудования, трубопроводы и т. п.) и около зданий (фундаменты соседних зданий, трубопроводы, тоннели и т. п.);
в) характера инженерно-геологических условий строительной площадки;
г) условий постройки фундамента (техническая вооруженность строительной организации, время года в период возведения фундамента и подземных конструкций и т. п.).
При конструировании фундамента стремятся, чтобы нагрузка от сооружения кратчайшим путем была передана на грунт основания, при этом во всех сечениях фундамента усилия были бы близки к предельным значениям. Такой путь передачи нагрузки от колонн обеспечивается отдельными, а от несущих стен – ленточными фундаментами.
Более дорогие ленточные фундаменты под колонны и сплошные фундаментные плиты применяют лишь в необходимых случаях. Сборные фундаменты должны собираться из минимального количества типоразмеров блоков, имеющих определенный модуль. В качестве модуля размеров монолитных фундаментов принимают 10 см, а при использовании инвентарной опалубки – 30 см. Свайные фундаменты рациональны, когда их применение позволяет резко уменьшить объем земляных или бетонных работ.
При конструировании фундамента предусматривают отверстия для трубопроводов. Эти отверстия делают сверху с запасами на ожидаемую осадку сооружения.
Вариантность решений
Даже при простых грунтовых условиях (однородный грунт на большую глубину), а тем более при сложных, можно наметить несколько вариантов решений устройства фундаментов. Эти варианты могут отличаться друг от друга по материалу и конструкциям самого фундамента, глубине его заложения, ширине подошвы, подготовке основания, способу устройства фундамента и т. п. Из них, очевидно, следует выбрать оптимальное решение. Это можно сделать только на основе технико-экономического сопоставления вариантов. При этом должны учитываться стоимость возводимой конструкции фундамента, ее долговечность, индустриальность, трудоемкость, скорость возведения, возможность выполнения работ в зимнее время, сохранение структуры грунтов в основании во время земляных работ и др.
Процесс рассмотрения вариантов является основным в проектировании фундаментов, поэтому важно правильно решить принципиальные вопросы при выборе варианта. Для этого рекомендуется:
1) составить наиболее реальные варианты;
2) отбросить наиболее неприемлемые из них;
3) рассчитать отобранные варианты для наиболее загруженного типичного фундамента;
4) произвести технико-экономическое сравнение вариантов.
Технико-экономическое сравнение должно производиться по приведенным затратам применительно к району строительства. При одинаковой долговечности конструкций фундаментов допустимо основное сравнение вариантов произвести по стоимости.