CC BY
19
СТРОИТЕЛЬСТВО
УДК 624.153.524.2
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ СТОЛБЧАТЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПОД ОТДЕЛЬНУЮ КОЛОННУ С РАЗРЕЗКОЙ ОПОРНОЙ ПЛИТЫ НА ЭЛЕМЕНТЫ
© 2007 г. С.И. Евтушенко
В соответствии с программой работ выполнены экспериментальные исследования работы моделей фундаментов под колонны каркасных зданий с подкладной плитой и разрезкой опорной плиты на элементы. Исследовано влияние на несущую способность фундамента поворот элементов опорной плиты относительно продольной оси. Полученные результаты послужили обоснованием к разработке программы дальнейших исследований работы основания на железобетонных моделях фундаментов под отдельные колонны.
Программа экспериментов включает пять опытов с плитной частью, состоящей из трех сборных элементов. Эта серия опытов проведена с целью изучения влияния изменения угла поворота элементов плитной части сборного фундамента относительно продольной оси фундамента на несущую способность основания.
Испытания проведены в лотке машины МФ-1, предназначенной для модельных испытаний фундаментов [1]. Она относится к разряду вертикальных испытательных машин с гидравлическим приводом. Три независимых гидравлических домкрата, установленные на раме над лотком, позволяют создавать нагрузки до 500 кН (т.е. 50 т) на один домкрат. Грунтовое основание моделируется среднезернистым сухим песком. Размеры песчаного лотка - 3,0x3,0 м. Глубина заполнения лотка песком - 1,8 м.
Перед каждым опытом песок вынимается из лотка, а потом послойно укладывается с уплотнением ручными трамбовками до плотности 17,4 кН/м3. Затем на подготовленное основание устанавливается модель фундамента с опорной плитой из составных элементов с различным углом поворота относительно продольной оси. Нагрузка прикладывалась к модели одним домкратом ступенями по 30 кН с выдержкой на каждой ступени 15 мин для стабилизации деформаций в основании. После каждой ступени нагружения снимаются показания датчиков и измерительных приборов. Осадка измеряется прогибомером ПАО-6. Крен фундамента контролируется нивелиром. Опыт заканчивается разрушением песчаного основания с образованием волн выпора песка.
Индикатор часового типа для измерения поперечного крена модели крепился на металлической
ферме. Для упрощения установки индикаторов использовались телескопические удлинители конструкции В.В. Шматкова. Отсчеты по индикатору снимались визуально и заносились в журнал испытаний.
В соответствии с планом экспериментальных исследований были изготовлены модели фундаментов из клееной фанеры с ломаным очертанием опорной плиты. Модели состоят из двух частей: нижней опорной и верхней подкладной плит.
Опорная плита модели фундамента с ломаным очертанием опорной плиты (рис. 1), размерами 600х450 мм в плане, была разделена поперек на три составных элемента, которые в опытах располагались под разным углом. Размеры каждого элемента составляли 200x450 мм.
Рис. 1. Схема моделей фундаментов с различной разрезкой опорной плиты
В табл. 1 сведены общие данные по всем проведенным опытам, а на рис. 2 приведены значения осадок в процессе нагружения и графики «нагрузка -осадка», построенные по данным, приведенным в табл. 2.
Таблица 1
Общие экспериментальные данные
Серия № опыта Рпр, кПа Краткая характеристика
1 Рпр = 1074 Угол поворота плит 0°
2 Рпр = 1081 Угол поворота плит 10°
3 3 Рпр = 1101 Угол поворота плит 10°
4 Рпр = 1191 Угол поворота плит 20°
5 Рпр = 940 Угол поворота плит 30°
Примечание. Характер исчерпания несущей способности - разрушение основания.
Таблица 2
Значения осадок модели в процессе нагружения для третьей серии опытов
N, кН Рср, кПа Значения осадок для опытов, мм, для угла поворота составных элементов опорной плиты
0° 10° 10° 20° 30°
0 0 0 0 0 0 0
20,0 74,07 1,23 1,46 1,27 1,28 1,25
40,0 148,15 2,68 3,06 3 2,63 2,8
60,0 222,22 4,15 4,71 4,69 4,11 4,45
80,0 296,30 5,54 6,41 6,33 5,52 6,09
100,0 370,37 6,97 7,98 7,96 7,06 7,69
120,0 444,44 8,47 9,47 9,52 8,59 9,25
140,0 518,52 10,01 11,03 11,04 10,06 10,88
160,0 592,59 11,55 12,56 12,49 11,42 12,48
180,0 666,67 13,28 14,16 14,03 13,14 14,15
200,0 740,74 15,05 15,9 15,62 14,68 15,99
220,0 814,81 17,19 17,83 17,38 15,77 18,09
240,0 888,89 19,55 19,78 19,46 17,94 21
260,0 962,96 22,2 22,26 21,84 19,36
280,0 1037,04 26,63 25,78 25,29 22,04
300,0 1111,11 24,56
Предельное давление, кПа 1074 1081 1101 1191 940
Анализ экспериментальных данных для серии опытов с моделями фундаментов с поворотом составных элементов опорной плиты показывает, что наибольшее значение величины несущей способности основания достигается для случая поворота плит на угол 20°, см. рис. 2. Максимальное значение осадки 24,56 мм. Величина предельного давления при этом составляет 1191 кПа. Значение предельного давления
увеличилось на 9,8 % для случая модели с поворотом элементов опорной плиты на угол 20° по сравнению со случаем без поворота.
Р, кПа
0 200 400 600 800 1000 1200
Рис. 2. График осадок третьей серии экспериментов для моделей с ломаным очертанием опорной плиты
Выводы
1. Проверена работоспособность и эффективность конструкций сборных фундаментов с опорной плитой состоящей из трех элементов.
2. На основании экспериментальных исследований работы моделей фундаментов, отличающихся поворотом составных элементов опорной плиты, установлено, что наибольшее значение величины несущей способности основания достигается для случая поворота плит на угол 20°.
Литература
1. Мурзенко Ю.Н. Испытательная машина МФ-1 для экспериментальных исследований оснований и фундаментов // Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1965. № 10.
Южно-Российский государственный технический университет
(Новочеркасский политехнический институт) 21 ноября 2006 г.
УДК: 539.16:691
ЭМАНИРУЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ РАДОНА МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ, ИСПОЛЬЗУЕМОГО ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ БЕТОНОВ
© 2007 г. В.И. Павленко, Ю.В. Ветрова, П.В. Матюхин
Природные источники ионизирующего излучения вносят основной вклад в дозу облучения населения. Средняя эффективная эквивалентная доза, обусловленная природными источниками, составляет около 2/3 дозы от всех источников ионизирующего излуче-
ния, воздействующих в настоящее время на человека [1].
От 40 до 90 % излучения обусловлено радоном и его а-активных короткоживущих изотопов - торона и актинона [2, 3]. Радиоактивные газы радон, торон и
