horisontaalne pinnasesurve, pinnasega edasiantav vibratsioon, pinnasevee mõju, perioodiline külmumine ja sulamine, pinnasevee keemiline agressiivsus, sise- ja välistemperatuuri koosmõju, keldrite niiskus jne. Vundamendid peavad olema · Tugevad · Püsivad · Vastupidavad Vundamendi kavandatakse: · Monteeritavatena · Monoliitsetena (kohapeal valmistatavad) Materjalid: · Looduskivi (paas, raudkivi) · Betoon · Kivikbetoon · Raudbetoon Sisehõõrdenurk - kui hoone rajatakse olemasoleva hoone lähedale tuleb sellega arvestada, et vältida varisemist L= H/(t*g*) - Normatiivne sisehõõrdenurk L - Vajalik kaugus H - Kalde kõrgus Konstruktsiooni järgi jagunevad vundamendid : 1)Lintvundamendid Rajatakse kivi-, plokk- ja suurpaneelhoonetele. Monteeritav lintvundament koosneb taldmikuplokist (raudbetoonist) ja vundamendiplokist (betoonist) Üleminek hoone ulauses ühelt rajamissügavuselt teisele peab olema astmeline
Teekatendi tüüpi Mulde kõrgust ja süvendi sügavust Muldkehas esinevate pinnaste omadusi Muldkeha ehitustingimusi Ehituspaikkonna loodustingimusi Insenergeoloogilisi iseärasusi Varasemaid kogemusi Muldkehades esinevad reeglina pinnased, st materjalid, mille tugevuskarakteristikud sõltuvad niiskusest. Tugevuskarakteristikutesks on elastsusmoodul (näitab kui suur pinge tekib materjalis ühikulise suhtelise pikenemise korral), sisehõõrdenurk ja nidusus (materjali omadus mineraale koos hoida). Nihketugevus on pinnase vastupanu ühe pinnasemassiivi osa nihkumisele teise suhtes – määrab pinnase tugevuse. Läbi nimetatud nõuete tagatakse muldkeha vajalik tugevus, püsivus ja stabiilsus. Seejuures tuleb arvestada veel ökonoomikaga ja looduskeskkonnaga. Muldkeha kõrgus sõltub niiskuspaikkonna tüübist, pinnaste omadustest, reljeefist, geoloogilistest ja hüdrogeoloogilistest tingimustest ja külmumissügavusest.
1. PINNASE DEFINITSIOON JA KOOSTIS. Pinnase koostis. Pinnas kujutab endast poorset purdmaterjali, mis koosneb pinnase skeletti moodustavatest kõvadest mineraalidest, veest ja õhust. Pinnaseosakeste omadused sõltuvad nende kujust, mõõtmetest ja mineraloogil-isest koostisest. Pinnase koostises eristatakse kahte liiki osakesi. 1. Osakesed, mis on tekkinud pinnase mehaanilisel purunemisel. Nende keemiline koostis ühtib lähtekivimi koostisega. 2. Osakesed, mis on tekkinud keemilise ümberkujunemise teel. Need osakesed on liblekujulised, nende paksus on pikkusest10 kuni 100 korda väiksem. Osakesed on väga väikesed. Pinnaseks nimetatakse ehituse all olevaid ja ehitusest tingitud jõudude ja protsesside mõjusfääri jäävaid kivimeid. Pinnast vaadeldakse harilikult kolmefaasilise süsteemina: tahke kivimiskelett, tühikutes olev vesi ja õhk. Looduslikes oludes võib konkreetse ehituse all nimetatud faaside vahekord oluliselt muutuda. Vasta...
Pinnase nihketeimi tulemused vormistatakse graafiku kujul, kus abstsissteljele kantakse survepinged ja ordinaatteljele vastava nihkepinge suurused. Nagu graafikutelt näha, käituvad pudedad ja niduspinnased erinevalt. Mõningane nidusus esineb tegelikult ka pudedatel pinnastel (kuna ebaühtlase pinnaga liivaoskesed haakuvad üksteise külge) Suurusi (´) ja c (c´) nimetatakse liivapinnaste puhul lineaarsusparameetriteks. Liivapinnaste sisehõõrdenurk suureneb tiheduse ja terajämeduse suurenemisel. Ühtlase terastikulise koostisega liivade ja ümardunud teradega liivade sisehõõrdenurk ning seega ka nihketugevus on väiksem ebaühtlase koostise ja ümardumata teradega liivadel. Savipinnaste nidususe c (cu) põhjustajaks on molekulaar-tõmbejõud ja mõnel juhul ka osaliselt pinnasepoore täitva vee pindpinevusjõud. Pindpinevus on seda suurem mida väiksemad on poorid.
c′ = 3/1,25 = 2,4 kPa Kandevõimetegurid 14 Nγ = 14,59 Nq = 14,72 Nc = 25,8 Abisuurused a1 = 0,5⋅18,4⋅14,59 = 134,2 a2 = 0,5⋅16,5⋅14,72 + 2,4⋅25,8 – 1,7⋅22 = 146 Valemist 1.4 1462 + 4 ⋅ 134,2 ⋅ 305 − 146 B= = 1,06 m 2 ⋅ 134,2 Põhiline arvutusvariant 2 annab väiksema talla ja jääb lõplikuks. Dreenitud tingimustes, kui pinnase tugevuse määrab peamiselt sisehõõrdenurk, on erinevus võrreldes variandiga 1 suhteliselt väike. Arvutusvariandi 1 1. kombinatsioon annab ainult erandjuhtudel väiksema talla laiuse kui 2. kombinatsioon ja seda ei ole käesolevalt kontrollitud Täpsustame vundamendi ja selle servadele toetuva pinnase kaalu. Eeldades talla kõrguseks 0,3 m ja vundamendiseina paksuseks 0,5 m ning võttes talla laiuseks ümmardatult 0,9 m, saame ∆V = [0,9⋅0,3⋅1,0⋅25 + (1,2 + 0,2)0,5⋅1,0⋅24 + 16,5⋅1,0(2,6 + 0,2)⋅(0,9 – 0,5)/2]1,2 =
vähenemine toimub ainult poorsuse arvel.3. Vee ja pinnaseosakeste liikumine vertikaalsuunas. Pinnasele iseloomuliku anisotroopsuse tõttu ei ole kogupingega. Seepärast liiva tugevus veeküllastatud olekus ja kuivalt ei on võimalik ainult vertikaalselt, see on ühes suunas.4. Kogupinge on kogu deformeeritavus eri suundades ühesugune. Horisontaalsuunalist erine. Liiva sisehõõrdenurk sõltub terade kujust ja suurusest, pinnase pinnasekihi paksuses ühesugune.5. Pinnas on veeküllastunud.6. Veejuhtivus ja deformeeritavust saab määrata ka dilatomeetriga. See kujutab endast tihedusest, lõimise ebaühtlusest jne. Enamasti on suurem kui 30 kokkusurutavus ei muutu tihenemisel. pinnasese süvistatavat õhukest teraslehte, mille sisse on monteeritud terasest kraadi, ulatudes kuni 45-ni
liiv Joonis 5.6 Liiva nihketeim See tähendab, et c=0 ja tugevus on tingitud ainult hõõrdest. Liiva heast veejuhtivusest tingituna hajub rõhk poorivees kiiresti ja väga lühikese aja jooksul pärast vertikaalkoormuse suurenemist saab efektiivpinge võrdseks kogupingega. Seepärast liiva tugevus veeküllastatud olekus ja kuivalt oluliselt ei erine. Liiva sisehõõrdenurk sõltub terade kujust ja suurusest, pinnase tihedusest, lõimise ebaühtlusest jne. Enamasti on suurem kui 30°, ulatudes kuni 45°. Liiva sisehõõrdenurk sõltub tihedusest, terasuurusest, terade iseloomust (ümardunud või ümardumata) ja koostise ebaühtlusest. Niiskele liivale on iseloomulik teatav kapillaarjõududest tingitud nidusus. Usaldusväärse määramiseks peab katsetatava teimiku tihedus ja veesisaldus olema võimalikult lähedane pinnase looduslikule seisundile.
Selle tsentri asukoha ja raadiuse saab leida järkjärgulise lähenemise teel. Iteratsiooniprotsess on 5 seda kiirem, mida lähedasemad on algselt valitav lihkejoone tsenter ja raadius minimaalse püsivusteguri määravatele vastavatele suurustele. Lihkejoon väljub nõlva jalamilt (joonis 9.7a) juhul kui nõlva kaldenurk on üle 53° või kui pinnase tugevust määrab ka sisehõõrdenurk (>3°). Teistel juhtudel väljub lihkejoon jalamist eespool (joonis 9.7b). Kui nõlva aluse moodustab tunduvalt tugevam pinnasekiht, võib lihkejoon väljuda nõlva jalamist kõrgemal (joonis 9.7c). Lihketsentri tõenäoline asukoht on vertikaalsuunas nõlva jalamist ligikaudu kahe nõlva kõrguse H võrra ülalpool. Väga lamedate nõlvade korral ( < 20°) asub kriitilise lihkejoone tsenter kõrgemal. Horisontaalsuunas asub kriitilise joone tsenter jalamist nõlva poole jäädes ligikaudu
ja kaldenurk, maapinna kuju (kaldu või horisontaalne), maapinnale mõjuva koormuse suurus ja jaotus, seina jäikus, seina liikumine pinnase suhtes. Kui tugisein eemaldub pinnasest (pinnase massi survel), siis saavutab pinnasesurve oma alampiiri, mida nimetatakse pinnase aktiivsurveks (aktiivsurvepingeks) . (EMÜ v) Aktiivsurve koosneb kolmest komponendist: . Ka aktiivsurvetegur, Ka = tan2( 45° - / 2 ); kus: pinnase mahukaal; c pinnase nidusus; pinnase sisehõõrdenurk; q maapinnale mõjuv hajukoormus. Tugisein liigub mingi välisjõu tõttu pinnase poole, pinnasesurve saavutab oma ülempiiri, mida nimetatakse pinnase passiivsurveks (passiivsurvepingeks). (EMÜ v) Passiivsurve koosneb kahest komponendist: kus:Kp passiivsurvetegur, Kp = tan2( 45° + / 2 ); H silla tugiosade kaudu üleantav kiirendus- (pidurdus- ) jõud. TÄPSEMALT: Joon 10.1 toodud mudel. Sein (1) on kinnitatud sarniirselt läbipaistvate seintega renni põhja külge
Fk q1 = Fkpredtg2(450 - /2) ja q 2 = Fp p H red + H 2 tg 2 ( 45 0 - / 2) , kus Fp Fk on maapinnale mõjuva koormuse osavarutegur; Fp on pinnasekoormuse osavarutegur; p on pinnase mahukaal; Hred = p/p on koormust p asendava tingliku mullakihi paksus; on pinnase sisehõõrdenurk. Arvutuslik vertikaalsuunaline moment seinas pinnase survest 1 H x - H1 + H 2 2 2 M qV ( x ) = 2 ( 2q1 + q 2 ) x - 3q1 + ( q 2 - q1 ) ( x - H1 + H 2 ) . 6 H1 H1 Keldriseina vastupanu vertikaalsuunas kontrollitakse kui ekstsentriliselt surutud seina, kus NSd NRd = mA*fk/M. Seina kontrollime maksimaalse momendi kohas.
Eksperimentaalsed uuringud ongi näidanud, et seina ülaosas toe kohas on surve teoreetilisest suurem ja keskosas mõnevõrra väiksem (joonis 10.45). Sellise erinevuse tõttu on toele mõjuv jõud mõnevõrra suurem ja paindemomendid seina keskosas veidi suuremad, kui arvutatud lineaarset pingejaotust arvestades. Ankrujõu ja paindemomendi erinevuse suurus sõltub pinnase tugevusest ja seina jäikusest(mida suurem sisehõõrdenurk ja väiksem jäikus, seda suurem erinevus). Ankurdatud sulundseintega toimunud avariide analüüs näitab, et enamasti on põhjuseks tugede purunemine või ankru järeleandlikus. Praktiliselt kunagi ei ole põhjuseks olnud seina purunemine paindel. Seepärast võetakse toe arvutamisel sellele mõjuv jõud 1,41,5 korda suurem, kui annab eeltoodud arvutusskeem. Seina paindemomenti võiks vähendada üle 10 m pikkuste teraselementidest seina korral 30%.
· Betooni tugevusklassi muutmine. 5.8 Loetlege näitajad, mis mõjutavad madalvundamendi mõõtmete ja rajamissügavuse määramist. Vundamendi rajamissügavuse määramisel tuleb arvestada järgmisi tegureid: · 1Pinnase kandevõimet, 2Terastikuline koostis, deformatsioonimoodul 3 Külmumispiir 4 Pinnaseveetase 4 Naabervundamentide olemasolu 5 Vooluvee uhtetoime · Vundamendi talla mõõtmed sõltuvad: · Pinnase kandevõimest · sisehõõrdenurk, · nidusus (pudedad pinnased) · nihketugevus (savi pinnased) · Koormuse ekstsentrilisusest · Rajamissügavusest · Vajumist (Elastsusmoodul) 5.9 Eskiisige ja selgitage võimalusi olemasoleva kivimüüritise tugevdamiseks. Müüritise tugevdamine kestadega: Kestadega saab tõsta olemasolevate kivikonstruktsioonide kandevõimet. Kestad takistavad müüritise külg laienemist ülalt tulevast koormusest.