• Войти
  • Регистрация
 

Определение осадки фундаментов методом послойного суммирования. Определение осадки фундамента


Определение осадки фундамента на естественном основании методом послойного суммирования.

Исходные данные:

- ширина подошвы равна 2,1 м, длина подошвы - 2,7 м.

- среднее давление по подошве pII= 466,8 кПа.

Напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента

II= (3,221,2 + 16,01,6 + 8,70,25) / 5,05 = 18,93кН/м3.

zg0=II’d= 18,935,05 = 95,6 кПа

Дополнительное давление на уровне подошвы фундамента

p0 = pII - II’  d = 466,8 – 95,6 =371,2 кПа

Разбиваем основание на слои толщиной:

hi0,4bhi= 0,42,1 = 0,84 м.

Точка 1: ;;0,8348

Дополнительное напряжение

= 0,8348·371,2 =309,9 кПа,

Напряжения от собственного веса грунта

= 95,6 + 16,0 · 0,84 = 109,1 кПа.

Точка 2:0,5092

= 0,5092 ·371,2 = 189,0 кПа,

= 109,1 + 16,0 · 0,84 = 122,5 кПа.

Точка 3:0,3063;

= 0,3063 ·371,2 = 113,7 кПа,

= 122,5 + 16,0 · 0,84 = 135,9 кПа.

Точка 4:0,2750;

= 0,275·371,2 =102,1 кПа,

= 135,9 + 16,0 ·0,23 = 139,6 кПа.

Точка 5:0,1963;

= 0,1963·371,2 =72,9 кПа,

= 139,6 + 21,4 ·0,61 = 152,7 кПа.

Точка 6:0,1348;

= 0,1348·371,2 =50,0 кПа,

= 152,7 + 21,4 ·0,84 = 170,7 кПа.

Точка 7:0,0973;

= 0,0973·371,2 =36,1 кПа,

= 170,7 + 21,4 ·0,84 = 188,7 кПа.

В точке 4 кПа < 0,2кПа на 1,6 кПа, что меньше 2% от дополнительного давления по подошве, поэтому можно принять нижнюю границу сжимаемой толщи в точке 7.

Среднее дополнительное давление по слоям:

Слой 1: ,

Слой 2: ,

Слой 3: ,

Слой 4:

Слой 5:

Слой 6:

Слой 7:

Определяем осадку фундамента

S = 0,8 ((340,55  0,84 + 249,45  0,84 + 151,35  0,84 + 107,9  0,23)/13000 + (87,5  0,61 + 61,45  0,84 + 43,05  0,84)/50000) = 0,042м = 4,2см < Su,max = 8 см.

Рис. 3.2. К расчету осадки фундамента.

    1. Определение осадки методом послойного суммирования по сп-101-2004

Исходные данные:

- ширина подошвы равна 2,1 м

- длина подошвы – 2,7 м

- среднее давление по подошве ;

- глубина заложения фундамента d = 5,05 м;

удельный вес грунта выше подошвы γ!= 18,93 кН/м3.

Под подошвой находится слой суглинка толщиной 2,75 м со следующими характеристиками: ,.

Ниже находится слой крупного песка со следующими характеристиками: ,

1) Напряжения от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента

2) Основание разбиваем на слои толщиной

Точка 1:;;0, 8348

Напряжение от давления по подошве:

= 0,8348·466,8 =389,7 кПа,

Напряжения от собственного веса грунта

= 95,6 + 16,0 · 0,84 =109,1 кПа.

Точка 2:;0,5092

= 0,5092 ·466,8 = 237,7 кПа,

=109,1 + 16,0 · 0,84 =122,5 кПа.

Точка 3:0,3063;

= 0,3063 ·466,8 = 143,0 кПа,

=122,5 + 16,0 · 0,84 = 135,9 кПа.

Точка 4:0,2750;

= 0,2750·466,8 =128,4 кПа,

= 135,9 + 16,0 ·0,23 = 139,6 кПа.

Точка 5:0,1963;

= 0,1963·466,8 =91,6 кПа,

= 139,6 + 21,4 ·0,61 = 152,7 кПа.

Точка 6:0,1348;

= 0,1348·466,8 =62,9 кПа,

= 152,7 + 21,4 ·0,84 = 170,7 кПа.

Точка 7:0,0973;

= 0,0973·466,8 =45,4 кПа,

= 170,7 + 21,4 ·0,84 = 188,7 кПа.

Точка 8:0,0732;

= 0,0732·466,8 =34,2 кПа,

= 188,7 + 21,4 ·0,84 = 206,7 кПа.

Точка 71:0,0844;

= 0,0844·466,8 =39,4 кПа,

= 188,7+ 21,4 ·0,42 = 197,7 кПа.

Среднее дополнительное давление по слоям:

Слой 1: ,

Слой 2: ,

Слой 3: ,

Слой 4:

Слой 5: ,

Слой 6: ,

Слой 7: ,

Слой 71:

Ширина подошвы меньше 5 м, поэтому нижнюю границу сжимаемой толщи определяем из условия . Это условие выполняется около точки 71, находящейся на глубине 5,46 м от подошвы.

Осадка фундамента равна

Рис. 3.3. К расчету осадки фундамента

studfiles.net

7.1 Определение осадки ленточного фундамента

Определить осадку ленточного фундамента шириной 1,6 м, среднее давление по подошве фундамента Рср=195,49 кПа, глубина заложения от планировочной отметки DL=159,2 – 2,7. Инженерно-геологические условия в соответствии с инженерно–геологическим разрезом (смотри графическую часть), физико-механические характеристики грунта в соответствии с таблицей 3.

Строим эпюру распределения вертикальных напряжений от собственного веса в пределах глубины 6×b=6×1,6 м=9,6 м ниже подошвы фундамента.

На подошве песка мелкого:

sZq1=g2×h3 =16,4*2,4=39,36 кПа;

0,2×sZq1=0,2×39,36=7,87 кПа.

На подошве фундамента с учетом взвешивающего действия воды :

sZq0=sZq1+gsb×h2=39,36+10,31*0,3=42,45 кПа;

0,2×sZq0=0,2×42,45=8,49 кПа.

На подошве песка среднего с учетом взвешивающего действия воды :

sZq2=gsb×h4 +sZq1 =10,31*2,2+42,45=65,13 кПа;

0,2×sZq2=0,2×65,13=13,03 кПа.

На подошве суглинка текучепластичного с учетом взвешивающего действия воды:

;

0,2×sZq3=0,2×120.33=24.07 кПа.

На подошве песка среднего с учетом взвешивающего действия воды:

;

0,2×sZq4=0,2×157,87=31,57 кПа.

Эпюры sZqi и 0,2sZqi показаны в графической части.

Дополнительное давление на основание под подошвой фундамента:

P0=Pср-sZq0=195,49 – 42,45=153,04 кПа.

Толщу грунта мощностью 6b=9,6 м ниже подошвы фундамента разбиваем на слои hi£0,4b£0,4×1,6=0,64м. Принимаем hi =0,64.

Далее строим эпюру распределения дополнительных (к боковому) вертикальных напряжений в грунте по формуле (31), где a определяем в зависимости от ПринимаемZ=h.

Вычисления сведем в таблицу 3. Осадку определим по формуле (27) в пределах сжимаемой толщи, т.е. до точки пересечения эпюр sZip=0,2sZq.

Таблица 6 - К расчету осадки фундамента

Наименование грунта

Ei,

МПа

Толщина пласта грунта ,м

γi или γsbi, кН/м3

σzq, кПа

0,2σzq, кПа

hi, м

Zi, м

ς=2Z/b, b=1м

α

σzp, кПа

Si, м

Песок средний

34

2,2

10,31

42,45

8,49

0

0

0

1

153,04

-

49.05

9,81

0,64

0,64

0,8

0,881

134,8

0,00217

55.64

11,128

0,64

1,28

1,6

0,642

98,3

0,00176

62.24

12,448

0,64

1,92

2,4

0,477

73,0

0,00129

65.13

13,026

0,28

2,2

2,75

0,427

65,35

0,00046

Суглинок текучепластичный

12

6

9,2

68.44

13,688

0,36

2,56

3,2

0,374

57,2

0,00147

74.33

14,866

0,64

3,2

4

0,306

46,8

0,00222

80.22

16,044

0,64

3,84

4,8

0,258

39,5

0,00184

86.11

17,222

0,64

4,48

5,6

0,223

34,1

0,00157

91.99

18,398

0,64

5,12

6,4

0,196

30,0

0,00137

97.88

19,576

0,64

5,76

7,2

0,175

26,8

0,00121

103.77

20,754

0,64

6,4

8

0,158

24,2

0,00109

108.87

21,774

0,64

7,04

8,8

0,143

21,9

0,00098

115.55

23,11

0,64

7,68

9,6

0,132

20,2

0,0009

120.33

24,066

0,52

8,2

10,25

0,123

18,82

0,00068

Песок средний

26

3,8

9,9

121.52

24,304

0,12

8,32

10,4

0,122

18,7

0,00007

127.32

25,464

0,64

8,96

11,2

0,113

17,3

0,00035

132.21

26,442

0,64

9,6

12

0,106

16,2

0,00033

Суммируем осадку в пределах сжимаемой толщи Hl=7,5 м.

Si=0,00217+0,00176+0,00129+0,00046+0,00147+0,00222+0,00184+0,00157+0,00137+0,00121+0,00109+0,00098=0.01743м=1,74см.

<Su=8см.

Следовательно, основное условие расчета по 2-ой группе предельных состояний удовлетворяется.

studfiles.net

44 Алгоритм расчета осадки основания фундамента

Задача расчета осадки основания сводиться к вычислению интеграла.

СНиП предусматривает вычисление интеграла численным методом путем разбиения грунтовой толщи основания на отдельные элементарные слои толциной hi и при этом вводятся следующие допущения:

  1. Каждый элементарный слой имеет постоянные Е0 и μ0

  2. Напряжение в элементарном слое постоянно по глубине и равно полусумме верхнего и нижнего напряжений

  3. Имеется граница сжмаемой толщи на глубине, где σzp=0.2σzq (где σzq напряжение от собственного веса грунта)

Алгоритм расчета осадки основания фундамента

  1. Основание разбивается на элементарные слои толщиной; где hi<0.4b, b- ширина подошвы фундамента.

  2. Строиться эпюра нарпяжений от собственного веса грунта σzq

  3. Строиться эпюра напряжений от внешней нагрузки σzp

  4. Устанавливается граница сжимаемой толщи.

  5. Определяетсяя напряжение в каждом элементарном слое: σzpi=(σzpверх+σzpниж)/2

6. Рассчитывается осадка каждого элементарного слоя: Si=βσzpihi/Ei

7. Вычисляется конечная осадка основания фундамента, как сумма осадок всех элементарных слоев, входящих в границу сжимаемой толщи.

45. Понятие о расчете осадок во времени

При наблюдении за осадками оснований фундаментов был получен график развития осадок во времени.

Вводиться понятие степени консолидации: U=St/SKOH

Конечная осадка рассчитывается методом СНиП.

Степень консолидации определяется решением дифференциального уравнения одномерной фильтрации:

U=1-16(1-2/π)e-N/π2+(1+2/(3π))e-9N/9+…

Физический смысл степени консолидации выражает величина показателя N:

N=π2kФt/(4m0h3γω)

Где, kФ ~ коэффициент фильтрации, [см/год]

m0 – коэффициент относительной сжимаемости слоя; [см2/кг]

h - толщина сжимаемого слоя; [см]

t - время; [год]

γω - удельный вес воды

Пример

Определить осадку основания фундамента через 1, 2 года и 5 лет. Давление под подошвой фундамента р = 2 кгс/см2; грунт - суглинок; толщина сжимаемого слоя 5м; коэффициент фильтрации kФ = 10 -8 см/сек; Коэффициент относительной сжимаемости суглинка m0=0,01 см2/кг.

1. Определяем величину коэффициента консолидации: ^Перевод из секунд в год

СV=kФ/(m0γω)=(10-8*3*107){см/год}/(0.01{см2/кг}*0,001)=3*104см2/год

2. Определяем величину N:

N= π2 СVt/(4h3)=0.3t

3. Определяем величину степени консолидации:

U1=1-16(1-2/π)e-0.3t/π2

U1=0.39

U2=0.55

U3=0.82

4. Вычисляем величину конечной осадки:

S=hm0p=500*0.01*2=10 см

5. Вычисляем осадки во времени, как: St=SkUi

45

studfiles.net

Определение осадки фундамента методом послойного суммирования.

Размер подошвы фундамента b * l = 1,0 * 1 = 1,0

Глубина заложения фундамента 2,1 м.

Среднее дав­ление под подошвой фундамента =285,3 кПа.

Ординаты эпюр природного давления и вспомогательной эпюры определены ранее.

По формуле найдем дополнительное вертикальное давление по подошве фундамента.

Для ленточного фундамента в данном случае соотношение ŋ>10; чтобы избежать интерполяции задаемся соотношением , тогда высота элементарного слоя грунта:

Условие удовлетворяется с большим запасом, поэтому в целях сокращения вычислений увеличим высоту элементарного слоя вдвое, чтобы с одной стороны соотношение было кратным 0,4, а с другой стороны, чтобы выполнялось прежнее условие.

Построим эпюру дополнительных вертикальных напряжений от внешней нагрузки в толще основания рассчитываемого фундамента, используя формулу и данные таблицы 1 (приложение 2 СНиП 2.02.01-83*). Определим нижнюю границу сжимаемой толщи по точке пересечения вспомогательной эпюры и эпюры дополнительного давления. Все вычисления приведем в табличной форме.

Наименование слоя грунта

Z, м

МПа

, МПа

1

Суглинок полутвердый

0

0,4

0,8

1,2

1,6

2,0

2,4

2,8

3,2

3,6

0

0,8

1,6

2,4

3,2

4

4,8

5,6

6,4

7,2

1,000

0,881

0,642

0,477

0,374

0,306

0,258

0,223

0,196

0,175

0,2452

0,216

0,1574

0,1169

0,0917

0,075

0,0632

0,0546

0,048

0,0429

13

13

13

13

13

13

13

13

13

13

2

Глина полутвердая

4,0

4,4

4,8

5,2

5,6

8

8,8

9,6

10,4

11,2

0,158

0,143

0,132

0,122

0,113

0,0387

0,035

0,0323

0,0299

0,0277

15

15

15

15

15

Определим осадку фундамента, пренебрегая различием модуля деформации на гра­нице слоев грунта, принимая во внимание, что данное предложение незначительно скажется на результатах расчета

где - коэффициент, зависящий от коэффициента относительных поперечных де­формаций

- среднее напряжение в i-ом элементарном слое

- высота i-го слоя грунта

- модуль деформации i-го слоя грунта

По нормам средняя осадка для такого типа зданий составляет 10 см, полная расчетная осадка здания не превышает предельно допустимые величины, следовательно, основное условие расчета по второй группе предельных состояний удовлетворяется.

Определение основных размеров подошвы внецентренно нагруженного фундамента (сечение 3-3).

Расчетная нагрузка, приходящаяся на 1 м длины фундамента =243,3 кН/м; глубина заложения фундамента d=2,1 м. В основании залегает суглинок полутвердый непросадочный, среднесжимаемый. Угол внутреннего трения грунта 22 град; удельное сцепление С11 = 6 кПа. Условно-расчетное сопротивление

=250 кПа. Среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его обрез

=20кН/м3

По принятой глубине заложения фундамента d = 2,1 м определяем ориентировочную ширину подошвы фундамента при расчетном сопротивлении грунта основания:

, т.к. рассчитывается внецентренно нагруженный фундамент, необходимо его ширину увеличить на 20%= 1,17 м+20%=1,4 м.

По каталогу справочника проектировщика выбираем ближайший по размерам типовой сборный блок-подушку шириной 1,4 м, высотой 0,3 м, длиной 2,4 м.

Конструкцию стены фундамента назначим из 3-х фундаментных стеновых блоков шириной 0,6 м, высотой 0,6 м, длиной 2,4 м.

Эксцентриситет, создаваемый моментом

е=0,18>0,033=0,0331,4=0,0462- условие указывает на то, что данный фундамент необходимо рассчитывать как внецентренно нагруженный.

Определим расчетное сопротивление грунта по формуле (7) СНиП 2.02.01-83*.

По таблице 3 СНиП 2.02.01-83 для заданного соотношения L/H = 60/8,9=6,74;

;

По таблице 4 СНиП 2.02.01-83 для данного грунта ;;

Коэффициент k принимаем равным 1,1, так как характеристики грунта принима­лись по табличным данным.

Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже подош­вы фундамента = 19,65, удельный вес грунта выше подошвы фундамента принимаем 19,1

кПа

Найдем среднее давление по подошве фундамента:

-расчетная нагрузка, действующая на обрез фундамента в кН.

-расчетная нагрузка от веса фундамента в кН.

- расчетная нагрузка от веса грунта и пола и других устройств над уступами в кН.

Произведем проверку напряжений в грунте под подошвой фундамента, исходя из условий:

< R ; < 1,2 R ; > 0 ,

и - максимальное и минимальное краевое давление под подошвой фун­дамента

Вычислим максимальное и минимальное краевые давления по граням фундамента.

Проверяем выполнение условий

кПа; ;

P=218,7 кПа <R= 313,6 кПа

Все условия второй группы предельных состояний выполняются, однако, недонапряжение в грунте основания по максимальному давлению составляет более 10%; следовательно, необходимо уменьшить ширину подошвы фундамента.

По каталогу справочника проектировщика выбираем ближайший по размерам типовой сборный блок-подушку шириной 1,2 м, высотой 0,3 м, длиной 2,4 м.

Конструкцию стены фундамента назначим из 3-х фундаментных стеновых блоков шириной 0,6 м, высотой 0,6 м, длиной 2,4 м.

Определим расчетное сопротивление грунта по формуле (7) СНиП 2.02.01-83*.

кПа

Найдем среднее давление по подошве фундамента:

Произведем проверку напряжений в грунте под подошвой фундамента, исходя из условий:

< R ; < 1,2 R ; > 0 ,

и - максимальное и минимальное краевое давление под подошвой фун­дамента

Вычислим максимальное и минимальное краевые давления по граням фундамента.

Проверяем выполнение условий

кПа; ;

P=228,1 кПа <R= 311 кПа

Все условия второй группы предельных состояний выполняются, а недонапряжение в грунте основания по максимальному давлению составляет 3%; что меньше требуемых 10%; следовательно, фундамент шириной b=1,2 м будет более экономичным по сравнению с фундаментом первого приближения, поэтому в данном случае ограничимся вторым приближением, окончательно принимая в качестве фундаментной подушки сборную плиту шириной 1,2 м; длиной 2,4 м; высотой 0,3 м (ФЛ 12.24).

studfiles.net

3.4. Определение осадки фундамента

Определение осадки фундамента определяется методом послойного суммирования. Толщина элементарного слоя:

hi = 0,4 b = 0.4 * 1.2 = 0.48 м.

Расчетная схема на рисунке 7.

Дополнительное вертикальное давление на основание:

Р0 = РIIср - Рб , где

РIIср - среднее давление под подошвой фундамента

Рб – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.

Рб = ihi = 1.2 * 0.019 + 0.45 * 0.019 = 0,03135

Р0 = 0,3234 – 0,03135 = 0,29205

Ординаты эпюры дополнительного давления:

Р0z =  Р0 , где

 - коэффициент [4, прил. 2, табл. 1], принимаемый в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной:

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границе слоя, расположенного на глубине z от подошвы фундамента, определяется по формуле:

Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды.

Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине, где выполняется условие: 0,2 Рбz ­> Р 0z

Результаты расчетов приведены в таблице 5.

Таблица 5

Ei - модуль деформации i-го слоя.

Осадка основания определяется по формуле:

S = 0,8 * 0,0374 = 0,0299 М

Предельная деформация основания S u = 0,1 м [4, прил. 4].

S < S u ; 0,03 < 0,1

4. Разработка второго варианта фундамента - свайного.

4.1. Выбор и обоснование глубины заложения фундамента

По инженерно-геологическим условиям строительной площадки слой грунта для опирания сваи - песок средней крупности. свая работает как висячая.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ РОСТВЕРКА

Глубина заложения ростверка ихсодя из конструктивных особенностей (из-за подвала) dз = 1,15 м. (рис. 8)

ВЫБОР ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ СВАИ

Заглубление в несущий слой - минимум 1 м. Заделка сваи в ростверк - 0,1 м. Слой грунта, выбранный для опирания сваи, находится на глубине 6,7 от поверхности земли.

Длина сваи: L = 6,7 - 1,15 + 0,1 + 1 = 6,65 м

Принимаем длину сваи - L = 7 м. Свая С7-30. Сечение 30 х 30 см. Вес q = 1,6 т. Бетон М200. Арматура продольная 4  12 (А-I).

4.2. Определение несущей способности сваи

Расчетная схема на рисунке 9.

Fd = c (cR R A + u  cf fi hi), где

c - коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый c = 1;

cR, cf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта, [6, табл. 3]: cR = 1;

cf = 1;

R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи [6, табл. 1]: R = 3805 кПа;

Таблица 6.

A - площадь опирания на грунт сваи,

А = 0,3 * 0,3 = 0,09 м2

u - наружный периметр поперечного сечения сваи,

u = 0,3 * 4 = 1,2 м

fi - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи [6, табл. 2], в зависимости от средней глубины расположения слоя грунта zi;

hi - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи.

Результаты расчетов занесены в таблицу 6.

i

zi ,

м

hi ,

м

fi ,

кПа

fi * hi , кН/м

8,050

1,175

0,05

0

0

2,200

2,00

21.80

43,600

3,500

0,60

26.00

15,600

4,800

2,00

28.60

57,200

6,250

0,90

31.25

28,125

7,350

1,30

60.70

78,910

8,025

0,05

62.04

3,1019

Сумма:

226,5369

Итак, несущая способность сваи:

Fud = 1 * (1 * 3805 кПа * 0.09 м2 + 1.2 м * 226.5369 кН/м) = 614,29 кН

Расчетная нагрузка на сваю:

Р = Fud / k = 614,29 / 1,4 = 438,78 кН,

k - коэффициент надежности. Так как несущая способность сваи определена расчетом, - k = 1,4

Расстояние между сваями:

С = Р * k / NрI = 438,78 * 1 / 402,17 = 1,09 м

С факт = Lзв / 16 = 1,05 м

3d  Cфакт  С; 0,9 < 1,05 <1,09

Условие выполняется.

studfiles.net

Определение осадки фундаментов методом послойного суммирования

В практике строительства в зависимости от свойств оснований и конструкций фундаментов существует более 20 методов определения осадки фундаментов. Рассматриваемый метод расчёта осадки методом послойного суммирования рекомендуется в СНиП (в строительных нормах и правилах), поэтому ему внимание и рассмотрим его подробно в деталях.

Построим расчетную схему (см. рисунок) для отдельностоящего (ленточного) фундамента.

Расчётная схема для отдельно стоящего (ленточного) фундамента для определения его осадки методом послойного суммирования.

Порядок выполнения вычислений:

  1. Строим эпюру Рzр – дополнительных напряжений (уплотняющих давлений).
  2. Строим эпюру природных давлений РΔz, разбив предварительно основание на слои, hi ≤ 0,4b.
  3. Определяем осадку Si отдельных слоёв грунта и, суммируя их, получаем окончательную осадку фундамента.

При этом mvi– определяется из компрессионных испытаний, а величина Pzi – как среднее дополнительное давление в i-том слое грунта (см. эпюру на рисунке).

Если известен модуль общей деформации слоя грунта (Е0i), то осадка может быть определена следующим выражением:

где коэффициент β = 0,8 (по рекомендациям СНиП).

Основные допущения при расчете по этому методу:

  1. Линейная зависимость между напряжениями и деформациями.
  2. Осадки рассматриваются, исходя из эпюры максимальных уплотняющих давлений – под центром фундамента.
  3. Не учитывается, как правило, слоистость напластований при построении Pzр.
  4. Эта задача пространственная (6 компонентов напряжений), мы учитываем лишь только вертикальные напряжения Pzр (5 компонентов не учитываем).
  5. Не учитываем боковое расширение грунта.
  6. На некоторой глубине ограничиваем активную зону, ниже которой считаем, что грунт практически не деформируется, следующими условиями:

Последнее допущение в рассматриваемом методе позволяет определить необходимое число слоёв (n) в знаке суммирования при вычислении осадки фундамента и, таким образом, успешно решить поставленную задачу.

9. Несущая способность оснований.

Под несущей способностью основания подразумевается нагрузка, после превышения которой в нем возникают опасные для сооружения деформации или недопустимые перемещения.Характер деформации грунтов основания под воздействием на него возрастающей нагрузки меняется. Принято различать три фазы деформации основания.В начальной (первой) фазе, называемой фазой уплотнения грунта, осадка основания обусловливается уменьшением размеров пор грунта, расположенного под фундаментом, т. е. уплотнением этого грунта. Эта фаза характерна тем, что касательные напряжения для всех площадок, проходящих через любые точки основания, удовлетворяют условию (1.24) и, следовательно, в основании не возникают сдвиги.

Рис. 3.1. Фазы деформации основания:а — конец фазы уплотнения; б — фаза сдвигов; в—фаза выпирания; 1 — области предельного равновесия; 2 - уплотненное ядро

При увеличении нагрузки в точках основания, расположенных у краев подошвы фундамента (точки 1 на рис. 3.1, а), возникают сдвиги. С этого момента начинается вторая фаза деформации основания, называемая фазой сдвига. Сдвиги по мере увеличения нагрузки захватывают все большие области, которые называют областями предельного равновесия (области 1 на рис. 3.1, б). Непосредственно под фундаментом образуется уплотненное ядро грунта в форме клина, в пределах которого сдвиги не происходят. Во второй фазе осадка основания обусловливается не только уплотнением грунта, расположенного под фундаментом, но и его смещениями в стороны. Давление р по подошве фундамента, соответствующее началу второй фазы деформации основания, называют предельным краевым давлением и обозначают ррr.При дальнейшем увеличении сжимающей нагрузки образовавшееся под фундаментом уплотненное грунтовое ядро 2 (рис. 3.1, в), перемещаясь вниз, расклинивает окружающий грунт и сдвигает его по поверхностям скольжения в стороны и вверх. Основание оказывается разрушенным. Процесс разрушения основания относят к третьей фазе деформации — фазе выпирания. Давление р по подошве фундамента, соответствующее началу третьей фазы деформации, называют предельным давлением.

Несколько иная картина получается для фундаментов с увеличенной глубиной заложения (рис. 3. 2). В этом случае под фундаментом при его нагружении также образуется уплотненное ядро, однако выпора грунта на поверхность не происходит из-за большого всестороннего обжатия. Зоны сдвигов имеют небольшое развитие, и сдвигаемый грунт способен вызвать только уплотнение в зоне, расположенной вокруг подошвы фундамента. Это обусловливает повышение несущей способности оснований с увеличением глубины заложения фундаментов.На рис. 3.3 изображен характерный график зависимости осадки основания s от давления р по подошве фундамента. Первой фазе деформации основания (фазе уплотнения грунта) соответствует начальный участок OA, на котором зависимость осадки от давления близка к прямолинейной. Второй фазе (фазе сдвигов) соответствует участок АВ, где зависимость осадки от давления носит отчетливо выраженный криволинейный характер. Давление рpr, соответствующее точке А (на границе указанных участков), называется пределом пропорциональности. Третьей фазе (фазе выпирания) соответствует участок ВС, который характеризует весьма резкое (катастрофическое) возрастание осадки. Стабилизация осадки не всегда достигается, поэтому давление ри, соответствующее началу третьей фазы деформации основания (точке В), называется пределом прочности или пределом несущей способности основания.

Рис. 3.2. Схема разрушения песчаного основания под фундаментом глубокого заложения 1— зоны сдвига; 2 — уплотненное ядро Рис. 3.3. Зависимость осадки s от давления р

10. Виды фундаментов мелкого заложения.

11. Особенности и области применения фундаментов мелкого заложения.

12. Проверка по устойчивости против опрокидывания.

13. Устойчивость конструкций против сдвига.

14. Определение размеров подошвы внецентренно нагруженных фундаментов.

15. Проверка прочности подстилающего слоя.

16. Определение крена фундамента.

17. Гидроизоляция фундаментов и защита их от воздействия агрессивных вод.

18. Классификация свай, виды свайных фундаментов и типы ростверков.

19. Сваи, погружаемые в грунт в готовом виде.

20. Сваи, изготовляемые в грунте.

21. Условия передачи различными сваями нагрузок на грунты основания.

22. Условия работы одиночной сваи и группы висячих свай.

23. Определение несущей способности висячих свай и свай-стоек по грунту.

24. Теоретический, динамический методы определения несущей способности свай. Метод статических испытаний свай. Отказ свай (ложный, истинный).

25. Совместная работа свай на вертикальную и горизонтальную нагрузку.

26. Расчет свайных фундаментов по предельным состояниям.

27. Фундаменты на сильносжимаемых, просадочных, набухающих, вечномерзлых грунтах. Особые условия устройства. Причины необходимости усиления фундаментов и оснований.

 



infopedia.su

3.3.1Определение осадки ленточного фундамента

Определить осадку ленточного фундамента шириной 1,6м, среднее давление по подошве фундамента Рср=387,56 кПа, глубина заложения от планировочной отметки DL=95,9 – 3,2 м. Инженерно-геологи-ческие условия в соответствии с инженерно–геологическим разрезом (смотри графическую часть), физико-механические характеристики грунта в соответствии с таблицей 3.

Строим эпюру распределения вертикальных напряжений от собственного веса в пределах глубины 6b=61,4 м=8,4 м ниже подошвы фундамента согласно формуле (20).

На подошве фундамента

Zq0=1h2=17,5∙3,2=56 кПа;

0,2Zq0=0,256=11,2 кПа.

На подошве песка мелкого средней плотности:

;

0,2Zq2=0,280,5=16,1 кПа.

На подошве песка мелкого плотного с учетом взвешивающего действия воды :

;

0,2Zq3=0,2102,34=20,47 кПа.

На подошве суглинка мягкопластичного с учетом взвешивающего действия воды :

;

.

На подошве песка средней крупности и средней плотности с учетом взвешивающего действия воды:

;

0,2Zq4=0,2192,11=38,42 кПа.

Эпюры Zqi и 0,2Zqi показаны в графической части.

Дополнительное давление на основание под подошвой фундамента:

P0=Pср-Zq0=236,99-56=380,99 кПа.

Толщу грунта мощностью 6b=8,4м ниже подошвы фундамента разбиваем на слои hi0,4b0,41,4=0,56 м, принимаем hi=0,56 м.

Далее строим эпюру распределения дополнительных (к боковому) вертикальных напряжений в грунте по формуле (22), где  определяем в зависимости от

Вычисления сведем в таблицу 21. Осадку определим по формуле (18) в пределах сжимаемой толщи, т.е. до точки пересечения эпюр Zip=0,2Zq.

Таблица 21 - К расчету осадки фундамента

Наименование грунта

Ei,кПа

Толщина пласта в,м

γi или γsbi, кН/м3

σzq, кПа

0,2σzq, кПа

hi, м

Zi, м

ς=2Z/b, b=1,6м

Α

σzp, кПа

Si, м

Песок мелкий

27

1,4

17,5

56

11,2

0

0

0

1

380,99

-----

65,8

13,16

0,56

0,56

0,8

0,881

335,65

0,0056

75,6

15,12

0,56

1,12

1,6

0,642

244,6

0,0041

80,5

16,1

0,28

1,4

2

0,550

209,54

0,0017

Песок мелкий

41

2

10,92

83,56

16,71

0,28

1,68

2,4

0,477

181,73

0,001

89,68

17,94

0,56

2,24

3,2

0,374

142,49

0,0016

95,8

19,16

0,56

2,8

4

0,306

116,58

0,0013

101,92

20,38

0,56

3,36

4,8

0,258

98,3

0,0011

102,34

20,47

0,04

3,4

4,88

0,254

96,77

0,0001

Суглинок мягкопластичный

8

4,6

9,3

107,18

21,44

0,52

3,92

5,6

0,223

84,96

0,0044

112,39

22,48

0,56

4,48

6,4

0,196

74,67

0,0042

117,6

23,52

0,56

5,04

7,2

0,175

66,67

0,0037

122,81

24,56

0,56

5,6

8

0,158

60,2

0,0034

128,02

25,6

0,56

6,16

8,8

0,143

54,48

0,0031

133,23

26,65

0,56

6,72

9,6

0,132

50,29

0,0028

138,44

27,69

0,56

7,28

10,4

0,122

46,48

0,0026

143,65

28,73

0,56

7,84

11,2

0,113

43,05

0,0024

145,11

29,02

0,16

8

11,42

0,111

42,29

0,0007

Песок ср. плотности

30

0,4

10

149,11

29,82

0,4

8,4

12

0,106

40,38

0,0004

Суммируем осадку в пределах сжимаемой толщи Hl=5,052м.

Si=0,0056+0,0041+0,0017+0,001+0,0016+0,0013+0,0011+0,0001+ +0,0044+0,0042+0,0037+0,0034+0,0031+0,0028+0,0026+0,0024+0,0007+ +0,0004=0,0748 м=7,48 см

Su=10см.

Следовательно, основное условие расчета по 2-ой группе предельных состояний удовлетворяется.

studfiles.net


Смотрите также


loft абиссинка абиссинская скважина автономная канализация автономное водоснабжение автономное газоснабжение автономные газовые системы анализ воды арболит арболит достоинства арболит недостатки арболит своими руками артезианская скважина бетонный септик блок-хауз блок-хаус блокхауз блокхаус брама винтовой фундамент винтовые сваи выбор пиломатериалов выбор фундамента газгольдер Газобетон газобетон достоинства газобетон минусы газобетон недостатки газобетон это греющий пол деревянные окна деревянные фасады дизайн интерьеров дизайн хай-тек дома из арболита доркинг достоинства артезианских скважин евроокна. жб кольца забивная скважина звукоизоляция полов звукоизоляция помещений звукоизоляция своими руками звукоизоляция стен звукопоглощающие материалы имитация бревна имитация бруса интерьер в стиле хай-тек интерьеры инфильтратор инфильтратор для септика каменные стены канализация своими руками каркасник каркасный дом каркасный дом своими руками качество воды классицизм клеёный брус клееный брус клееный брус минусы клееный брус плюсы колодец куры брама видео лофт фото мансарда своими руками мансарда это минусы арболита мясные породы кур недостатки артезианских скважин недостатки клееного бруса объем инфильтратора огород в октябре окна ПВХ октябрьские работы в саду опилкобетон осенние работы в саду особенности стиля хай-тек отопление полами пиломатериалы плавающий пол Пластиковые окна плюсы газобетона поля фильтрации постройка фундамента пробковое покрытие пробковые полы размер септика расстояние от септика самодельный арболит самодельный септик санитарная зона септик септик из колец сибирская лиственница скважина скважина-игла сорта пиломатериалов стиль классицизм в интерьерах стиль лофт стиль хай-тек строим мансарду строительство фундамента таунхаус тепловой насос теплый пол типы фундаментов установить инфильтратор устройство каркаса устройство мансарды устройство септика устройство стен утепление утепление полов утепление стен утепление фасада фото интерьеров фундамент фундамент на сваях фундамент ошибки фундамент своими руками химический анализ воды хранение пиломатериалов электрический пол Электропол
 

ReadMeHouse
Энциклопедия строительства и ремонта