6. Расчет оснований по второй группе предельных состояний

6.1 Абсолютная осадка фундаментов мелкого заложения

Осадку определяем методом послойного суммирования по формуле (1), прил. 2, [2]:

где  – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

_zpi – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней z_i-1 и нижней z_i границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

h_i и Е_i – соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта;

n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

Дополнительные вертикальные напряжения _zp на глубине z от подошвы фундамента (по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента) определяем по формуле (2), прил. 2, [2]:

_zp = ×p₀,

где  – коэффициент, принимаемый по табл.1, прил. 2, [2] в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной:  = 2z/b при определении _zp;

p_{0 =} p_ср – _zg,0 – дополнительное вертикальное давление на основание;

р_ср – среднее давление под подошвой фундамента;

_zg,0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.

Рассчитаем осадку фундамента №2, размеры подошвы которого равны 2,1×1,5 м.

Из условия h_i≤0,4×b принимаем h_i≤0,4×1,5=0,6 м.

Определяем ординаты эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта по формуле:

,

σ_zg⁰=0,0198×2,55=0,0505 МПа;

σ_zg¹=0,0505+0,0198×0,6=0,0624 МПа;

σ_zg²=0,0624+0,0198×0,6=0,0743 МПа;

σ_zg³=0,0743+0,0198×0,25+0,01079×0,35=0,0830 МПа;

σ_zg⁴=0,0830+0,01079×0,6=0,0895 МПа;

σ_zg⁵=0,0895+0,01079×0,6=0,0959 МПа;

σ_zg⁶=0,0959+0,01079×0,6=0,1024 МПа;

σ_zg⁷=0,1024+0,01079×0,6=0,1089 МПа.

p_{0 =} p_ср – _zg,0=0,215–0,0505=0,1645 МПа.

Нижнюю границу сжимаемой толщи находим из условия:

.

Расчет ведем в табличной форме:

Таблица №6 – Расчет осадки фундамента

№ слоя	zi, м	ζ=2z/b	α	σzp, МПа	σzpi, МПа	σzg, МПа	0,2σzg, МПа	hi, м	Ei, МПа	Si, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	0	0	1	0,1645	0,1520	0,0505	0,0101	0,6	33	0,002
	0,6	0,8	0,848	0,1395		0,0624	0,0125
2					0,1135			0,6	33	0,002
	1,2	1,6	0,532	0,0875		0,0743	0,0149
3					0,0705			0,6	33	0,001
	1,8	2,4	0,325	0,0535		0,0830	0,0166
4					0,0440			0,6	33	0,001
	2,4	3,2	0,210	0,0345		0,0895	0,0179
5					0,0292			0,6	33	0,0004
	3,0	4	0,145	0,0239		0,0959	0,0192
6					0,0206			0,6	33	0,0003
	3,6	4,8	0,105	0,0173		0,1024	0,0205
S=∑Si=										0,0067

В соответствие с прил. 4 [2], для каркасного здания максимальная осадка S_max=8 см.

– условие выполняется, следовательно, размеры фундамента считаем окончательными.

Рисунок 14. Расчетная схема для определения осадок методом послойного суммирования