3. Розрахунковий опір ґрунту основи та можливість використання схеми лінійно-деформованого середовища для розрахунку осідання основи.

Підошва фундаменту на глибині 1.8 м. від поверхні спирається на суглинок важкий пилуватий, що має такі характеристики: γ =19.1кН/м³ , с =28,84 кПа , φ = 24⁰. Потужність суглинку 5.8 м. Вище підошви залягає насипний ґрунт з γ = 9,31 кН/м³. Глибина закладання фундаменту d = 1.8 м, а ширина його підошви складає b = 2 м.

Визначаємо величину розрахункового опору пилуватого піску, якщо ширина

підошви фундаменту b = 2 м.

φ = 24⁰, Му = 0.72 , Мq = 3,87 , Мс = 6,45

d = 1.8 м , γ_с1 =1.1 , γ_с2min =1.0 , γ_с2max =1.0

b = 2 м , L = 5м.

R_max = R_min = = = 364.7 кПа ≈365 кПа

P_sr.1 = ( × ctgφ + d) + d × γ = ( × ctg 24 + 1.8) + 1.8 × 19.1 = 42,78кПа

R_n = (M_y ×b +M_q ×d) ×γ +M_c ×c = (0.72×2+3.87×1.8)×19.1+6.45×28.84 = 346.6кПа

R> R_n> P_sr.1 365>346>42.8

Умова виконується.

4. Визначення граничного опору (несучої здатності) ґрунтової основи.

Nu = b’ ×L’×(N_y× ξ_y×b’× γ₁+N_q× ξ_q× γ^’₁ ×d+N_c× ξ_c ×c)

де, b’ та L’ – розрахункові розміри підошви фундаменту – ділянки завантаження основи. При центральному завантаженні вони рівні розмірам підошви фундаменту

b^I = b та L^I = L ;

Nγ, Nq, Nc – безрозмірні коефіцієнти несучої здатності, визначені на основі теоретичного рішення . За своєю побудовою вони відповідають коефіцієнтам Мγ, Мq і Мс, що використовуються для визначення R;

ξγ, ξq, ξc – коефіцієнти форми підошви фундаменту (ділянки завантаження), що визначаються за формулами:

ξγ = 1 + = 1 + = 1.9

ξq = 1 + = 1 + = 1.4

ξc = 1 + = 1 + = 1.88

Ny = 4,38 ; Nq = 8,53 ; Nc = 17,76

y₁ = 19.1

= 19.3

Nu = 2 ×4×(4,38× 1,4×2× 19.1+1,4×8,53×19.3×1.8+17,76× 1,88×28,84) = 12859.9 кПа

q_nlt = c×N_c×s_c + ×N_q + 0.5×γ×b×N_y×s_y

де qnlt – несуча здатність ґрунту (друге критичне навантаження за визначенням, тобто рcr.2);

Nc, Nq, Nγ - коефіцієнти несучої здатності, що визначаються в залежності від величини кута внутрішнього тертя ґрунту несучого шару ϕ. Їх значення приведено в табл.11;

q - величина при вантаження, що приймається q = γ^/ ⋅ d (d – глибина закладання фундаменту);

b – ширина підошви фундаменту;

d – глибина закладання фундаменту;

с, γ - питоме зчеплення ґрунту несучого шару;

sc, sγ - коефіцієнти, що враховують форму підошви фундаменту. Їх приймають для фундаментів: стрічкових - sc=sγ=1,0; круглих - sc=1,3; sγ=0,6; квадратних - sc=1,3; sγ=0,8. Останнє значення коефіцієнтів можна приймати для стовпчастих фундаментів прямокутної форми в плані.

q_nlt = 28,84×17,76×1.3 + 37,22×1.8×8,73 + 0.5×19.1×2×4,38×0.8 = 1317.64 кПа

При вертикальному завантаженні основи для визначення її несучої здатності користуються також формулою Мейєргофа:

q_nlt = c×N_c×s_c d_c + ×N_q ×s_q× d_q + 0.5×y×b×N_y×s_y

q_nlt= 28.84×17.76×1.19×1.27+37.22×8.53×1.09×1.13+0.5×19.1×4.38×1.09=1089.59кПа

s_c = 1+0.2 ×k_p × = 1+0.2×2.37× = 1.19

s_q = s_y = 1+0.1×k_p × = 1+0.1×2.37× = 1.09

d_c = 1+ 0.2 × = 1+ 0.2× × = 1.27

d_q = d_y = 1+ 0.1 × = 1+ 0.1× × = 1.13

= tg² (45+ ) = tg² × s₂ = 2.37

При вертикальному завантаженні основи для визначення її несучої здатності користуються також формулою Како-Керізеля:

q_nlt = 0.5×y×b×N_y+cN_c +y’×d×N_q

де γ, γ^/ - питома вага ґрунту під та вище підошви фундаменту (штампу).

q_nlt = 0.5×19.1×2×4,38+28,84×17,76 +19.3×1.8×8,53 = 892.17 кПа

p =

де k – коефіцієнт запасу, що призначають в межах k = 2…3.

р – допустимий тиск на ґрунт основи, що відповідає за характером поняттю розрахункового опору R, прийнятому в Україні.

p₁ = = 439.21 кПа;

p₂ = = 363.8 кПа;

p₃ = = 297.39 кПа;