17. Методы определения осадки фундаментов. Основные допущения, условия применения данных методов. На конкретном примере определите сжимаемую толщу грунта и осадки фундамента при исходных данных:

р – среднее давление под подошвой фундамента; Расчетные и деформативные характеристики слоев грунта; hi=… - мощность i-го слоя грунта; bxl=… - размеры подошвы фундамента.

Метод послойного суммирования.

Применяется при расчете небольших по размерам ф-в (<10м) и отсутствии в основании очень плотных малосжимаемых грунтов. Можно определить осадку как в пределах ф-та, так и за его пределами методом угловых точек.

Допущения:

1) осадка зависит только от вертикального давления, созданного ф-м (давление принимается под центром ф-та);

2) боковое расширение грунта не учитывается;

3) фундамент не имеет жесткости

4) деформации грунта рассматриваются только в пределах сжимаемой толщи

5) грунт сплошное и линейно-деформируемое тело.

Порядок расчета:

1. Строим эпюру природного давления грунта:

2. строим эпюру

3. строим эпюру осадочного давления грунта, с шагом ( ), – определяем с шагом по прил. 2 СНиП 2.02.01-83.

Для удобства заполняем таблицу:

ИГЭ

В расчет принимают среднее значение осадочного давления грунта по каждому слою, и определяем осадку по формуле:

– осредненное значение осадочного давления в рассчитываемом слое грунта;

– безразмерный коэффициент;

– толщина и модуль деформации i-ого слоя грунта.

Метод линейно-деформируемого слоя.

Допущения:

– грунт – линейно-деформируемое тело;

–деформации в слое грунта развиваются под действием компонентов напряжений;

– осадка фундамента равна средней осадке поверхности грунта, происходящей под действием равномерно распределенной нагрузки;

– фундамент имеет большую жесткость.

Применяют

1. в пределах сжимаемой толщи основания, определенной с помощью метода послойного суммирования, находится слой грунта с модулем деформации Е ≥ 100МПа и толщиной h₁, удовлетворяющей условию: h₁ ≥ Н_с (1- ),

Е₂ – модуль деформации грунта подстилающего вышележащий слой с модулем деформации Е₁;

2. ширина или диаметр фундамента b ≥ 10 м, если в основании залегают грунты, модуль деформации кот. Е > 10 МПа.

, где

Но – условная мощность сжимаемой толщи, принимаемая для оснований, сложенных глинистыми грунтами, 9м, песчаными– 6 м;

ψ – показатель, учитывающий ширину подошвы фундамента, принимаемый для глинистых грунтов 0,15, для песчаных 0,1;

b — ширина или диаметр подошвы фундамента.

=0,8, если среднее давление P=0,1МПа; =1,2, если среднее давление P=0,5МПа(для промежуточных значений по интерполяции)

Если в основании залегают пылевато-глинистые и песчаные грунты, высота линейно-деформируемого слоя рассчитывается:

H_c– высота слоя, вычисленная по ф-ле (1*) в предположении, сто основание сложено только песчаными грунтами; h_l– суммарная высота слоев пылевато-глинистых грунтов, находящихся в пределах от подошвы фундамента до глубины H_c

Величина H д.б. увеличена на толщину слоя грунта, с E<10МПа, если этот слой расположен ниже Н и его высота не превышает 0,2Н, если не выполняется то применяют метод послойного суммирования.

p–среднее давление под подошвой ф-та, при b<10м –p=p0$

k_c; k_m– табл. 2,3 прил. 2 СНиП; k_i – по табл. 4 прил. 2, для подстилающего и вышележащего слоев.

Методом эквивалентного слоя

Эквивалентный слой – некоторый ограниченный по толщине слой грунта, который при сплошной равномерно-распределенной нагрузке, приложенной к границе основания, дает значения осадки, равные осадке ф-та, имеющего ограниченный размер.

Допущения:

– основание – сплошное линейно-деформируемое тело;

– осадка определяется всеми компонентами напряжения и зависит от жесткости ф-та;

– учитывается боковое расширение грунта.

Применяется при расчете осадок фундаментов площадью 20…30 м2 при однородных или слоистых основаниях, в оторых сжимаемость слоев мало отличается друг от друга.

При однородном основании:

р0– осадочное давление по подошве ф-та

h_э– мощность эквивалентного слоя грунта

А _W– коэффициент эквивалентного слоя грунта, опред по табл учебника Ухова.

А _W0– максимальной осадки гибких ф-в;

А _Wm– средней осадки гибких ф-в;

А _Wconst– абсолютной осадки жесткого ф-та

m_v– коэффициент относительной сжимаемости грунтов.

При слоистом напластовании определяют величину сживаемой толщи .

Осадка будет равна:

m_vm– средний коэффициент относительной сжимаемости