книги из ГПНТБ / Репников Л.Н. Расчет конструкций на комбинированном основании

При расчете фундамента с применением гипотезы упру­ гой полуплоскости решалась система уравнений, анало­ гичная системе уравнений для схемы упругого слоя; еди­ ничные перемещения в этом случае определяются функци­ ями В.Н.Жемочкина для упругой полуплоскости [28] . Ре­

плоскости осадка фундамента остается неопределенной

всех случаях оказывается минимальной для схемы комби­

условия равенства осадок фундамента, то нетрудно опре­

4. Учет взаимного влияния фундаментов

Рассмотрим специфические особенности учета взаимно­ го влияния двух фундаментов в предположении, что модуль деформации грунтового основания и коэффициент постели определены и вид функций \ = X(/7,Лизвестен. Установлен­ ные ранее закономерности деформирования комбинирован­ ного основания дают возможность сделать ряд предвари­ тельных. выводов.

1 1 1

1 . Прежде всего следует иметь в виду характерную особенность распределительных свойств комбинированного основания, состоящую в том, что перемещения дневной поверхности за пределами штампа определяется не всей действующей на фундамент нагрузкой, а только частью ее, воспринимаемой распределительной способностью грунто­ вого основания.

Как и ранее, обозначая эту величину через Р Е, полу­ чим, что нагрузка Р к= Р - Р Евоспринимается винклеровской составляющей основания. Выполненные выше расчеты позволяют оценить распределение внешней нагрузки

лительной способностью грунта. Следовательно, переме­ щения дневной поверхности за пределами фундамента вызываются не полной нагрузкой, а относительно не­ большой ее частью (27,2% ).

Именно эта величина и будет оказывать основное влияние на работу близлежащих фундаментов.

2 . Для оценки взаимного влияния фундаментов большое значение имеет разрью в вертикальных перемещениях по наружному контуру штампа. Используя данные предыду­

ние всей внешней нагрузки между отдельными составляю­ щими комбинированного основания:

к дальнейшему сокращению той части внешней нагрузки,

1 1 2

которая должна приниматься в расчет при оценке взаимно­ го влияния фундаментов; при X ' = 0, 6 она составляет всего 12,98% .

Эти данные дают общее представление об особенностях взаимодействия двух или нескольких фундаментов при использовании модели комбинированного основания. Перейдем к более подробному рассмотрению особенностей расчета двух фундаментов, расположенных на достаточно близком друг от друга расстоянии.

Сложность точного решения поставленной задачи оче­ видна. Представляется естественным исследовать воз­ можность применения метода Б.Н.Жемочкина для опре­ деления осадок и крена фундаментов. В качестве примера рассмотрим случай взаимодействия двух фундаментов прямоугольного очертания в плане. Размеры фундаментов и их взаимное расположение приведены на рис. 31.

Рис. 31. Расчетная и основная схе­ ма при определении взаимного влия­

ния двух фундаментов

113

Выбор схемы двух прямоугольных фундаментов для иллюстрации применения метода Б.Н.Жемочкина объясня­ ется, во-первых, стремлением более наглядно и отчетливо продемонстрировать этот метод на относительно простом примере и, во-вторых, исключительной сложностью рас­ чета других схем, например двух круглых штампов.

Основные исходные данные задачи: два прямоугольных

симметричное, равномерно распределенной нагрузкой ин­

Требуется определить осадку фундаментов и их крен.

Для решения поставленной задачи назначаем расчетную и основную системы (см.рис. 31). Кружками на схеме обозначены и пронумерованы места постановки расчет­ ных стержней и, следовательно, места взаимодействия фундамента с комбинированным основанием и составляю­ щих основание компонент. Общее количество стерж­

ней 18. Определим число неизвестных.

Ввиду симметрии схемы можно ограничиться определе­ нием усилий в шести стержнях ( I = О, 1 ,. . ., 5 ). Так как стержни N? О и N? 1 учитывают взаимодействие плиты с уп­ ругим основанием, по направлению каждого из них будут

лу неизвестных следует отнести также осадку заделки и угол ее поворота (р0 .

Таким образом, для принятой расчетной схемы общее число неизвестных составит 1 0 . Принятая расстановка стержней является приближенной. Для получения значи­ тельноболее точного решения целесообразна постановка стержней по схеме, приведенной, например, на рис. 3 2.

1 14

Рис. 3 2. Расчет взаимного влияния фундаментов по уточненной схеме

по направлению действия реакций Xf .

115

Результаты вычислений коэффициентов системы урав­ нений приведены ниже в табличной форме. Поскольку в принятой расчетной и основной системах каждое неизвест­

Корни полученной системы уравнений имеют следующие

Истинная величина угла поворота фундаментов вычисля­ ется по формуле:

1 1 6

711

шурфе, влияния не оказывают. Действительно, увеличение нагрузки на штамп и его прогрессирующие перемещения, обусловленные срезом грунта по наружному контуру, соп­ ровождаются уменьшением распределительной способности грунта независимо от заглубления штампа. Это обстоя­ тельство полностью подтверждается при сопоставлении результатов штамповых испытаний на различной глубине, но в одних и тех же геологических условиях [6 1] . Более того, при штамповых испытаниях в шурфах создаются благоприятные предпосылки для получения более "чистого" значения коэффициента постели, так как пригрузка соб­ ственным весом грунта препятствует выпору грунта и быстрому развитию зон, находящихся в предельном сос­ тоянии.

При определении модуля деформации комбинированной модели грунтового основания по начальному участку зависимости и/=иг(р) оказываются полезными сопоста­

вительные исследования [б l] со штампами на различной глубине. Результаты этих исследований свидетельствуют о том, что глубина заложения штампа и его размер не оказывают влияния на величину модуля деформации ком­ бинированной модели.

Следовательно, для практического определения модуля деформации и коэффициента постели можно рекомендовать использование результатов штамповых испытаний в поле­ вых условиях по общепринятой методике. Обработку ре­ зультатов этих испытаний следует вести по методу, раз­ работанному в § 4 главы 1У.

Значительный интерес представляет выбор параметра X, учитывающего разрыв в вертикальных пермещениях по наружному контуру фундамента. При практических расче­ тах необходимо знать эту величину для фундаментов боль­ ших площадей, значительно превосходящих площади опытных штампов. Ответ на этот вопрос может быть по­ лучен из анализа взаимодействия фундамента с упругим комбинированным основанием, рассмотренного в § 2 гла­ вы 1 и § 1 главы 1У. Как было установлено, при значи­ тельном увеличении опорной площади фундамента "винк— перовские" деформационные свойства грунтового основа—

1 1 9