37.Определение осадки методом эквивалентного слоя.

Расчет осадок по методу эквивалентного слоя.

P=0,2 МПа

P=0,2 МПа

h _p1

h _p2

Линии равных вертикальных давлений

При большей площади загрузки глубина распределения давлений и объем грунта, подвергающийся деформации будут больше. Следовательно и осадки будут больше.

Нельзя ли определить осадку по формуле - осадка при сплошной нагрузке.

Таким образом необходимо определить точную толщину слоя hэкв–которая отвечала бы осадке фундамента, имеющего заданные размеры.

Эквивалентным слоем грунта называется слой, осадка которого при сплошной нагрузке в точности равна осадке фундамента на мощном массиве грунта (полупространстве).

Sполупространст.

р

h

- формула Шлейхера – Буссенеска.

S₀ = S_n

Из определения Тогда:

;

- подставляем в исходную формулу:

; ;

h_э=Aωb

S=h_эm_vp

38.Определение осадки по схеме линейно-деформированного слоя.

Расчет осадкиоснования методом линейно-деформируемого слоя разработан К.Е. Егоровым и применяется в следующих случаях:

1. В пределах сжимаемой толщи и основания, определенной с помощью метода послойного суммирования Н_с, залегает слой грунта с модулем деформацииЕ≥100 МПа и толщиной h₁, удовлетворяющей условию(7.17) гдеЕ₂— модуль деформациигрунта, подстилающего слой грунта с модулем деформацииЕ₁.

2. Ширина или диаметр фундамента b≥10 м и модуль деформации грунтов основания Е≤10 МПа. Толщина линейно-деформируемого слоя H в первом случае принимается до кровли малосжимаемого грунта, во втором случае вычисляется по формуле (7.18) гдеН_ои ψ — принимаются для оснований, сложенных пылевато-глинистыми грунтами — 9 м и 0,15 м;k_р— коэффициент, принимаемый равнымk_р= 0,8 при среднем давлении под подошвой фундаментаP = 100 кПа и kр= 1,2 приР= 500 кПа, а при промежуточных значениях — по интерполяции. В случае, если в основании имеются глинистые и песчаные грунты, значениеНнаходят по формуле(7.19)

Осадку основания с использованием расчетной схемы линейно-деформируемого слоя (рис. 7.13) определяют по формуле

(7.20)

где Р— среднее давление под подошвой фундамента (приb< 10 м принимается P—P₀);b— ширина прямоугольного или диаметр круглого фундамента;k_с— коэффициент, принимаемый в зависимости от относительной суммарной толщины деформирующихся слоев (2Н/b), определяется потабл. 7.2;km— коэффициент, зависящий от модуля деформации и ширины фундамента, принимается потабл. 7.3;k_iиk_i-1— коэффициенты, определяемые потабл.7.4в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон и относительной глубины, на которой расположены подошва и кровляi-гo слоя (соответственно ζ_i=2_zi/b; ζ_i-1=2_zi-1/b);E_i — модуль деформации i-го слоя грунта.

Рис. 7.13.Схема к расчету осадки методом линейно-деформируемого слоя

39.Определение осадки по модели местных упругих деформаций.

Теория местных упругих деформаций основана на гипотезе прямой пропорциональности между давлением и местной осадкой:

(1)

где s – упругая осадка грунта в месте приложения давления интенсивностью

p в рассматриваемой точке; ks коэффициент упругости основания (кН/м3), именуемый «коэффициентом постели».

Из приведенного выражения следует, что осадка поверхности основания возникает только в месте приложения давления p и поэтому модель грунта можно представить в виде совокупности отдельно стоящих пружин (рис.1,а).

В действительности на реальном грунтовом основании пони­жение поверхности наблюдается и за пределами нагруженного участка (рис.1,б), образуя упругую лунку. Кроме того, коэф­фициент постели не учитывает размеров подошвы фундамента и не является постоянной величиной для данного грунта. Как показали исследования, данная гипотеза дает достаточно достоверные резуль­таты для слабых грунтовых оснований.

Рис. 1. Деформация поверхности грунта основания: а – по теории местных упругих деформаций; б – по теории общих упругих деформаций

Несмотря на отмеченные недостатки метод местных упругих деформаций, на котором базируются расчеты балок и плит на упругом (Винклеровском) основании, позволяя более экономично проектировать гибкие фундаменты с учетом податливости грунтового основания, до сих пор находит довольно широкое применение при расчете ленточных и плитных фундаментов и дает достаточно достоверные результаты, если при выборе величины коэффициенты постели учитывается площадь передачи нагрузки и величина среднего давления га грунт по подошве.

Следует отметить, что широко применяемая на практике программа "Лира/Scad" /5/ для расчета строительных конструкций включает модуль позволяющий рассчитывать гибкие фундаменты, базирующийся в свою очередь на методе местных упругих деформаций.