-
Определение осадок фундаментов, их неравномерностей и кренов. Уточнение размеров фундаментов.
Целью расчетов оснований по деформациям является ограничение абсолютных или относительных перемещений фундаментов и надфундаментных конструкций такими пределами, при которых гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность (вследствие появления недопустимых осадок, подъемов, кренов, изменений проектных уровней и положений конструкций, расстройств их соединений и т.п.). Следует отметить, что прочность и трещиностойкость самих фундаментов и надфундаментных конструкций проверяются расчетом, учитывающим взаимодействие сооружения с основанием (возникающие при этом усилия и деформации).
В курсовой работе рассматриваем только один из видов возможных деформаций основания – осадку основания в различных точках подошвы фундамента, что обеспечивает определение осадки центра подошвы, неравномерности осадок краев, крена фундамента.
Расчет осадок ведется методом послойного суммирования, который позволяет учесть этапность возведения сооружения и неоднородность основания, выражающуюся в изменении модуля деформации по глубине.
Осадка определяется по схеме полупространства с условным ограничением сжимаемой толщи по формуле:
где
– безразмерный коэффициент, характеризующий
боковое расширение грунта;
– модуль
деформации i-го
слоя грунта;
– толщина
i-го
слоя грунта;
– число
слоев, на которые разделена сжимаемая
толща основания;
– дополнительное
к природному вертикальное напряжение
в середине i-го
слоя.
определяется
по формуле:
где
α – коэффициент, учитывающий изменение
дополнительного давления по глубине,
и зависящий от формы подошвы фундамента
(l/b)
и относительной глубины, дзетта
,
принимаемый по табл. 1, стр. 30 прил. 2 СНиП
2.02.01-83*
Расчеты ведутся в следующей последовательности.
Сначала вычисляем p0 – дополнительное к природному вертикальное давление на грунтовое основание:
где р – среднее давление под подошвой фундамента,
– вертикальное
напряжение от собственного веса грунта
на уровне подошвы фундамента, действовавшие
до начала строительства (с учетом
взвешивания),
-
осредненный удельный вес грунта выше
подошвы фундамента, определяется по
формуле:
где
– определяем по формулам стр. 15 данного
пособия,
– заглубление
подошвы фундамента ниже
УГВ.
Таким образом,
где Nc – нагрузка от сооружения (вертикальная составляющая сил по обрезу фундамента),
=2,2
тс/м3
– удельный вес фундамента и грунта на
его уступах;
=1,0
тс/м3
– удельный вес воды;
А – площадь подошвы фундамента;
d – глубина заложения фундамента
Определив
p0,
строим график распределения
по
оси z
(по глубине). При этом вычисления
удобно вести в табличной форме.
-по
ряду Б
-по
ряду А,В
|
Высотные отметки |
Природное
давление
|
|
-1,0 |
|
|
-1,2 |
|
|
-4,2 |
|
|
-6,6 |
|
|
-10,3 |
|
|
13,5 |
|
Фундамент по оси Б
Собственный
вес фундамента
Напряжение
от собственного веса грунта
На границе второго и третьего слоев
|
Высотная отметка |
Абс. Глубина z |
Отн. Глубина m=2z/b |
α |
Быт. Давле ние σzg |
Доп. Давле ние σzp |
0,2 σzg |
Е |
Si |
|
м |
м |
|
|
кн/м2 |
кн/м2 |
|
Мпа |
м |
|
-3,940 |
0,64 |
1,60 |
0,642 |
59,80 |
210,83 |
11,96 |
17,50 |
0,00366 |
|
-4,200 |
0,90 |
2,25 |
0,504 |
65,13 |
165,51 |
13,03 |
17,50 |
0,00275 |
|
-4,260 |
0,96 |
2,40 |
0,477 |
66,40 |
156,65 |
13,28 |
7,48 |
0,00551 |
|
-4,580 |
1,28 |
3,20 |
0,374 |
73,00 |
122,82 |
14,60 |
7,48 |
0,00478 |
|
-4,900 |
1,60 |
4,00 |
0,306 |
79,62 |
100,49 |
15,92 |
7,48 |
0,00382 |
|
-5,220 |
1,92 |
4,80 |
0,258 |
86,24 |
84,73 |
17,25 |
7,48 |
0,00317 |
|
-5,540 |
2,24 |
5,60 |
0,223 |
92,87 |
73,23 |
18,57 |
7,48 |
0,00270 |
|
-5,860 |
2,56 |
6,40 |
0,196 |
99,50 |
64,37 |
19,90 |
7,48 |
0,00235 |
|
-6,180 |
2,88 |
7,20 |
0,175 |
106,12 |
57,47 |
21,22 |
7,48 |
0,00208 |
|
-6,500 |
3,20 |
8,00 |
0,158 |
112,74 |
51,89 |
22,55 |
7,48 |
0,00187 |
|
-6,600 |
3,30 |
8,25 |
0,153 |
114,81 |
50,25 |
22,96 |
7,48 |
0,00175 |
|
-6,820 |
3,52 |
8,80 |
0,143 |
119,30 |
46,96 |
23,86 |
15,00 |
0,00083 |
|
-7,140 |
3,84 |
9,60 |
0,132 |
125,83 |
43,35 |
25,17 |
15,00 |
0,00077 |
|
-7,460 |
4,16 |
10,40 |
0,122 |
132,41 |
40,06 |
26,48 |
15,00 |
0,00071 |
|
-7,780 |
4,48 |
11,20 |
0,113 |
138,89 |
37,11 |
27,78 |
15,00 |
0,00066 |
|
-8,100 |
4,80 |
12,00 |
0,106 |
145,42 |
34,81 |
29,08 |
15,00 |
0,00061 |
|
Si=0,04256 |
||||||||
Фундамент по оси Б
Фундамент по оси А,В
|
Высотная отметка |
Абс. Глубина z=0,4b |
Отн. Глубина m=2z/b |
α |
Быт. Давле ние σzg |
Доп. Давле ние σzp |
0,2 σzg |
Е |
Si |
|
м |
м |
|
|
кн/м2 |
кн/м2 |
|
Мпа |
м |
|
-1,000 |
0,00 |
0,00 |
1,000 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|
|
|
-1,200 |
0,00 |
0,00 |
1,000 |
3,33 |
0,00 |
0,67 |
|
|
|
-3,300 |
0,00 |
0,00 |
1,000 |
46,60 |
328,40 |
9,32 |
17,50 |
0,00 |
|
-3,620 |
0,32 |
0,80 |
0,881 |
53,20 |
289,32 |
10,64 |
17,50 |
0,00452 |
|
-3,940 |
0,64 |
1,60 |
0,642 |
59,80 |
210,83 |
11,96 |
17,50 |
0,00366 |
|
-4,200 |
0,90 |
2,25 |
0,504 |
65,13 |
165,51 |
13,03 |
17,50 |
0,00275 |
|
-4,260 |
0,96 |
2,40 |
0,477 |
66,40 |
156,65 |
13,28 |
7,48 |
0,00551 |
|
-4,580 |
1,28 |
3,20 |
0,374 |
73,00 |
122,82 |
14,60 |
7,48 |
0,00478 |
|
-4,900 |
1,60 |
4,00 |
0,306 |
79,62 |
100,49 |
15,92 |
7,48 |
0,00382 |
|
-5,220 |
1,92 |
4,80 |
0,258 |
86,24 |
84,73 |
17,25 |
7,48 |
0,00317 |
|
-5,540 |
2,24 |
5,60 |
0,223 |
92,87 |
73,23 |
18,57 |
7,48 |
0,00270 |
|
-5,860 |
2,56 |
6,40 |
0,196 |
99,50 |
64,37 |
19,90 |
7,48 |
0,00235 |
|
-6,180 |
2,88 |
7,20 |
0,175 |
106,12 |
57,47 |
21,22 |
7,48 |
0,00208 |
|
-6,500 |
3,20 |
8,00 |
0,158 |
112,74 |
51,89 |
22,55 |
7,48 |
0,00187 |
|
-6,600 |
3,30 |
8,25 |
0,153 |
114,81 |
50,25 |
22,96 |
7,48 |
0,00175 |
|
-6,820 |
3,52 |
8,80 |
0,143 |
119,30 |
46,96 |
23,86 |
15,00 |
0,00083 |
|
-7,140 |
3,84 |
9,60 |
0,132 |
125,83 |
43,35 |
25,17 |
15,00 |
0,00077 |
|
-7,460 |
4,16 |
10,40 |
0,122 |
132,41 |
40,06 |
26,48 |
15,00 |
0,00071 |
|
-7,780 |
4,48 |
11,20 |
0,113 |
138,89 |
37,11 |
27,78 |
15,00 |
0,00066 |
|
-8,100 |
4,80 |
12,00 |
0,106 |
145,42 |
34,81 |
29,08 |
15,00 |
0,00061 |
|
Si=0,06356 |
||||||||
Фундамент
по оси А,В
ВЫВОД :осадка на всех опорах и относительная неравномерность осадок между всеми опорами не превышает предельных значений, фундаменты мелкого заложения устанавливать можно.