Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
25-09-2013_23-10-26 / Ленточный фундамент.doc
Скачиваний:
111
Добавлен:
21.02.2016
Размер:
3.11 Mб
Скачать

6.2.Расчет осадок

Осадки рассчитываем методом послойного суммирования. Характеристики грунтов принимаем по таблицам 2 и 10. Геологические разрезы принимаем по рис. 10 – 18. Точки, в которых вычисляются осадки, будем условно обозначать символом: "цифровая ось"/"буквенная ось". Например, обозначение 3/Б указывает точку на пересечении осей "3" и "Б".

Распределение дополнительных давлений по глубине грунтового массива вычисляем по формуле:

где α определяется по таблице Д.1 норм /3/ в зависимости от относительной глубины расчетного слоя ζ = 2z/b и коэффициента η = L/b (L и b соответственно длина и ширина фундамента).

Расчет осадок выполняем в табличной форме (см. Методические указания /11/). При этом осадка i-го слоя грунта толщинойhiвычисляется по формуле:

где σzp,i – дополнительное напряжение в середине расчетногоi– го слоя, равное полусумме дополнительных напряженийσzpна границах этого слоя;Ei– модуль деформацииi-го слоя грунта.

Толщина расчетного слоя принимается не более 0,4b. Это условие может нарушаться в нижней зоне сжимаемой толщи, где дополнительные напряжения изменяются практически линейно. Глубина сжимаемой толщи, в пределах которой производится суммирование осадок расчетных слоев, определяется из условия:

где σzg– бытовое давление на глубинеz.

Для ленточных фундаментов (η > 10) глубина сжимаемой толщи может достигать 4b, а при высоком уровне грунтовых вод 6bи более. В связи с этим количество расчетных слоев может достигать 20 – 30. По этой причине вычисления рекомендуется выполнять с использованием электронных таблиц Excel. В указанных таблицах коэффициентζвычисляется в зависимости от координатыz, а коэффициентαопределяется по таблице Д.1 норм /3/ в зависимости от коэффициентаζи заносится в соответствующий столбец электронной таблицы. Координатыzдолжны задаваться на границах геологических слоев, на уровне грунтовых вод и водоупора, а также в промежуточных точках. Для упрощения процесса интерполяции при определении коэффициентаαрекомендуется в промежуточных точках назначать координатыz, соответствующие табличным значениям коэффициентовζ. Для исключения интерполяции коэффициентαiможет быть вычислен по формуле, с помощью которой составлена таблица Д1 норм /3/:

,

где l, b- соответственно половина длины и ширины подошвы фундамента, загруженной средним давлением р0;

z– глубина от подошвы фундамента, на которой вычисляется дополнительное вертикальное напряжение.

Фундамент по оси "В".

Срднее давление под подошвой фундаментов от нагрузок для II группы предельных состояний (таб. 15) равно p = 248,6 кПа.

Бытовое давление на уровне подошвы фундамента будет равно:

Вычисляем дополнительное давление на уровне подошвы фундамента:

Ширина фундамента b = 2,0 м, длина фундамента L = 24 м, η = L/b = 24,0/2,0 = 12.

Точка 1/В.

В основании фундамента залегают грунты, представленные на разрезе (рис. 10). Все грунты, кроме грунта ИГЭ 2 (на рис. 10 не обозначен в связи с малой толщиной слоя), находятся ниже уровня грунтовых вод. В связи с этим для указанных грунтов удельный вес принимается по таб. 10 как γsb.

Результаты определения осадок фундаментов по оси "В" в точке 1/В приведены в таблице 16. Глубина сжимаемой толщи по указанной таблице составляет 10,8 м или 5,4 b.

Расчет осадок основания фундаментов по оси "В" в точке 1/В

Таблица 16

b, м

2

L, м

24

η

12

ИГЭ

Слой

z

hi

γII

σzg

0,2σzg

ζ

α

σzp

σzp,i

Ei

Δsi

 

i

м

м

кН/м3

кПа

кПа

 

 

кПа

кПа

кПа

м

 

 

0

 

 

30.1

6.02

0

1

218.5

 

 

 

2

1

0.2

0.2

18.79

33.86

6.77

0.2

0.989

216.1

217.3

13000

0.003

3

2

0.4

0.2

9.52

35.76

7.15

0.4

0.977

213.5

214.8

13000

0.003

3

3

0.8

0.4

9.52

39.57

7.91

0.8

0.881

192.5

203

13000

0.005

3

4

1.2

0.4

9.52

43.38

8.68

1.2

0.755

165

178.8

13000

0.004

3

5

1.6

0.4

9.52

47.19

9.44

1.6

0.642

140.3

152.7

13000

0.004

3

6

2

0.4

9.52

51

10.2

2

0.55

120.2

130.3

13000

0.003

3

7

2.4

0.4

9.52

54.81

10.96

2.4

0.477

104.2

112.2

13000

0.003

3

8

2.8

0.4

9.52

58.62

11.72

2.8

0.42

91.8

98

13000

0.002

3

9

3.2

0.4

9.52

62.43

12.49

3.2

0.374

81.7

86.8

13000

0.002

3

10

3.6

0.4

9.52

66.24

13.25

3.6

0.337

73.6

77.7

13000

0.002

3

1

4

0.4

9.52

70.05

14.01

4

0.306

66.9

70.3

13000

0.002

3

12

4.4

0.4

9.52

73.86

14.77

4.4

0.28

61.2

64.1

13000

0.002

3

13

4.8

0.4

9.52

77.67

15.53

4.8

0.258

56.4

58.8

13000

0.001

3

14

5.2

0.4

9.52

81.48

16.3

5.2

0.239

52.2

54.3

13000

0.001

3

15

5.6

0.4

9.52

85.29

17.06

5.6

0.223

48.7

50.5

13000

0.001

3

16

6

0.4

9.52

89.1

17.82

6

0.208

45.4

47.1

13000

0.001

3

17

6.35

0.35

9.52

92.43

18.49

6.35

0.198

43.3

44.4

13000

0.001

4

18

6.8

0.45

11.17

97.46

19.49

6.8

0.185

40.4

41.9

19000

0.001

4

19

7.2

0.4

11.17

101.93

20.39

7.2

0.175

38.2

39.3

19000

0.001

4

20

7.6

0.4

11.17

106.4

21.28

7.6

0.166

36.3

37.3

19000

0.001

4

21

8

0.4

11.17

110.87

22.17

8

0.158

34.5

35.4

19000

0.001

4

22

8.23

0.23

11.17

113.44

22.69

8.23

0.153

33.4

34

19000

0

6

23

8.8

0.57

12.03

120.3

24.06

8.8

0.143

31.2

32.3

27000

0.001

6

24

9.47

0.67

12.03

128.36

25.67

9.47

0.134

29.3

30.3

27000

0.001

4

25

10

0.53

11.17

134.28

26.86

10

0.126

27.5

28.4

19000

0.001

4

26

10.8

0.8

11.17

143.22

28.64

10.8

0.117

25.6

26.6

19000

0.001

4

27

11.6

0.8

11.17

152.16

30.43

11.6

0.109

0

0

19000

0

4

28

12

0.4

11.17

156.63

31.33

12

0.106

0

0

19000

0

s = ∑Δsi

0.048

Точка 3/В.

В основании фундамента залегают грунты, представленные на разрезе (рис. 11). Все грунты, кроме грунта ИГЭ 2 (на рис. 11 не обозначен в связи с малой толщиной слоя), находятся ниже уровня грунтовых вод. Исходные данные для определения осадок в рассматриваемой точке совпадают с таковыми для точки 1/В за исключение мощности геологических слоев. Расчет осадок производим по ранее приведенной методике. Глубина сжимаемой толщи составляет 10,8 м. Осадка фундаментов по оси "В" в точке 3/В стсавляет s = 0,047 м.

Точка 5/В.

В основании фундамента залегают грунты, представленные на разрезе (рис. 12). В отличие от точек 1/В и 3/В в данном геологическом разрезе отсутствуют грунты ИГЭ 6. Все грунты, кроме грунта ИГЭ 2 (на рис. 12 не обозначен в связи с малой толщиной слоя), находятся ниже уровня грунтовых вод. Расчет осадок производим по ранее приведенной методике. Глубина сжимаемой толщи составляет 10,8 м. Осадка фундаментов по оси "В" в точке 5/В стсавляет s = 0,046 м.

Фундамент по оси "Б".

Срднее давление под подошвой фундаментов от нагрузок для II группы предельных состояний (таб. 15) равно p = 286,3 кПа.

Бытовое давление на уровне подошвы фундамента будет равно:

Вычисляем дополнительное давление на уровне подошвы фундамента:

Ширина фундамента b= 2,8 м, длина фундаментаL= 24 м,η=L/b= 24,0/2,8 = 8,6.

Точка 1/Б.

В основании фундамента залегают грунты, представленные на разрезе (рис. 13). Все грунты, кроме грунта ИГЭ 2 (на рис. 13 не обозначен в связи с малой толщиной слоя), находятся ниже уровня грунтовых вод. В связи с этим для указанных грунтов удельный вес принимается по таб. 10 как γsb.

Результаты определения осадок фундаментов по оси "Б" в точке 1/Б приведены в таблице 17. Глубина сжимаемой толщи по указанной таблице составляет 13,4 м или 4,8 b.

Расчет осадок основания фундаментов по оси "Б" в точке 1/Б

Таблица 17

b, м

2.8

L, м

24

η

8.6

ИГЭ

Слой

z

hi

γII

σzg

0,2σzg

ζ

α

σzp

σzp,i

Ei

Δsi

 

i

м

м

кН/м3

кПа

кПа

 

 

кПа

кПа

кПа

м

 

 

0

 

 

13.2

2.64

0

1

273.1

 

 

 

2

1

0.2

0.2

18.79

16.96

3.39

0.14

0.999

272.8

273

13000

0.003

3

2

0.56

0.36

9.52

20.39

4.08

0.4

0.977

266.8

269.8

13000

0.006

3

3

1.12

0.56

9.52

25.72

5.14

0.8

0.881

240.6

253.7

13000

0.009

3

4

1.68

0.56

9.52

31.05

6.21

1.2

0.755

206.2

223.4

13000

0.008

3

5

2.24

0.56

9.52

36.38

7.28

1.6

0.641

175.1

190.7

13000

0.007

3

6

2.8

0.56

9.52

41.71

8.34

2

0.549

149.9

162.5

13000

0.006

3

7

3.36

0.56

9.52

47.04

9.41

2.4

0.476

130

140

13000

0.005

3

8

3.92

0.56

9.52

52.37

10.47

2.8

0.418

114.2

122.1

13000

0.004

3

9

4.48

0.56

9.52

57.7

11.54

3.2

0.372

101.6

107.9

13000

0.004

3

10

5.04

0.56

9.52

63.03

12.61

3.6

0.334

91.2

96.4

13000

0.003

3

11

5.6

0.56

9.52

68.36

13.67

4

0.302

82.5

86.9

13000

0.003

3

12

6.16

0.56

9.52

73.69

14.74

4.4

0.275

75.1

78.8

13000

0.003

3

13

6.38

0.22

9.52

75.78

15.16

4.56

0.265

72.4

73.8

13000

0.001

4

14

7.28

0.9

11.17

85.83

17.17

5.2

0.232

63.4

67.9

19000

0.003

4

15

7.84

0.56

11.17

92.09

18.42

5.6

0.214

58.4

60.9

19000

0.001

4

16

8.4

0.56

11.17

98.35

19.67

6

0.199

54.3

56.4

19000

0.001

4

17

8.59

0.19

11.17

100.47

20.09

6.14

0.194

53

53.7

19000

0

6

18

9.74

1.15

12.03

114.3

22.86

6.96

0.168

45.9

49.5

27000

0.002

4

19

10.1

0.34

11.17

118.1

23.62

7.2

0.161

44

45

19000

0.001

4

20

11.2

1.12

11.17

130.61

26.12

8

0.142

38.8

41.4

19000

0.002

4

21

12.3

1.12

11.17

143.12

28.62

8.8

0.126

34.4

36.6

19000

0.002

4

22

12.9

0.54

11.17

149.15

29.83

9.19

0.119

32.5

33.5

19000

0.001

5

23

13.4

0.58

11.86

156.03

31.21

9.6

0.112

30.6

31.6

23000

0.001

5

24

14.6

1.12

11.86

169.31

33.86

10.4

0.1

0

0

23000

0

5

25

15.7

1.12

11.86

182.59

36.52

11.2

0.09

0

0

23000

0

5

26

16.2

0.56

11.86

189.23

37.85

11.6

0.086

0

0

23000

0

5

27

16.8

0.56

11.86

195.87

39.17

12

0.082

0

0

23000

0

5

28

17.4

0.56

11.86

202.51

40.5

12.4

0.078

0

0

23000

0

s = ∑Δsi

0.076

Разность осадок между точками 1/В и 1/Б составляет 0,076 – 0,048 = 0,028 м. При этом относительная разность осадок составляет 0,028/6 = 0,0047. Допустимая относительная разность осадок для бескаркасного здания в соответствии с таблицей И.1 норм /3/ составляет 0,002. Из приведенного анализа следует, что выранивание осадок в плане фундамента следует производить за счет перераспределения давлений на основание в системе "основание – жесткий ленточный фундамент".

Точка 3/Б.

В основании фундамента залегают грунты, представленные на разрезе (рис. 14). Осадка фундамента вычислена по скорректированной таблице 17 и составляет s = 0,074 м. Полученная осадка практически совпадает с осадкой, вычисленной в точке 1/Б.

Точка 5/Б.

В основании фундамента залегают грунты, представленные на разрезе (рис. 15). Осадка фундамента вычислена по скорректированной таблице 17 и составляет s = 0,074 м. Полученная осадка совпадает с осадкой, вычисленной в точке 3/Б.

Фундамент по оси "А".

Расчетные давления для вычисления осадок совпадают с ранее вычисленными для фундамента по оси "В". Ширина подошвы фундамента b= 2,0 м, длина фундаментаL= 24 м,η=L/b= 24,0/2,0 = 12,0.

Точка 1/А.

В основании фундамента залегают грунты, представленные на разрезе (рис. 16). Осадка фундамента вычислена по скорректированной таблице 16 и составляет s = 0,046 м. Разность осадок между точками 1/А и 1/Б составляет в этом случае 0,076 – 0,046 = 0,030 м. При этом относительная разность осадок составляет 0,030/6 = 0,005. Допустимая относительная разность осадок для бескаркасного здания в соответствии с таблицей И.1 норм /3/ составляет 0,002. Из приведенного анализа следует, что выранивание осадок в плане фундамента следует производить за счет перераспределения давлений на основание в системе "основание – жесткий ленточный фундамент".

Точка 3/А.

В основании фундамента залегают грунты, представленные на разрезе (рис. 17). Осадка фундамента вычислена по скорректированной таблице 16 и составляет s = 0,046 м. Полученная осадка совпадает с осадкой, вычисленной в точке 1/А.

Точка 5/А.

В основании фундамента залегают грунты, представленные на разрезе (рис. 18). Осадка фундамента вычислена по скорректированной таблице 16 и составляет s = 0,046 м. Полученная осадка совпадает с осадкой, вычисленной в точке 3/А.

Фундамент по оси "1".

Срднее давление под подошвой фундаментов от нагрузок для II группы предельных состояний (таб. 15) равно p = 221,9 кПа.

Бытовое давление на уровне подошвы фундамента будет равно:

Вычисляем дополнительное давление на уровне подошвы фундамента:

Ширина фундамента b= 0,8 м, длина фундаментаL= 12 м,η=L/b= 12,0/0,8 = 15.

Точка 1/В.

Указанная точка уже рассматривалась при определении осадок фундаментов по оси "В" (геологический разрез на рис. 10). Осадка фундамента вычислена по скорректированной таблице 16 и составляет s = 0,018 м. Разность осадок в точке 1/В фундаментов по осям "В" и "1" составляет 0,048 – 0,018 = 0,03 м.

Задача проектирования заключается в максимально возможном уравнивании осадок фундаментов примыкающих стен. В данном случае выравнивание осадок должно осуществляться жесткими стенами ленточного фундамента.

Точка 1/Б.

Указанная точка уже рассматривалась при определении осадок фундаментов по оси "Б" (геологический разрез на рис. 13). Осадка фундамента вычислена по скорректированной таблице 17 и составляет s = 0,020 м. Вычисленная осадка незначительно отличается от ранее вычисленной осадки в точке 1/В.

Точка 1/А.

Указанная точка уже рассматривалась при определении осадок фундаментов по оси "А" (геологический разрез на рис. 16). Осадка фундамента вычислена по скорректированной таблице 16 и составляет s = 0,018 м. Данная осадка совпадает с ранее вычисленной в точке 1/В.

Фундамент по оси "5".

Исходные данные для расчета осадок остаются такими же, как для стены по оси "1". Для расчета осадок используются геологические разрезы по рис. 12, 15 и 18. Глубина сжимаемой зоны для всех разрезов составляет 5,6 м, а граница ее размещена в грунтах ИГЭ 3. Величины осадок в точках 5/В, 5/Б и 5/А одинаковы и составляют s = 0,018 м.

Фундамент по оси "3" между осями "Б" и "В".

Срднее давление под подошвой фундаментов от нагрузок для II группы предельных состояний (таб. 15) равно p = 267,5 кПа.

Бытовое давление на уровне подошвы фундамента равно 13,2 кПа.

Вычисляем дополнительное давление на уровне подошвы фундамента:

Ширина фундамента b= 0,8 м, длина фундаментаL= 6 м,η=L/b= 6,0/0,8 = 7,5. При расчете осадок использованы геологические разрезы по рис. 11 и 14. Глубина сжимаемой толщи по обеим скважинам составила 6,0 м, а граница ее находится в грунтах ИГЭ 3. По этой причине осадки по длине фундамента одинаковы и составляютs = 0,024 м. Эта величина близка к осадкам фундаментов по осям "1" и "5".

Фундамент по оси "3" между осями "А" и "Б".

Срднее давление под подошвой фундаментов от нагрузок для II группы предельных состояний (таб. 15) равно p = 269,3 кПа.

Бытовое давление на уровне подошвы фундамента равно 13,2 кПа.

Вычисляем дополнительное давление на уровне подошвы фундамента:

Ширина фундамента b= 1,4 м, длина фундаментаL= 2 м,η=L/b= 2,0/1,4 = 1,4. При расчете осадок использованы геологические разрезы по рис. 14 и 17. Глубина сжимаемой толщи по обеим скважинам составила 4,8 м, а граница ее находится в грунтах ИГЭ 3. По этой причине осадки по длине фундамента одинаковы и составляютs = 0,025 м. Эта величина близка к осадкам фундаментов по оси "3" между осями "Б" и "В".

Фундамент по оси "2" за пределами лифтовой шахты.

Срднее давление под подошвой фундаментов от нагрузок для II группы предельных состояний (таб. 15) равно p = 258,9 кПа.

Бытовое давление на уровне подошвы фундамента равно 13,2 кПа.

Вычисляем дополнительное давление на уровне подошвы фундамента:

Ширина фундамента b= 1,4 м, длина фундаментаL= 6 м,η=L/b= 6,0/1,4 = 4,3. При расчете осадок использованы геологические разрезы по рис. 14 и 17, наиболее близко расположенные к рассматриваемой стене. Глубина сжимаемой толщи по обеим скважинам составила 6,8 м, а граница ее находится в грунтах ИГЭ 3. По этой причине осадки по длине фундамента одинаковы и составляютs = 0,034 м. Эта величина попадает в диапазон ранее вычисленных осадок.

Фундамент по оси "2" под лифтовой шахтой.

Срднее давление под подошвой фундаментов от нагрузок для II группы предельных состояний (таб. 15) равно p = 269,3 кПа.

Бытовое давление на уровне подошвы фундамента равно 13,2 кПа.

Вычисляем дополнительное давление на уровне подошвы фундамента:

Ширина фундамента b= 2,0 м, длина фундаментаL= 6 м,η=L/b= 6,0/2,0 = 3,0. При расчете осадок использованы геологические разрезы по рис. 14 и 17, наиболее близко расположенные к рассматриваемой стене. Глубина сжимаемой толщи по обеим скважинам составила 8,2 м, а граница ее находится в грунтах ИГЭ 4. По этой причине осадки по длине фундамента одинаковы и составляютs = 0,044 м. Эта величина попадает в диапазон ранее вычисленных осадок.

Фундамент по оси "4".

Срднее давление под подошвой фундаментов от нагрузок для II группы предельных состояний (таб. 15) равно p = 258,9 кПа.

Бытовое давление на уровне подошвы фундамента равно 13,2 кПа.

Вычисляем дополнительное давление на уровне подошвы фундамента:

Ширина фундамента b= 1,4 м, длина фундаментаL= 6 м,η=L/b= 6,0/1,4 = 4,3. При расчете осадок использованы геологические разрезы по рис. 14 и 17, наиболее близко расположенные к рассматриваемой стене. Глубина сжимаемой толщи по обеим скважинам составила 7,2 м, а граница ее находится в грунтах ИГЭ 4. По этой причине осадки по длине фундамента одинаковы и составляютs = 0,034 м. Эта величина попадает в диапазон ранее вычисленных осадок.

Сведения о вычисленных осадках и принятых величинах ширины подошвы фундаментов приведены в таб. 18.

Конструктивные параметры фундаментов и их осадки

Таблица 18

Местоположение фундамента

b

м

pср

кПа

R

кПа

p0

кПа

s

м

Стены по осям "А" и "В"

2,0

248,6

291,6

218,5

0,046

Стена по оси "Б"

2,8

286,3

298,0

273,1

0.075

Стены по осям "1" и "5"

0,8

221,9

282,1

191,8

0,018

Стена по оси "3" между осями "Б" и "В"

0,8

267,5

282,1

254,3

0,024

Стена по оси "4"

1,4

258,9

286,8

245,7

0,034

Стена по оси "2" под лифтовой шахтой

2,0

269,3

291,6

256,1

0,044

Стена по оси "2" вне лифтовой шахты

1,4

258,9

286,8

245,7

0,034

Стена по оси "3" между осями "А" и "Б"

под лифтовой шахтой

1,4

269,3

286,8

256,1

0,025

Стена по оси "3" между осями "А" и "Б"

вне лифтовой шахты

0,0

0,0

-

-

-

Примечание: В связи с тем, что осадки фундаментов по длине стен изменяются незначительно, в таблице приведены их средние значения.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.