24 Распределение давлений по подошве фундамента опирающихся на грунт( контактная задача)

Грунты основания испытывают два вида давления:

• бытовое s_б, возникающее в грунтах под влиянием веса вышележащих слоев;

• дополнительное s, возникающее под влиянием нагрузок от фундаментов.

Бытовое давление увеличивается с увеличением глубины залегания и определяется по формуле:

где z - глубина точки в которой определяется бытовое давление. 

Дополнительное же давление, как показали исследования, уменьшается по мере удаления от подошвы фундаментов вглубь грунтов. Схема распределения давления в толще грунтов (по оси фундамента) показана на рис

Давление от фундаментов s непосредственно под подошвой передается неравномерно. Однако при большой жесткости фундамента когда его собственные деформации несоизмеримо малы по сравнению с осадкой основания можно не учитывать криволинейного характера эпюры реактивных давлений, так как это оказывает малое влияние на размеры фундамента, но очень усложняет расчет. Поэтому в строительной практике принято для упрощения пренебрегать упругостью основания и считать, что давления от фундаментов на грунты основания распределяются по линейному закону. При этом условно принимают, что эпюра давления непосредственно под подошвой фундамента в зависимости от величины эксцентриситета е имеет при центральном сжатии форму прямоугольника (рис.  а и б), при внецентренном — форму трапеции (рис в) или треугольника (рис. г и д).  

 

Контактная задача- это решение вопросов о распределении давлений по подошве сооружений, опирающихся на грунт. Если известно реактивное давление по подошве фундамента, которое обычно и называют контактным, то, приложив к подошве фундамента его обратную величину находят величину расчетных изгибающих моментов и перерезывающих сил, применяя известные уравнения статики.

25. Определение напряжений от собственного веса грунта

Напряжения от собственного веса грунта определяются на основании следующих упрощающих гипотез:

1. напряженным состоянием грунта при действии его собственного веса является осесимметричное компрессионное сжатие;

2. вертикальные напряжения в грунте определяются суммированием напряжений от веса элементарных слоев грунта;

3. грунт, находящийся ниже уровня грунтовых вод, испытывает взвешивающее действие воды;

4. слой грунта, находящийся ниже водоносного слоя, называется водоупором и испытывает на своей поверхности гидростатическое давление водяного столба.

Определяем напряжение от собственного веса грунта (природного или бытового) по формуле: σ_tg = , *== МПа, гдеn-число слоев грунта в пределах глубины z; – удельный вес грунтаслоя, кН/м³; – толщина или мощность этого слоя в м;

Удельный вес водопроницаемых грунтов, залегающих ниже уровня грунтовых вод, принимается с учетом взвешивающего действия воды, согласно выражению

_sb= _s – _w)/(1+e), где _w – удельный вес воды; _w = 10 кН/м³; _s – удельный вес частиц грунта, е – коэффициент пористости.