Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
76.doc
Скачиваний:
10
Добавлен:
04.05.2019
Размер:
548 Кб
Скачать
☆

3.3. Розрахунок несучої здатності основ за схемою змішаного зсуву

При розрахунках стійкості споруд за схемою змішаного зсуву вважається, що основа втрачає свою несучу здатність одночасно на ділянці, яка знаходиться безпосередньо у площині підошви фундаменту споруди (b2) і на ділянці (b1), де має місце випір ґрунту основи (див.. табл. 3.1.).

При даній розрахунковій схемі силами граничного опору, які утримують споруду є:

  1. опір ґрунту на ділянці b2, де має місце зрушення основи у площині підошви фундаменту;

  2. опір ґрунту на ділянці b1, де має місце випір ґрунту основи.

Тоді величина сили граничного опору R=Rcom в умові (3.1) при розрахунках стійкості споруд за схемою змішаного зсуву визначається як сума опорів на ділянках плоского зсуву b2 і зсуву з випором b1 за формулою:

                                                  ,                                   (3.4)

де - середні нормальні напруження під підошвою споруди;

- див. формулу (3.2);

l – сторона прямокутної підошви споруди;

b1 – розрахункове значення ширини ділянки споруди, де проходить зсув з випором;

- розрахункове значення ширини ділянки споруди, де проходить плоский зсув;

- граничні дотичні напруження на ділянці зсуву з випором.

Розрахункове значення граничних дотичних напружень визначається слідуючим чином .

  1. В залежності від кута внутрішнього тертя і кута відхилення рівнодіючої зовнішньої сили (кут відхилення задається: 0,0;0,1 ;0,3 ;0,5 ;0,7 ;0,9 ) визначаємо з таблиці [2], стор. 34-35 значення коефіцієнтів несучої здатності : Nγ ,Nq ,Nс.

  2. За одержаними значеннями Nγ ,Nq ,Nс для кожного значення кута відхилення , визначаємо сили граничного опору на ділянці зсуву з випором за формулою:

                                              ,                                    (3.5)

де - питома вага ґрунту основи; – питоме зчеплення ґрунту;

      – ширина підошви фундаменту; q – інтенсивність навантаження на ділянці призми випору.

  1. Для кожного значення і визначаємо нормальні і граничні дотичні   напруження за формулами:

                                              ,                                                                     (3.6)

                                              ,                                                                  (3.7)

де  – див. формулу (3.5);

- тиск, який виникає за рахунок сил зв’язності ґрунту.

  1. За одержаними значеннями і будуємо графік несучої здатності основи (див. рис. 3.3).

  2. З графіка визначаємо розрахункове значення граничних дотичних напружень в залежності від (див. рис. 3.1), підставляємо його в формулу (3.4).

Для визначення ширини ділянки b1 на якій проходить зсув з випором рекомендується розрахунок вести в слідуючому порядку:

  1. Визначаємо коефіцієнт за формулою:

                                               ,                                                              (3.8)

де 1 - див. формули (3.2), (3.4);

- середні нормальні напруження під підошвою фундаментної плити.

  1. Якщо одержане значення >0.45, то визначаємо нормальні напруження за формулою:

                                                ,                                                            (3.9)

де N0 – безрозмірний коефіцієнт, який приймається для щільних піщаних ґрунтів рівним 1; для всіх інших ґрунтів дорівнює 3.

  1. Визначаємо напруження в ґрунті , при якому відбувається втрата стійкості основи від одного вертикального навантаження, тобто, коли =0:

                                                ,                                                       (3.10)

  1. Будуємо графік лінійної залежності і нормальними напруженнями  і для випадку, коли коефіцієнт зсуву >0.45 а при <0.45 – між і (рис.3.4).

Порядок визначення ширини ділянки b1:

  1. За графіком в залежності від знаходимо відношення (див. рис.3.4).

  2. За знайденим відношенням при відомій ширині підошви фундаменту b визначаємо b1.

  3. За одержаним значенням b1 і при відомій ширині b визначаємо ширину ділянки b2:

                                                               b2= b - b1,                                                     (3.11)

Розрахункове значення зрушуючих сил F, в умові (3.1) при розрахунках стійкості споруд за схемою змішаного зсуву визначають за формулою (3.3).

Значення зрушуючих сил визначаємо таким чином, як і при розрахунках за схемою плоского зсуву, F=1064,47кH.

Значення сил граничного опору R=Rcom визначається за формулою (3.4). Для визначення величини дотичних напружень τ lim при різних кутах відхилення δ’ рівнодіючої зовнішніх сил розрахунки ведемо в табличній формі, використовуючи формули (3.5), (3.6), (3,7) та таблицю СНиП2.02.02-85 стор.34-35.

q=γ lsb· d=10,34· 1,76=18,2 кH/м2;

n=C I / tg I =17,6/tg8,80 =113,7 кПа.

δ ’

0 φ1

00

0.1φ1

0,80

0.3φ1

2,40

0.5φ1

4,0 0

0.7 φ1

5,60

0.9 φ1

7,2 0

Nγ

0,5029

0,4863

0,4334

0,3611

0,2743

0,1707

Nс

14,33

14,057

13,4535

12,753

11,907

10,7445

Ng

2,2647

2,2277

2,1244

2,0122

1,877

1,6913

Ru,кH/м

9701,8

8381,1

5981,5

3987,2

2418,1

1213,3

cos δ ’

1

0,9999

0,9991

0,9975

0,9952

0,9921

sin δ ’

0

0,0139

0,0418

0,0637

0,0975

0,1253

σ ,кПа

1443,7

1245,3

878,7

572,3

335,3

160,1

τ lim ,кПа

0,0

66,5

141,9

156,5

131,4

83,4

  За даними двох останніх рядків будуємо графік несучої здатності τ lim=f(σ ) (рис. 3,1.). З графіка за середнім значенням напружень σ mах =585,26кПа встановлюємо розрахункове значення граничних дотичних напружень τ lim = 160 кПа , яке застосовуємо для визначення сили опору Rcom (формула 3.4)

Крім того, визначаємо розрахункове значення довжини ділянок підошви споруди, на яких виникають зсув з випором b1 та площинний зсув b2. Значення b1 визначаємо графічно. Вид графіка встановлюємо в залежності від коефіцієнта зсуву :

tg I= tgφI + CI / mах= tg8,80+17,6/585,26=0,18.

При tg I= 0,18<0,45, будуємо графік лінійної залежності між b1/b і нормальним напруженням σflr,

σ flr =Ru / b-n=9701,8/6,72-113,7 =1443,7кПа.

У нашому випадку при σmах=585,26 кПа b1/b=0,4 звідси b1=0,4· b=0,4·6,72=2,69 м,

b2=b-b1=6,72-2,69=4,03м.

Підставляючи значення τ lim, b1, b2 i l =1,0 м у формулу (3.4), знаходимо силу опору Rcom у випадку змішаного зсуву:

кН

Підставляючи одержане значення у формулу (3.1), перевіряємо стійкість стіни за схемою змішаного зсуву.

1.0·1064,47=1064,47>1.0/1.1·759,02=689,9 кН.

Умова не виконується. Для нормальної експлуатації необхідно вжити інженерних заходів.(Зменшити навантаження,збільшити розміри підошви стіни, покращити або замінити грунт основи).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]