 |
Расчет осадки основания по методу послойного суммирования с применением модели линейно деформируемого полупространства.
|
|
|
|
В практике проектирования оснований зданий и сооружений применяется метод послойного суммирования для расчета осадок фундаментов. Этот метод приводится в нормативных документах. Для модели ЛДП основание под площадью нагрузки разбивается на условные слои 
, осадка которых определяется с применением решения задачи одномерного обжатия грунта:
,
- среднее напряжение сжатия в i -м слое грунта;
- модуль деформации грунта i -го слоя:
- коэффициент относительной сжимаемости грунта, определяется по результатам компрессионных испытаний;
- коэффициент, учитывающий боковые деформации грунта:
;
- коэффициент Пуассона для грунта.
Осадка грунта в уровне приложения нагрузки определяется как сумма осадок условно выделенных слоев в пределах сжимаемой толщи основания
Рис.11.1. Схема к расчету осадок штампа-фундамента по методу послойного суммирования
| 
 - напряжения от собственного веса грунта в уровне приложения уплотняющей нагрузки;
НГСТ – нижняя граница сжимаемой толщи основания;
 мощность природного слоя грунта, удельный вес и модуль общей деформации;
 - глубина приложения нагрузки от поверхности грунта.
Осадки грунта по осям, проходящим не через центр площади нагрузки определяются методом послойного суммирования по соответствующим эпюрам  .
|
Расчет осадки основания по методу послойного суммирования с применением модели линейно-деформированного слоя.
Осадка основания по методу послойного суммирования с применением модели линейно-деформируемого слоя (ЛДС) определяется по формуле
- ширина площади нагрузки; 
- давление на грунт под подошвой штампа-фундамента, принимается равным 
при 
, или 
при 
; 
- коэффициент влияния толщины сжимаемого слоя (
), принимается по таблице 11.2; 
- коэффициент влияния величин 
и , принимается по таблице 11.3;
|
|
|
- коэффициенты влияния площади единичной эпюры напряжений в грунте (при 
); 
- относительная глубина; 
- относительная мощность сжимаемого слоя. Величины принять по таблице 11.4.
Рис.11.2. Схема к определению осадок по методу послойного суммирования с применением модели основания по схеме ЛДС
|
Таблица 11.2 Таблица 11.3
|
| Коэффициент
| Среднее значение 
| Значения коэффициентов при , м
| |||
| 
| 
| ||||
| 1,5 | 
| ||||
| 1,4 | |||||
| 1,3 | |||||
| 1,35 | 1,5 | ||||
| 1,2 | |||||
| 1,1 | |||||
| 1,0 |
Таблица 11.4
| Значения коэффициентов k для площадей загружения | |||||||
| Круглых | Прямоугольных с соотношением сторон h = l / b, равным | Ленточных (h ³ 10) | ||||||
| 1,4 | 1,8 | 2,4 | 3,2 | |||||
| 0,0 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 |
| 0,4 | 0,090 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,104 |
| 0,8 | 0,179 | 0,200 | 0,200 | 0,200 | 0,200 | 0,200 | 0,200 | 0,208 |
| 1,2 | 0,266 | 0,299 | 0,300 | 0,300 | 0,300 | 0,300 | 0,300 | 0,311 |
| 1,6 | 0,348 | 0,380 | 0,394 | 0,397 | 0,397 | 0,397 | 0,397 | 0,412 |
| 2,0 | 0,411 | 0,446 | 0,472 | 0,482 | 0,486 | 0,486 | 0,486 | 0,511 |
| 2,4 | 0,461 | 0,499 | 0,538 | 0,556 | 0,565 | 0,567 | 0,567 | 0,605 |
| 2,8 | 0,501 | 0,542 | 0,592 | 0,618 | 0,635 | 0,640 | 0,640 | 0,687 |
| 3,2 | 0,532 | 0,577 | 0,637 | 0,671 | 0,696 | 0,707 | 0,709 | 0,763 |
| 3,6 | 0,558 | 0,606 | 0,676 | 0,717 | 0,750 | 0,768 | 0,772 | 0,831 |
| 4,0 | 0,579 | 0,630 | 0,708 | 0,756 | 0,796 | 0,820 | 0,830 | 0,892 |
| 4,4 | 0,596 | 0,650 | 0,735 | 0,789 | 0,837 | 0,867 | 0,883 | 0,949 |
| 4,8 | 0,611 | 0,668 | 0,759 | 0,819 | 0,873 | 0,908 | 0,932 | 1,001 |
| 5,2 | 0,624 | 0,683 | 0,780 | 0,844 | 0,904 | 0,948 | 0,977 | 1,050 |
| 5,6 | 0,635 | 0,697 | 0,798 | 0,867 | 0,933 | 0,981 | 1,018 | 1,095 |
| 6,0 | 0,645 | 0,708 | 0,814 | 0,887 | 0,958 | 1,011 | 1,056 | 1,138 |
| 6,4 | 0,653 | 0,719 | 0,828 | 0,904 | 0,980 | 1,041 | 1,090 | 1,178 |
| 6,8 | 0,661 | 0,728 | 0,841 | 0,920 | 1,000 | 1,065 | 1,122 | 1,215 |
| 7,2 | 0,668 | 0,736 | 0,852 | 0,935 | 1,019 | 1,088 | 1,152 | 1,251 |
| 7,6 | 0,674 | 0,744 | 0,863 | 0,948 | 1,036 | 1,109 | 1,180 | 1,285 |
| 8,0 | 0,679 | 0,751 | 0,872 | 0,960 | 1,051 | 1,128 | 1,205 | 1,316 |
| 8,4 | 0,684 | 0,757 | 0,881 | 0,970 | 1,065 | 1,146 | 1,229 | 1,347 |
| 8,8 | 0,689 | 0,762 | 0,888 | 0,980 | 1,078 | 1,162 | 1,251 | 1,376 |
| 9,2 | 0,693 | 0,768 | 0,896 | 0,989 | 1,089 | 1,178 | 1,272 | 1,404 |
| 9,6 | 0,697 | 0,772 | 0,902 | 0,998 | 1,100 | 1,192 | 1,291 | 1,431 |
| 10,0 | 0,700 | 0,777 | 0,908 | 1,005 | 1,110 | 1,205 | 1,309 | 1,456 |
| 11,0 | 0,705 | 0,786 | 0,922 | 1,022 | 1,132 | 1,233 | 1,349 | 1,506 |
| 12,0 | 0,720 | 0,794 | 0,933 | 1,037 | 1,151 | 1,257 | 1,384 | 1,550 |
Примечание. При промежуточных значениях  и h коэффициент k определяется по интерполяции.
|
|
|
|
Величина мощности сжимаемого слоя для фундаментов с шириной подошвы при модуле деформации грунтов 
вычисляется
,
и 
- принимается для оснований, сложенных пылевато-глинистыми грунтами 9м и 0,15; песчаными грунтами 6м и 0,10;
- коэффициент принимается в зависимости от :
Среднее значение модуля деформаций в пределах сжимаемой толщи определяется по формуле
- площадь эпюры дополнительных давлений в пределах i -го слоя;
- число слоев в пределах сжимаемой толщи.
Если ниже мощности сжимаемой толщи () для фундаментов при залегает слой грунта с 
и его мощность превышает 
, то расчеты осадок необходимо выполнять с применением модели линейно-деформируемого полупространства.
Расчет крена фундамента-штампа.
Деформации крена развиваются при действии внецентренной нагрузки. Давление на грунт под подошвой штампа изменяется. Давление на грунта под подошвой штампа изменяется с разгрузкой одного края и пригрузкой другого.
| Для применимости решений теории линейно-деформируемых тел давление  ограничивается величиной 
 - модуль деформации грунта и коэффициент Пуассона;
|
- коэффициент влияния формы подошвы (
) и глубины залегания несжимаемого слоя грунта (
), принимается по таблице 11.5;
- коэффициент, учитываемый при 
и , принимается по таблице 11.3
Таблица 11.5
| Форма фундамента и направление действия момента |
| Коэффициент ke при z / = 2 H / b, равном | |||||||
| 0,5 | 1,5 | ¥ | |||||||
Прямоугольник
с моментом вдоль
большей стороны
| 0,28 | 0,41 | 0,46 | 0,48 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | |
| 1,2 | 0,29 | 0,44 | 0,51 | 0,54 | 0,57 | 0,57 | 0,57 | 0,57 | |
| 1,5 | 0,31 | 0,48 | 0,57 | 0,62 | 0,66 | 0,68 | 0,68 | 0,68 | |
| 0,32 | 0,52 | 0,64 | 0,72 | 0,78 | 0,81 | 0,82 | 0,82 | ||
| 0,33 | 0,55 | 0,73 | 0,83 | 0,95 | 1,01 | 1,04 | 1,17 | ||
| 0,34 | 0,60 | 0,80 | 0,94 | 1,12 | 1,24 | 1,31 | 1,42 | ||
| 0,35 | 0,63 | 0,85 | 1,04 | 1,31 | 1,45 | 1,56 | 2,00 | ||
Прямоугольник
с моментом вдоль
меньшей стороны
| 0,28 | 0,41 | 0,46 | 0,48 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | |
| 1,2 | 0,24 | 0,35 | 0,39 | 0,41 | 0,42 | 0,43 | 0,43 | 0,43 | |
| 1,5 | 0,19 | 0,28 | 0,32 | 0,34 | 0,35 | 0,36 | 0,36 | 0,36 | |
| 0,15 | 0,22 | 0,25 | 0,27 | 0,28 | 0,28 | 0,28 | 0,28 | ||
| 0,10 | 0,15 | 0,17 | 0,18 | 0,19 | 0,20 | 0,20 | 0,20 | ||
| 0,06 | 0,09 | 0,10 | 0,11 | 0,12 | 0,12 | 0,12 | 0,12 | ||
| 0,03 | 0,05 | 0,05 | 0,06 | 0,06 | 0,06 | 0,06 | 0,07 | ||
Круглый 
| - | 0,43 | 0,63 | 0,71 | 0,74 | 0,75 | 0,75 | 0,75 | 0,75 |
| Примечание. При использовании расчетной схемы основания в виде линейно деформируемого полупространства коэффициент ke принимается по графе, соответствующей z / = ¥. |
|
|
|
|
|
|
