Задание 7. Определение стабилизированной осадки основания

Фундамента по схеме линейно-деформируемого полупространства

Фундамент с прямоугольной подошвойразмерами b × l и глубиной заложения d передает на основание вертикальную нагрузку N _II. Основание сложено мощным слоем грунта с характеристиками g_II, E, n (рис. 7.1). Определить стабилизированную осадку двумя способами:

1. По формуле Шлейхера;

2. Методом послойного суммирования.

Объяснить причины расхождения результатов.

Исходные данные – по табл. 7.1.

 

Рис. 7.1. Схема к задаче 7

Таблица 7.1. Исходные данные к задаче 7

Вариант	Размеры подошвы b × l, м	Глубина заложения d, м	Нагрузка на уровне подошвы NII, МН	Удельный вес грунта, gII, кН/м3	Коэффициент Пуассона n	Модуль деформации E0, МПа
	2×2	2,4	1,2	18,0	0,26
	3×1,5	1,6	1,3	19,0	0,27
	3×2,5	3,0	2,3	18,5	0,28
	4×2	1,5	2,6	17,8	0,29
	4×2,5	3,0	2,7	18,4	0,3
	4×3	2,0	3,8	17,2	0,32
	5×2	2,8	4,1	18,1	0,34
	5×3	2,6	5,2	19,5	0,36
	6×3	3,0	7,0	20,0	0,38
	6×4	2,5	7,6	17,9	0,4
	2×2	2,7	1,0	18,0	0,3
	3×1,5	1,9	1,1	19,0	0,29
	3×2,5	3,2	2,1	18,5	0,28
	4×2	1,8	2,4	17,8	0,27
	4×2,5	2,6	2,5	18,4	0,26
	4×3	2,3	3,5	17,2	0,4
	5×2	3,1	3,9	18,1	0,38
	5×3	2,9	4,9	19,5	0,36
	6×3	3,3	6,7	20,0	0,34
	6×4	2,2	7,2	17,9	0,32
	2×2	1,6	1,1	18,0	0,38
	3×1,5	2,4	1,2	18,5	0,32
	4×3	2,8	3,6	19,5	0,28
	5×3	2,0	5,1	19,0	0,4
	6×3	2,5	6,9	17,5	0,26

 

Пример

Фундамент с прямоугольной подошвойразмерами 3×2м и глубиной заложения d = 2,5 м передает на основание вертикальную нагрузку
N _II =1,9 МН. Основание сложено мощным слоем грунта с характеристиками: удельный вес грунта g_II = 18,4 кН/м³, модуль деформации E = 6 МПа, коэффициент поперечной деформации n=0,3. Определить стабилизированную осадку по формуле Шлейхера и методом послойного суммирования. Объяснить причины расхождения результатов.

Решение.

Формула Шлейхера для определения осадки поверхности линейно-деформируемого полупространства имеет вид

,

где w - коэффициент осадки, зависящий от формы площади загружения, жесткости фундамента и места расположения точки поверхности грунта и принимаемый по [3]; p ₀ – дополнительное среднее давление под подошвой штампа.

Для абсолютно жесткого прямоугольного фундамента при отношении определяем по [3] w =1,05.

Дополнительное давление

Осадка методом послойного суммирования определяется по формуле

,

где b - безразмерный коэффициент, принимаемый равным 0,8; n – число слоев грунта в пределах сжимаемой тощи; h_i – толщина i - го слоя; h_i £ 0,4 b; s _{zp , i} – среднее вертикальное напряжение, возникающее в i - м слое; модуль деформации грунта i - го слоя.

Для расчета осадки строим эпюры вертикальных напряжений от собственного веса грунта и дополнительных напряжений по оси фундамента по формулам

,

,

где g _i – удельный вес i - го слоя; a - коэффициент, принимаемый в зависимости от величин h = l / b и x = 2 z / b по СНиП [2].

Сжимаемую толщу ограничивают глубиной, на которой дополнительное напряжение не более 20 % природного напряжения

.

Толщина расчетного слоя грунта h_i = 0,4×2=0,8 м.

Результаты расчета сводим в таблицу.

 

 

Таблица 7.2. Определение дополнительных и природных напряжений

z, м	x = 2 z / b	a	s zp, кПа	s zg, кПа
		1,0	270,67
0,8	0,8	0,853	230,88	60,72
1,6	1,6	0,544	147,24	75,44
2,4	2,4	0,337	91,22	90,16
Продолжение табл. 7.2
3,2	3,2	0,220	59,55	104,88
4,0	4,0	0,153	41,41	119,60
4,8	4,8	0,111	30,04	134,32
5,6	5,6	0,086	23,28	149,04

 

Строим эпюры вертикальных напряжений от собственного веса грунта и дополнительных напряжений (рис. 7.2).

 

 

Рис. 7.2. Эпюры вертикальных напряжений от собственного веса грунта

и дополнительных напряжений

 

Поскольку в формуле для осадки под знаком суммы переменной является только величина , то

.

равна сумме напряжений на границах всех средних слоев плюс половина напряжений на верхней и нижней границах сжимаемой толщи:

 

Отсюда осадка по методу послойного суммирования

 

Задание 8. Определение стабилизированной осадки и расчет затухания

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: