 |
Расчет основания по деформациям
|
|
|
|
Расчет основания по деформациям является расчетом по II группе предельных состояний.
Данный расчет позволяет определить осадки фундамента S и его крен ω.
Расчетные значения осадки S и крен, а ω не должны превосходить предельно допустимых значений, т.к. в противном случаи нарушаются условия нормальной эксплуатации над фундаментной конструкции, хотя несущая способность грунтов еще не исчерпывается, т.е.:
(24)
где SИ, ωИ – предельно допустимые значения совместной деформации основания сооружения и крена, устанавливаемые по указаниям СНиП 2.02.02- или по условиям проектирования, мы принимаем SИ=8 см, tgωИ= 0.003.
Осадка определяется по формуле:
(25)
где n – число слоев, на которые разделена сжимаемая толща;
0.8 – поправочный коэффициент, учитывающий упрощенную схему расчета;
E – модуль деформации грунта в рассматриваемом слое, кПа;
h - толщина рассматриваемого слоя;
- дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки в середине рассматриваемого слоя.
Последовательность расчета:
1. Вычерчиваем схему сооружения и основания, на которой отдельно для передней и задней граней строятся координатные оси для построения эпюр напряжений в грунтах (Приложение Ж).
2. На уровне подошвы фундамента строятся эпюры внешних нагрузок.
3. Строятся эпюры напряжений в толще грунтового основания от природных и внешних нагрузок.
Для построения эпюр напряжений в грунте от внешних нагрузок применяется принцип суперпозиции. Трапецеидальная эпюра внешних нагрузок разбивается на прямоугольную и треугольную и каждой из них отдельно определяется напряжения в толще основания. Дополнительно учитывается влияние веса грунта засыпки с учетом эксплуатационной нагрузки на ее поверхности.
|
|
|
Произвольное очертание сечения засыпки, зависящее от рельефа местности, приводится к прямоугольному.
Действительная площадь поперечного сечения засыпки определяется численным интегрированием посредством разбиения всей площади на отдельные элементы.
Площадь сечения засыпки определяется по формуле:
(26)
Приведенная ширина засыпки рассчитывается по формуле:
(27)
Н – свободная высота стенки, м.
Переменная мощность грунта основания в пределах приведенного очертания поперечного сечения засыпки не учитывается в запас.
Давление по подошве засыпки:
(28)
Нормальные напряжения определяются по формуле:
(29)
Напряжение от внешней нагрузки под передней гранью:
(30)
γ – удельный вес грунта в пределах глубины заложения фундамента, кН/м3
dп – глубина заложения фундамента со стороны передней грани, м
К1 – коэф. рассеивания напряжений под нулевым краем треугольной нагрузки
К2 – коэф. рассеивания напряжений под краем равномерно распределенной нагрузки К2=f(z/b)
К2́ - то же, но в зависимости - от отношения z/(bзаспр +b)
Напряжение под задней гранью:
(31)
К1́ - коэф. рассеивания напряжений под нулевым краем треугольной нагрузки
dз – глубина заложения фундамента со стороны задней грани, м
К2˝ - коэф. рассеивания напряжений f(z/bзаспр)
Коэффициенты рассеивания напряжений
(32)
1. Определяем мощность сжимаемой толщи под обеими гранями сооружения. Граница сжимаемой толщи назначается на таком расстоянии по вертикали от подошвы сооружения, на котором выполняется условие
σzp ≤0,2· σzg
2. Сжимаемая толща разбивается на слои не более 1 метра. Каждый слой должен состоять из однородного грунта. Определяется напряжение в середине каждого слоя по эпюрам szp.
3. Подсчитывается осадка как сумма осадок каждого слоя отдельно для передней и задней грани по формуле:
|
|
|
S = S S (33)
4. Крен сооружения определяется по формуле:
tgw = 
(34)
где D S - разность осадок передней и задней граней сооружения, см.
Расчет осадок выполняется в табличной форме, приведенной в Приложении И.
|
|
|
