Определение совместных деформаций фундаментов (осадок)

Последовательно определим абсолютные осадки s фундаментов и относительную неравномерность осадок D S. Необходимо выполнение следующих условий:

;

;

Для рассматриваемого сооружения допустимая величина осадки [ S ] _u= 25см и относительная неравномерность осадки [D S/L ] _u= 0,004.

§ Расчёт осадок проводится на основное сочетание нормативных нагрузок.

§ В качестве расчётной схемы принимаем линейно деформируемое полупространство. Метод расчёта осадки – метод послойного суммирования.

1. Определение начального бытового напряжения от собственного веса грунта.

, где (10)

d – заглубление фундамента;

g - удельный вес грунта;

g _i - удельный вес i-го слоя грунта;

h_i - толщина i-го слоя грунта;

;

;

Для второго слоя вес взвешенного грунта равен:

r _взв =r_d – (1 -n) ∙r _в – плотность взвешенных частиц грунта;

r_d=r /(1 +W) – плотность скелета грунта;

r_d= 1,78/(1+0,15)=1,55(т/м³);

n= 1 -r_d / r_s – пористость;

n= 1-1,55/2,67=0,42;

r _взв = 1,55-(1-0,42) ∙ 1=0,97(т/м³);

g _{2 взв}=0,97тс/м³;

;

Для третьего слоя вес взвешенного грунта равен:

r _взв =r_d – (1 -n) ∙r _в – плотность взвешенных частиц грунта;

r_d=r /(1 +W) – плотность скелета грунта;

r_d= 1,99/(1+0,11)=1,79(т/м³);

n= 1 -r_d / r_s – пористость;

n= 1-1,79/2,74=0,35;

r _взв = 1,79-(1-0,35) ∙ 1=1,14(т/м³);

g _{3 взв}=1,14тс/м³;

;

Для четвертого слоя вес взвешенного грунта равен:

r _взв =r_d – (1 -n) ∙r _в – плотность взвешенных частиц грунта;

r_d=r /(1 +W) – плотность скелета грунта;

r_d= 1,91/(1+0,21)=1,58(т/м³);

n= 1 -r_d / r_s – пористость;

n= 1-1,58/2,71=0,42;

r _взв = 1,58-(1-0,42) ∙ 1=1,00(т/м³);

g _{4 взв}=1,00тс/м³;

;

Бытовое напряжение изображено на рис.4.

2. Определение напряжения от внешней нагрузки s_zp:

, где (11)

a - коэффициент, учитывающий распределение напряжения по глубине, принимаемый по табл. 1 приложения [1] в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной:

;

р – среднее давление по подошве фундамента;

;

Задаем глубину z.

Первый слой под подошвой первого фундамента – слой № 1 толщиной 1,91м;

;

Находим ;

.

Расчёты для первого фундамента сведем в таблицу 4.

По полученным данным строим эпюры напряжений в толще грунта. Эпюры представлены на рис. 4.

Таблица 4. Определение напряжений от внешней нагрузки в зависимости от глубины
z, м		0,96	4,75	11,23
x		0,55	2,71	6,42
a		0,941	0,433	0,195
szp, тс/м^2	17,8	16,7	7,7	3,5

Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле:

, где (12)

b - безразмерный коэффициент, равный 0,8;

s_zp,i - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта на вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

h_i – толщина i-го слоя грунта;

E_i –модуль деформации i-го слоя грунта;

n - число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, принимается с учетом взвешивающего действия воды.

Толщина сжимаемой зоны H_а определяется из условия, что на этой глубине выполняется равенство .

Определяем глубину сжимаемой толщи Н _а=8,76 м.

Разобьём глубину сжимаемой толщи на 7 частей.

Расчеты осадки сведем в таблицу 5:

Таблица 5. Опрделение осадки
№	zi ср, м	D zi,м.	szpi, т/м^2	S, м
	0,48	0,954	17,33	0,0108
	1,43	0,954	15,98	0,0100
	2,62	1,42	13,29	0,0106
	4,04	1,42	9,46	0,0075
	5,46	1,42	6,24	0,0050
	6,88	1,42	4,10	0,0033
	8,17	1,173	2,85	0,0013
Σ S	0,0484

;

4,84см<25см.

Осадка не превышает допустимое значение.

Аналогично считается осадка для второго фундамента. Расчёты для второго фундамента сведем в таблицу 6 и 7. Эпюры представлены на рис.5.

1. Определение начального бытового напряжения от собственного веса грунта.

;

;

;

;

;

Бытовое напряжение изображено на рис.5.

2. Определение напряжения от внешней нагрузки s_zp:

;

;

;

Задаем глубину z.

Первый слой под подошвой первого фундамента – слой № 1 толщиной 1,19м;

;

Находим ;

.

Расчёты для первого фундамента сведем в таблицу 6.

По полученным данным строим эпюры напряжений в толще грунта. Эпюры представлены на рис. 5

Таблица 6. Определение напряжений от внешней нагрузки в зависимости от глубины
z, м		0,6	3,85	10,87
x		0,34	2,20	6,21
a		0,980	0,514	0,202
szp, тс/м^2	16,1	15,8	8,3	3,3

Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле:

, где

b - безразмерный коэффициент, равный 0,8;

s_zp,i - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта на вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

h_i – толщина i-го слоя грунта;

E_i –модуль деформации i-го слоя грунта;

n - число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, принимается с учетом взвешивающего действия воды.

Толщина сжимаемой зоны H_а определяется из условия, что на этой глубине выполняется равенство .

Определяем глубину сжимаемой толщи Н _а=11,97 м.

Разобьем глубину сжимаемой толщи на 9 частей.

Расчеты осадки сведем в таблицу 6:

Таблица 6. Определение осадки
№	zi ср, м	D zi,м.	szpi, т/м^2	S, м
	0,60	1,200	16,02	0,0126
	1,84	1,330	13,73	0,0102
	3,17	1,330	10,10	0,0075
	4,50	1,330	6,92	0,0052
	5,83	1,330	4,98	0,0037
	7,19	1,360	3,91	0,0021
	8,55	1,360	3,43	0,0018
	9,91	1,360	3,28	0,0018
	11,27	1,360	3,24	0,0017
Σ S	0,0466

;

4,66см<25см.

Осадка не превышает допустимое значение.

Проверим выполнение условия по относительной неравномерности осадки:

D S/L <[D S/L ] _u;

;

Условие выполняется.

Дата добавления: 2015-11-16