Определение осадки основания фундамента

Расчёт выполняется в следующем порядке.

1. Определяется суммарная вертикальная расчётная нагрузка N на фундамент в уровне его подошвы:

N=1,0·q_d^n·L+1,0·(1+k)· q_t^n·L +1,0·22·А_{оп ·}h_оп +1,0· 22,8·bld - g _wh_w =14619,45 кН.

2. Определяется среднее давление р под подошвой фундамента:

.

где

b, l – размеры подошвы фундамента, принимаемые по результатам расчёта по первой группе предельных состояний, м.

3. Сжимаемую толщу основания (см. рис.6) на глубину примерно

3b=3 разбивают на элементарные слои толщиной h_i ≤ 0,4b , где b – ширина подошвы фундамента.

4. Определяются дополнительные вертикальные напряжения в середине (по толщине) каждого элементарного слоя по формуле:

s_zp,i=a_ip₀,

где

a_i - коэффициент, принимаемый в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины z_i, равной 2z_i / b;

p_{0 =} p - s_zg,0 - дополнительное вертикальное давление на основание, кПа;

s_{zg,0 =} g^/d - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фунда мента, кПа;

g^/ - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента, в работе разрешается принимать по наибольшему значению для грунтов, расположенных выше подошвы, кН/м³;

d – глубина заложения фундамента, принимаемая по результатам расчёта по первой группе предельных состояний, м.

5. Определяются вертикальные напряжения от собственного веса грунта s_zg на границе слоя, расположенного на глубине z от подошвы фундамента по формуле:

,

где

g_i и h_i - соответственно удельный вес и толщина i-го слоя грунта.

При определении s_zg в водоупорном слое следует учитывать давление столба воды, расположенного выше рассматриваемой глубины.

Вычисление осадки фундамента s рекомендуется выполнить в табличной форме:

Номер элемен-тарного слоя, i	К построению эпюры szp	К построению эпюр szg и 0,2szg
zi м	zi = 2zi / b	ai	szp,i, кПа	Ei , кПа	hi, м	si, м	gi кН/м3	gi hi, кПа	szg0, кПа	szg,i, кПа	0,2sz,i кПа
	1,01	0,40	0,977	179,04		2,0	0,019	19,8	39,80		88,32	17,66
	2,20	0,87	0,824	159,94	0,002	92,18	18,44
	3,21	1,27	0,538	134,23	0,006	131,98	26,40
	5,22	2,07	0,328	91,81	0,004	171,78	34,36
	7,23	2,87	0,221	63,35	0,003	211,57	42,41
	9,24	3,67	0,149	44,99	0,002	291,17	50,27
	11,25	4,47	0,112	33,05	0,001	332,58	58,23
	13,26	5,27	0,108	24,97	0,001	397,30	66,52
=	0,124

z_i – расстояние от подошвы фундамента до подошвы i-го элементарного слоя;

s ≤ s_u,

s_u =15см, => 3,8≤15.

Условие расчета основании и фундамента по деформациям выполняется, следовательно, все расчеты выполнены верно.

А

zi

szp

szg

szg,0

szp,0 = p0

d

Hc

hi

z i - 1

z

В.С.

FL

NL

WL

Песок средней крупности

Растительный грунт

p

b

Песок мелкий

Глина полутвёрдая

0,2szg

szpi

z i

Рис.6 Схема распределения вертикальных напряжений в линейно-деформированном полупространстве.

1.3.2. Определение крена фундамента

Крен фундамента i при действии внецентренной нагрузки определяется по формуле:

i= [(1-n²)/ Е]· k_e ·[M/(a/2)³];

i= [(1-0,35²)/ 24000]·0,69 ·[5567,331/(10,9/2)³]=0,002,

где

Е и n- соответственно модуль деформации (кПа) и коэффициент Пуассона грунта основания, принимаемый равным для глин – 0,42;

k_e - коэффициент, принимаемый 0,175;

а - сторона прямоугольного фундамента, параллельная плоскости действия момента, м.

Расчёт основания и фундамента по второй группе предельных состояний – это расчёты по деформациям.

Расчёт основания и фундамента по деформациям производится исходя из условий:

где

s – совместная деформация основания и фундамента (осадка) от внешних нагрузок, см;

s_u – предельное значение совместной деформации основания и сооружения (осадки), принимаемое равным 15 см;

i – крен фундамента в продольном направлении;

i_u – предельное значение крена фундамента, принимаемое равным:

где

l – длина меньшего из примыкающих к опоре пролётов, м;

h_f и h_оп. – соответственно высота фундамента и опоры, м.

Проверяем условия:

Условие выполнено.