Расчет осадки фундамента.

 

Метод послойного суммирования для расчета осадок фундамента шириной менее 10м согласно СНиП 2 02. 01 – 83.

Величина осадки фундамента определяется по формуле:

S=β

Где: β – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

σzpi – среднее вертикальное (дополнительное) напряжение в i-м слое грунта;

hi, Ei – соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта (табл. 1.2);

n – число слоев, на которое разбита сжимаемая толщина основания.

Техника расчета сводится к следующему.

1. Сжимаемую толщу грунта, расположенную ниже подошвы слоя фундамента, разбиваем на элементарные слои:

hi ≤ 0,4*b = 0,4*6 = 2,4 м.,


где: b =6 м – ширина подошвы фундамента; границы слоев должны совпадать с границами слоев грунтов и уровнем подземных вод. Глубина разбивки должна быть примерно равна 3b = 3*6 = 18м.

2. Определяем значения вертикальных напряжений от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента и на границе каждого подслоя:

σzg = σzgo+∑γi*hi;

где: σzgo— вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;

γi – удельный вес грунта i-го слоя;

hi— толщина i-го слоя грунта.

σzgo= γSB*dn ;

Начиная от линии размыва грунта до границы растительного слоя с песком (0 м)

σzg= 12,2*0= 0 МПа;

Слой: песок до глубины 1 метр – уровня грунтовых вод (0 м)

σzg= 19,6*0=0 МПа;

Слой песка на глубине более 1 метра расположен ниже уровня подземных вод. Удельный вес определяем по формуле:

γSB=(γS – γω)/(1+e)= (26,4 – 10)/(1+0,697)=9,66;

σzgo= 0,00966*3+ 0 = 0,029 МПа;

3. Определяем дополнительное вертикальное напряжение в грунтах под подошвой фундамента:

σzрo=Р- σzgo= 0,226 – 0,029 = 0,197 МПа

среднее давление на грунт от нормативных постоянных нагрузок:

P = NII/A =11,23/49,65=0,226 МПа

NII = Р0пфвг = 4,9+1,49+5,184+0,48=12,054 Н

Значения ординат эпюры распределения дополнительных вертикальных напряжений в грунте:

σzpi = αi*σzp0;

где: α – коэффициент, принимаемый по таблице 3.4, в зависимости от формы подошвы фундамента и относительной глубины ζ = 2Z/b.

Вычисления проводятся в таблице 4.

4. Определяем нижнюю границу сжимаемой толщины – В. С. Она находится на горизонтальной плоскости, где соблюдается условие

 

σzp ≤0.2*σzg

 

5. Определяем осадку каждого слоя фундамента:

 

S = β*(σzpiср * hi/Ei);

где: σzpiср – среднее дополнительное вертикальное напряжение в i-ом слое грунта, равное полу сумме указанных напряжений на верхних и нижних границах слоя.

β = 0,8 – безразмерный коэффициент для всех видов грунтов.

Осадка основания фундамента получается суммированием величины осадки каждого слоя. Она не должна превышать предельно допустимой осадки сооружения:

 

Sn = 1.5√ℓp = 1.5*√44 = 9,95 см.

 

Где: Sn – предельно допустимая осадка, см;

p = 44 м. – длина меньшего примыкающего к опоре пролета, м.

S=3,66 см.

S≤Sn

3,66 <9,95

 

Таблица № 4 .

Номер расчетного слоя Глубина подошвы расчетного слоя от подошвы фундамента, Zi, м Толщина слоя,hi, м Расчетный удельный вес грунта, кН/м3 γ Природное давление σzg на глубине zi , МПа Коэффициент ζ=2Zi/b Коэффициент αi     Дополнительное давление σzp на глубине ZI ,кПа     Среднее дополнительное давление в слое σzp ср, кПа Модуль деформации грунта Еi , кПа Осадка слоя Si , м
0,72 0,72 0,0103 0,036 0,4 0,977 0,192 0,203 0,0065
2,16 1,44 0,0103 0,0438 1,2 0,749 0,148 0,157 0,010
3,6 1,44 0,0103 0,0438 2,0 0,529 0,104 0,121 0,0077
5,04 1,44 0,0103 0,0438 2,8 0,383 0,075 0,091 0,0058
6,48 1,44 0,0103 0,0438 3,6 0,285 0,056 0,075 0,0048
7,92 1,44 0,01055 0,0442 4,4 0,218 0,043 0,064 0,0035
9,36 1,44 0,01055 0,0442 5,2 0,170 0,033 0,048 0,0026
10,8 1,44 0,01055 0,0442 6,0 0,136 0,027 0,039 0,0021