Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования
|
|
Для расчета осадки фундамента методом послойного суммирования составляем расчетную схему, совмещенную с геологической колонкой по оси фундамента А-5.
Напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента при планировке срезкой в соответствии с п.5.6.33 СП 22.13330.2011:
Дополнительное вертикальное давление на основание от внешней нагрузки на уровне подошвы фундамента:
Соотношение сторон подошвы фундамента 
.
Значение коэффициента α устанавливаем по Таблице 5.8 СП 22.13330.2011. Принимаю толщину элементарного слоя грунта 
. Дальнейшие вычисления сводим в Таблице 8.
Таблица 8. Определение осадки
| zi, м | ζ =2∙ zi | zi + d, м | α | σ zp=α ∙ рo, кПа | σ zγ =σ zp, 0+∑ γ sb, i∙ zi, кПа | 0, 2∙ σ zγ , кПа | Е, кПа |
| 1.8 | 127.15 | 25.22 | 5.04 | ||||
| 0.6 | 0, 4 | 2.4 | 0.966 | 122.83 | 30.79 | 6.16 | |
| 1.2 | 0, 8 | 0.824 | 104.77 | 36.37 | 7.27 | ||
| 1.8 | 1, 2 | 3.6 | 0.644 | 81.88 | 41.94 | 8.39 | |
| 2.4 | 1, 6 | 4.2 | 0.491 | 62.43 | 47.52 | 9.50 | |
| 2, 0 | 4.8 | 0.375 | 47.68 | 53.09 | 10.62 | ||
| 3.6 | 2, 4 | 5.4 | 0.291 | 37.00 | 58.67 | 11.73 | |
| 4.2 | 2, 8 | 0.231 | 29.37 | 64.24 | 12.85 | ||
| 4.8 | 3, 2 | 6.6 | 0.185 | 23.52 | 69.82 | 13.96 | |
| 5.4 | 3, 6 | 7.2 | 0.152 | 19.33 | 75.39 | 15.08 | |
| 4, 0 | 7.8 | 0.126 | 16.02 | 79.91 | 15.98 | ||
| 6.6 | 4, 4 | 8.4 | 0.107 | 13.61 | 85.38 | 17.08 |
Граница второго и третьего слоя суглинка условно смещена до глубины z = 5, 40м от подошвы (фактическое положение на глубине z = 5, 42 м), граница третьего и четвертого слоя (суглинка и песка) условно смещена до глубины z = 6, 6 м от подошвы (фактическое положение на глубине z = 6, 78 м).
На глубине Нс = 6, 00 м от подошвы фундамента выполняется условие ограничения глубины сжимаемой толщи основания (ГСТ):
σ zp = 16, 02кПа ≈ 0, 2∙ σ zγ = 0, 2∙ 79, 91 = 15, 98 кПа,
Поэтому послойное суммирование деформаций основания производим в пределах от подошвы фундамента до границы сжимаемой толщи грунта (ГСТ).
Осадку основания определяем по формуле:
β - безразмерный коэффициент, равный 0.8;
– среднее значение вертикального нормального напряжения (далее – вертикальное напряжение) от внешней нагрузки в i-м слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента (см. 5.6.32), кПа;
– среднее значение вертикального напряжения в i-м слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, от собственного веса, выбранного при отрывке котлована грунта (см. 5.6.33), кПа;
– толщина i-го слоя грунта, см, принимаемая не более 0, 4 ширины фундамента;
- модуль деформации i-го слоя грунта по ветви первичного нагружения, кПа;
n - число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.
Условие S = 2, 4 см < Su = 12, 0 см выполняется. Значение 
принято по Таблице Д1 СП 22.13330.2011).
Расчетная схема распределения напряжений в основании фундамента по оси А-5
Расчет и проектирование варианта фундамента на искусственном основании
Проектируется сборный фундамент мелкого заложения на естественном основании под колонну, расположенную по осям А-5, для исходных данных, приведенных выше.
Аналогично фундаменту на естественном основании в данном варианте назначаем глубину заложения фундамента 
. Принимаем для устройства подушки песок среднезернистый, плотный, имеющий проектные характеристики 
Для определения площади подошвы фундамента принимаю расчетное сопротивление материала песчаной подушки (среднезернистого песка) 
(Таблица В2 СП 22.13330.2011).
,
где 
- средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах.
Принимаю фундамент ФД 9-2 с размерами 
, 
, 
, 
, 
; объем бетона 
.
Расчетные значения веса фундамента и грунта на его уступах:
Все нагрузки, действующие на фундамент, приводим к центру тяжести подошвы:
Максимальное 
, минимальное 
и среднее 
давления на грунт под подошвой фундамента:
Уточняем расчетное сопротивление R песка подушки в соответствии с формулой В1 СП 22.13330.2011:
Так как грузоподъемность мостового крана 
отношение 
проверять не требуется.
Все условия ограничения давлений выполнены.
Эпюра контактных давлений на подошве фундамента 
Назначаем толщину песчаной подушки 
где
- коэффициент, принимаемый по Таблице 5.8 СП 22.13330.2011 для 
и 
Площадь условного фундамента на глубине z находим по формуле
Размеры условного фундамента согласно п. 5.6.25
Расчетное сопротивление грунта под подошвой условного фундамента (по низу песчаной подушки)
Условие проверки выполняется.
Конструирование подушки сводится к определению ее размеров 
и 
значения которых устанавливают с учетом угла рассеивания напряжений в подушке 
Угол наклона откоса котлована к горизонту 
Следует обеспечить уширение подушки в плане по сравнению с размерами фундамента в обоих направлениях на величину 
Принимаю 
Для расчета осадки фундамента методом послойного суммирования составляем расчетную схему, совмещенную с геологической колонкой по оси фундамента А-5 (Рисунок 7).
Напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента при планировке срезкой в соответствии с п.5.6.33 СП 22.13330.2011:
Дополнительное вертикальное давление на основание от внешней нагрузки на уровне подошвы фундамента:
Соотношение сторон подошвы фундамента 
Значение коэффициента α устанавливаем по Таблице 5.8 СП 22.13330.2011.
Принимаю толщину элементарного слоя грунта 
, для удобства пользования указанной таблицей из условия 
Дальнейшие вычисления сводим в Таблице 9.
Таблица 9. Определение осадки
| zi, м | ξ =zi/b | zi+d, м | α | σ zp=α Po, кПа | σ zg=σ zg, 0+Σ γ sb, i× zi, кПа | 0.2σ zg, кПа | Е, кПа |
| 0, 00 | 0, 00 | 1, 80 | 1, 00 | 182, 33 | 33, 78 | 6, 76 | 45000, 00 |
| 0, 48 | 0, 40 | 2, 28 | 0, 97 | 176, 86 | 38, 24 | 7, 65 | 45000, 00 |
| 0, 96 | 0, 80 | 2, 76 | 0, 83 | 150, 42 | 42, 70 | 8, 54 | 12000, 00 |
| 1, 44 | 1, 20 | 3, 24 | 0, 65 | 118, 51 | 47, 16 | 9, 43 | 12000, 00 |
| 1, 92 | 1, 60 | 3, 72 | 0, 49 | 89, 34 | 51, 62 | 10, 32 | 12000, 00 |
| 2, 40 | 2, 40 | 4, 20 | 0, 30 | 53, 79 | 56, 08 | 11, 22 | 12000, 00 |
| 2, 88 | 2, 80 | 4, 68 | 0, 24 | 42, 85 | 60, 54 | 12, 11 | 12000, 00 |
| 3, 36 | 3, 20 | 5, 16 | 0, 19 | 34, 64 | 65, 00 | 13, 00 | 12000, 00 |
| 3, 84 | 3, 60 | 5, 64 | 0, 16 | 28, 26 | 69, 46 | 13, 89 | 12000, 00 |
| 4, 32 | 4, 00 | 6, 12 | 0, 13 | 23, 34 | 73, 92 | 14, 78 | 12000, 00 |
| 4, 80 | 4, 80 | 6, 60 | 0, 10 | 17, 87 | 78, 38 | 15, 68 | 12000, 00 |
| 5, 28 | 5, 20 | 7, 08 | 0, 08 | 14, 59 | 82, 84 | 16, 57 | 12000, 00 |
На глубине Нс = 4, 8 м от подошвы фундамента выполняется условие ограничения глубины сжимаемой толщи основания (ГСТ):
σ zp = 17, 87 кПа ≈ 0, 2∙ σ zγ = 0, 2∙ 78, 38 = 15, 68 кПа,
Поэтому послойное суммирование деформаций основания производим в пределах от подошвы фундамента до границы сжимаемой толщи грунта (ГСТ).
Осадку основания определяем по формуле:
β - безразмерный коэффициент, равный 0.8;
– среднее значение вертикального нормального напряжения (далее – вертикальное напряжение) от внешней нагрузки в i-м слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента (см. 5.6.32), кПа;
– среднее значение вертикального напряжения в i-м слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, от собственного веса, выбранного при отрывке котлована грунта (см. 5.6.33), кПа;
– толщина i-го слоя грунта, см, принимаемая не более 0, 4 ширины фундамента;
- модуль деформации i-го слоя грунта по ветви первичного нагружения, кПа;
n - число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.
Условие S = 1, 66 см < Su = 12, 0 см выполняется. Значение принято по Таблице Д.1 СП 22.13330.2011.
Расчетная схема распределения напряжений в основании фундамента по оси А-5.