Расчет осадок ФМЗ.

Осадки фундаментов на немерзлых грунтах допускается не определять при опирании фундаментов на скальные, крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем и твердые глины.

Расчёт оснований по деформациям производят исходя из условия:

_,

где – совместная деформация основания и сооружения, см, определяемая расчётом в соответствии с указаниями

– предельное значение совместной деформации основания и сооружения, см, устанавливаемое нормами проектирования.

Величина осадки основания определяется методом послойного суммирования осадок отдельных слоёв грунта в пределах сжимаемой толщи основания.

Порядок расчёта

1. На геологическом разрезе вычерчиваем в масштабе фундамент (по ширине) с привязкой по высоте

2. Определяем среднее давление на грунт под подошвой фундамента, кПа:

,

где – площадь подошвы фундамента, м²; – расчётная вертикальная нагрузка в плоскости подошвы фундамента, кН, определяется по формуле

.

3. Определяем вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента:

,

где – расчетный удельный вес грунта выше подошвы фундамента, кН/м³ (с учётом взвешивающего действия воды); – глубина заложения подошвы фундамента, принимаемая от поверхности грунта без учёта срезки или размыва, м.

4. Определяем дополнительное (к природному) вертикальное давление на основание, кПа:

.

Для фундаментов шириной принимается .

5. Толщу грунта ниже подошвы фундамента разбиваем на однородные по сжимаемости элементарные слои, границы которых должны совпадать с границами геологических слоёв, а при наличии грунтовых вод также и с их горизонтом.

Толщина слоев должна быть , где – ширина, м (меньшая сторона фундамента).

Для более точного определения осадки рекомендуется принимать .

6. Определяем вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границах однородных слоёв ниже подошвы фундамента, кПа,

,

где – удельный вес отдельных однородных слоёв грунта с учётом взвешивающего действия или дополнительного давления воды, кН/м³;
– толщина отдельных слоёв грунта, м; – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента, кПа, см. формулу (3.30).

7. Определяем дополнительные вертикальные напряжения от внешней нагрузки на глубине от подошвы фундамента (см. рис. 3.3)

, (3.33)

где – дополнительное вертикальное давление на основание, кПа, см. формулу (3.31); – коэф­фициент, принимаемый по табл. 3.3 в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной.

8. Устанавливаем нижнюю границу сжимаемой толщи грунта (В.С). Эта граница соответствует глубине ниже подошвы фундамента, на которой выполняется условие:

,

где – дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, кПа; – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на глубине , кПа.

Если найденная по указанному выше условию нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации МПа или такой слой залегает непосредственно ниже глубины , нижняя граница сжимаемой толщи определяется из условия:

.

Нижнюю границу сжимаемой толщи грунтов можно определять графическим путём. Для этого на расчётной схеме слева от оси фундамента строят в произвольном масштабе эпюру вертикальных напряжений от собственного веса грунта , справа в том же масштабе – эпюру дополнительных вертикальных напряжений от внешней нагрузки . Затем справа от оси фундамента строят дополнительно эпюру с ординатами .

Точка пересечения линий эпюр и определяет нижнюю границу сжимаемой толщи грунтов.

Расстояние от подошвы фундамента до этой границы является глубиной сжимаемой толщи грунтов , в пределах которой происходит осадка основания.

9. Осадку основания с использованием расчётной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства получаем суммированием величины осадки каждого слоя в пределах сжимаемой толщи грунта и определяется согласно по формуле

,

где – безразмерный коэффициент, равный 0, 8; – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в -м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней и нижней границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента; n – число слоёв, на которое разбита сжимаемая толща грунта; и – соответственно толщина и модуль деформации -го слоя грунта.

10. Производим проверку условия. При его несоблюдении необходимо изменить размеры фундамента или глубину заложения.