1). Метод пошарового підсумування

Цей метод застосовується для розрахунку осідання фундаментів, ширина яких менше 10 м за умови відсутності в границях стисливої зони ґрунтів з модулем деформації Е > 100 МПа та Е < 5 МПа. В цьому методі розрахункова схема приймається у вигляді лінійно деформованого напівпростору з умовним обмеженням глибини стисливої зони. При розрахунку приймаються наступні допущення:

1. в кожному елементарному шарі вертикальні напруження приймаються як середня величина між додатковим тиском на покрівлі і на підошві кожного шару;

1. кожний шар повинен бути однорідним;

2. деформації враховуються в межах стисливої зони, нижня границя якої знаходиться на глибині, де виконується умова:

4. осідання дорівнює сумі деформацій окремих шарів ґрунту в межах стисливої зони:

де S - осідання окремого фундаменту, см; S_i - деформації в межах кожного шару, см; п - кількість шарів, на які розбита стислива зона.

Розрахунок осідання виконують у такій послідовності:

1. Складають ескіз фундаменту з геологічним перерізом (рис. 5.1);

2. Стисливу зону розділяють на елементарні шари товщиною h_i = 0.4*b;

3. По осі фундаменту зліва будують епюру напруження від власної ваги ґрунту, починаючи від планувальної позначки майданчика при плануванні зрізанням і від природного рельєфу при плануванні підсипкою.

Ординати епюри σ_zg знаходять для характерних точок (на межах шарів і в деяких характерних горизонтальних перерізах) за формулою:

де γ_i - питома вага ґрунту, кН/м ; h_i - товщина шару ґрунту, м.

Для насичених водою шарів ґрунту нижче рівня ґрунтових вод до розрахунків необхідно приймати питому вагу грунту із врахуванням виштовхуючої дії води у_іЬ. Напруження від власної ваги ґрунту на покрівлю водотривких шарів визначають за формулою:

де h_w, - висота стовпа води, м;

γ_i - питома вага води ~ 10 кН/м³.

питома вага води ~ 10 кН/м³.

4. По осі фундаменту праворуч будують свару додаткового напруження а_2р, ордината якої визначається»формулою:

α_i - коефіцієнт, що враховує зміну доурпшого зміну

додаткового напруження по глибині (табл. 5.1);

σ_zp.0 - додатковий тиск на рівні підошви фущрмшіу, кПа;

р - середній тиск під підошвою фундаменту,kПа;

σ_{zg 0} - тиск від власної ваги ґрунту на рівні підошви

фундаменту, кПа.

Б. РОЗРАХУНОК ФУНДАМЕНТІВ ЗА НЕСУЧОЮ ЗДАТНІСТЮ(НА МІЦНІСТЬ І СТІЙКІСТЬ)

Для забезпечення міцності та стійкості фундаментів його розраховують за несучою здатністю як на вертикальні навантаження так і на горизонтальні складові (на зсув по підошві або з основою). Розглянемо розрахунок фундаментів на несучу здатність на прикладі пальових фундаментів.

2). Розрахунок одиночних паль

Палі-стояки

Несучу здатність паль-стояків визначають, виходячи з розрахункового опору матеріалу палі як центральне навантаженого вертикального елементу за нормами залізобетонних конструкцій, а також виходячи з розрахункового опору ґрунтів основи, приймаючи з двох отриманих значень F_d кН.

де γ_с - коефіцієнт умови роботи палі в ґрунті, γ_с = 1;

А - площа спирання палі на ґрунт, м²;

R - розрахунковий опір під нижнім кінцем палі-стояка для забивних, набивних і бурових паль, занурених нижнім кінцем в скелясті крупноуламкові ґрунти з піщаним заповнювачем, а також на глинисті ґрунти твердої консистенції. В курсовому проекті допускається взяти R = 20 МПа.

Висячі забивні або вдавлювані палі

Несуча здатність висячої забивної або вдавлюваної палі, що працює на вертикальне навантаження, визначається за формулою:

де γ_CR i γ_Cf - коефіцієнти умов роботи ґрунту відповідно під нижнім кінцем палі та по її бічній поверхні, що залежать від умов занурення паль;

R - розрахунковий опір грунту під нижнім кінцем палі, кПа;

U - зовнішній периметр поперечного перерізу палі, м;

f_i - розрахунковий опір і-го шару грунту по бічній поверхні палі, кПа;

h_i - товщина і-го шару грунту, м.

Набивні та бурові палі

Несучу здатність по грунту набивних і бурових паль, а також паль-оболонок, що занурюються з видаленням грунту і працюють на вертикальне навантаження, визначають за формулою:

де γ_CR i γ_Cf - коефіцієнти умов роботи ґрунту відповідно під нижнім кінцем палі та по її бічній поверхні, що залежать від умов занурення паль; γ_CR=1.0 або 0,9(для фунд-ів, що бетонуються під водою), γ_Cf=1.3

R - розрахунковий опір грунту під нижнім кінцем палі, кПа;

U - зовнішній периметр поперечного перерізу палі, м;

f_i - розрахунковий опір і-го шару грунту по бічній поверхні палі, кПа;

h_i - товщина і-го шару грунту, м.