2. Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования

2.1.Определение значения расчётного сопротивления R на уровне заложения подошвы фундамента при b=1 м.

где - - приведенная глубина заложения фундаментов от пола подвала.

. – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала;

- расстояние от уровня планировки до пола подвала

;

;

2.2. Определение площади подошвы фундамента А и его размеров

в плане: ширины b и длины l.

,

где l и b – размеры фундамента, принимаемые по двум последним цифрам шифра в зачетке: большая цифра – длина фундамента l, меньшая цифра – ширина фундамента.

Например: принимаем размеры подошвы фундамента 3,33,9 м. Следовательно, площадб фундамента составит 12,87 м².

2.3. Уточнение R при установленной ширине подошвы фундамента и принятой по «Схематической карте нормативных глубин промерзания глин и суглинков» .

2.4.Определение абсолютной осадки основания фундамента S и сравнение с предельной величиной деформации основания S_u установленной для рассматриваемого типа здания или сооружения.

Целью расчета является ограничение абсолютных перемещений фундаментов и подземных конструкций такими пределами, при которых гарантировалась бы нормальная эксплуатация сооружения и не снижалась бы его долговечность.

Расчет сводится к удовлетворению условия:

SS_u

где S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

S_u – предельное значение совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемое по прил.4 [3]

Осадка основания S может быть рассчитана различными методами, и в частности с использованием схемы в виде линейно деформируемого полупространства или слоя, методом эквивалентного слоя, предложенным Н. А. Цытовичем, или же методом ограниченной сжимаемой толщи (Б. И. Далматова).

Определение осадки фундамента методом послойного суммирования.

Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле:

где =0,8-безразмерный коэффициент;

_zp.i-среднее, значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней z_i-1 и нижней z_i границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

h_i и Е_i- соответственно толщина и модуль деформации i-гo слоя грунта;

n- число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.

Для построения эпюр _zg и _zp разбивают толщу грунта ниже подошвы фундамента на элементарные слои. При однородном основании высота элементарного слоя h_i может быть принята равной 0,4b, а при неоднородном основании, принимают h_i0,4b таким образом, чтобы одна из точек находилась на границе двух различных по составу грунтов.

В нашем случае высота элементарного слоя h_i0,4 3,0=1,2м.

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента _{zg 0} при планировке срезкой определится по формуле:

_{zg 0}=d

_{zg 0}=9,414,50=42,35 кН/м².

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта _zg на границе слоя, расположенного на глубине z от подошвы фундамента, определяется по формуле

где _i и h_i – удельный вес и толщина i-го слоя грунта.

Дополнительное вертикальное давление на основание на уровне подошвы фундамента определяют по формуле:

_{zp 0}=p₀=p–_{zg 0} ,

где p – среднее давление под подошвой фундамента.

_{zp 0}=312,02 – 42,35 =269,68 кН/м² .

Дополнительные вертикальные нормальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, определятся по формуле:

_{zp 0}=p₀

где - коэффициент, принимаемый по табл. 1 прил. 2 СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента =l/b и относительной глубины =2z/b.

Нижняя граница сжимаемой толщи основания условно находится на глубине z=H_с там, где _zp=0,2_zg, если модуль деформации этого слоя или непосредственно залегающего под этой границей больше или равен 5 МПа. Если же E<5 МПа, то граница сжимаемой толщи определяется исходя из условия _zp=0,1_zg.

Для удобства вычисления конечной осадки определяемые величины сведены в таблицу:

Величины, используемые при расчете осадок фундаментов

по методу послойного суммирования

Грунт	Номер точки	z,м	zg	=l/b	=2z/b	a	zp	zp i	Ei
Песок пылеватый	0	0	42,35	1,2	0,000	1,00	269,68		17000
	1	1,2	53,64		0,800	0,824	222,22	245,95
	2	1,5	56,47		1,000	0,734	197,95	210,09
Глина	3	2,4	72,85		1,600	0,491	117,04	157,50	7500
	4	3,6	94,69		2,400	0,291	78,48	97,76
	5	4,0	101,97		2,667	0,251	67,69	73,09
Суглинок	6	4,8	119,17		3,200	0,185	49,89	58,79	22000
	7	6,0	144,97		4,000	0,127	34,25	42,07
	8	7,2	170,77		4,800	0,091	24,54	29,40

Мощность сжимаемого слоя Н_с=6,5 м. Осадку вычисляем по следующей формуле:

Осадка фундамента 7,243 см меньше предельно допустимой осадки фундаментов .