2. Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования

1. Определение значения расчётного сопротивления R на уровне заложения подошвы фундамента при b=4 м.

d

Расчетную глубину сезонного промерзания грунта d_f, м, определяют по формуле:

м, где

d_fn – нормативная глубина промерзания, м;

k_h – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения;

- коэффициент условий промерзания грунта, учитывающий изменчивость климата;

м

м

Так как уровень подземных вод находится выше расчётной глубины промерзания- морозное пучение возможно.

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.

Принимаем размеры подошвы фундамента l=8м, b=4м. Следовательно, площадь фундамента составит 32 м².

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

4. Определение абсолютной осадки основания фундамента s и сравнение с предельной величиной деформации основания Su 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*4,0=1,6м.

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

_{zg 0}=d

_{zg 0}=18,52,2=40,7 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.9

_{zp 0}=158,98– 40,7 =118,28 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		zp	0,2 zp
суглинок	1 2	2,2 6,5	40,7 225,7	2	1,1 3,25	0,25 1,42	118,28 66,72	23,66 13,3

Осадка фундамента 2,4 см - меньше предельно допустимой осадки фундаментов .