2.3. Проверка давлений под подошвой фундамента.
Для фундамента, загруженного внецентренно (имеется момент на стену) должны выполняться следующие условия:
P R , где
P – средние напряжения под подошвой фундамента
P = ( Nn /A) + cp dn = (460 / 1,5) + 20 х 1,5 =306,7+30 = 336,7 < 350,8 , условие выполняется.
Pmax 1,2R, где
Pmax – максимальное давление под краем фундамента
Pmax = ( Nn /A) + cp dn + ( Mn / W) , где
W– момент сопротивления в плоскости подошвы фундамента
W=( b2² L) / 6 = ( 1,73² х 1,73 ) / 6 = 0,86 (L=b=1,73 – длина фундамента)
Pmax = ( 460 / 1,5) + 20 х 1,5 + ( 28 / 0,86) = 369,3 < 421, условие выполняется.
3. Pmin 0 где
Pmin – минимальное давление под краем фундамента
Pmin = = ( Nn /A) + cp dn - ( Mn / W) = ( 460 / 1,5) + 20 х 1,5 - ( 28 / 0,86) = 304,1 > 0, условие выполняется.
2.4. Расчет осадки фундамента
По условию задания грунт - суглинки легкие песчаные.
Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле
β – безразмерный коэффициент , принимаемый равным 0,8;
zpi – среднее значение вертикального дополнительного нормального напряжения в i –том слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней zi-1и нижней zi границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;
hi и Ei – соответственно толщина и модуль деформации i –того слоя грунта
n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания
При этом распределение вертикальных нормальных напряжений по глубине основания принимается в соответствии со схемой, приведенной на рис.2
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рис.2. Схема распределения вертикальных напряжений: Глубина грунта Z для выполнения расчетов принимается в пределах (4…6) b. В данной работе примем глубину заложения фундамента равной Z = 4b = 4 х 1,73 = 6,9 м. Вертикальные напряжения от собственного веса грунта zg на границе слоя, расположенного на глубине Z. определяются по формуле: zg = Σ i hi , где i - удельный вес грунта i –го слоя; hi – толщина i –го слоя. Толщу грунта 4b = 6,9 м разбиваем на элементарные слои hi, толщиной равной 0,4b = 1,73 х 0,4 = 0,69м Определим количество слоев n = (6,9-1,5) / 0,69 = 7,8 ≈ 8 Напряжение от собственного веса грунта на отметке подошвы фундамента определим по формуле: zg,о = dn = 19,6 x 1,5 = 29,4 кПа Рассчитаем вертикальное напряжение от собственного веса грунта: zg,1 = zg,о + 1 h1 = 29,4 + 19,6 х 0,69 = 29,4 + 13,52 = 42,92 кПа; zg,2 = 42,92 + 13,52 = 56,44 кПа; zg,3 = 56,44 + 13,52 = 69,96 кПа; zg,4 = 69,96 + 13,52 = 83,48 кПа; zg,5 = 83,48 + 13,52 = 97 кПа; zg,6 = 97 + 13,52 = 110,52 кПа; zg,7 = 110,52 + 13,52 = 124,04 кПа; zg,8 = 124,04 +19,6 х 0,57=135,21 кПа; Рассчитаем вертикальное давление в уровне подошвы фундамента, которое определяется как разность между средним давлением по оси фундамента и вертикальным напряжением от собственного веса грунта на уровне подошвы по формуле Ро = Р - zg,о = 336,7 – 29,4 = 307,3 кН/м , где Р среднее давление под подошвой фундамента. Определяем значения вертикальных дополнительных напряжений на границах слоев. Дополнительные напряжения в точках, расположенных на вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, рассчитываем по формуле: zp = α x Ро = 1,000 х 307,3 = 307,3 кПа где α – коэффициент, принимаемый по таблице 4.3 в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента η = ℓ/b и относительной глубины равной ξ = 2z/b, z – расстояние от подошвы фундамента до точки на осевой вертикали, в которой определяется напряжение. Для первого слоя η = 1,73 / 1,73 =1; ξ = 2z/b = 2 х 0,69 / 1,73 = 0,8, отсюда находим из таблицы α = 0,800, а zpo = 0,800 х 307,3 = 245,84 кПа
Таблица 4.3 Значение коэффициента α для расчета дополнительных напряжений в грунте
Результаты вычислений вертикальных напряжений от собственного веса грунта и дополнительных напряжений сводим в таблицу 5. Вычисляем осадку каждого элементарного слоя по формуле Si = 0,8 (zpi x hi ) / Ei Таблица 5
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Величина осадки незначительная. Условие соблюдается, т.к. S=1,12см<Su=10см. ( по условию для ленточных фундаментов Su =10см). Следовательно, полная осадка фундамента не превышает предельно допустимой по СниПу.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
По полученным значениям zp и zg строим эпюру напряжений(рис.3)
|
Рис. 3 Расчетная схема и эпюра напряжений