Проектирование основания и фундамента (стр. 4 из 5)
Необходимые для вычисления осадки фундамента данные:
1) Глубина заложения и размеры подошвы фундамента
2) Сведения о грунтах и их напластованиях
3) Среднее давление под подошвой фундамента
4) Данные компрессионных испытаний грунтов.
Определение абсолютной осадки фундамента в сечении 2-2 методом послойного суммирования
Согласно СНиП П-15-74 осадка определяется методом послойного суммирования, основные предпосылки которого следующие:
1) Принимается, что осадка происходит за счет дополнительного давления Р0 = Рср – Рпр1-1
2) Выполняется главное условие прочности Pср ≤ R
3) Осадка фундамента происходит за счет деформации грунта в пределах некой толщи ограниченной мощности, расположенной под подошвой фундамента. Этот слой называется сжимаемой толщей. Нижняя граница сжимаемой толщи соответствует уровню, на котором выполняется условие Pz ≥ 0,2 Рср
4) Осадка происходит только за счет осевых напряжений Pz
5) Боковое расширение грунта отсутствует, следовательно, при определении осадки фундамента можно пользоваться решением задачи об уплотнении грунтов под воздействием сплошной равномерно распределенной нагрузки.
Значит:
Толщу основания ниже подошвы разобьем на элементарные слои hi=0,2b, hi=0,2х2.5=0,5м.
Определим m и n для каждого элементарного слоя по формулам mi = 2Zi/b; n = a/b,
где Zi – расстояние от подошвы фундамента до подошвы элементарного слоя,
a, b – размеры подошвы фундамента.
По таблице 1, Приложения 3 СНиП П-15-74 определим коэффициент α для каждого слоя.
Все данные находятся в таблице 6.
Определим значения дополнительного напряжения по формуле:
где, γoiн – объемный вес грунта.
На h0 Pос = 281,36 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м – 21,7 кН/м3 х 0,2м) = 239,82 кН/м2
На h1 Pос = 281,36 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 0,7м)= 228,97 кН/м2
На h2 Pос = 281,36 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 1,2м )= 218,12 кН/м2
На h3 Pос = 281,36 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 1,7м )= 207,27 кН/м2
На h4 Pос = 281,36 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 2м + 20 кН/м3 х 0,2 м)= 196,76 кН/м2
и. т д.
После построения эпюр Pпр и Pос , графически находим мощность сжимаемой толщи Hсжт = 9,68 м.
Все расчетные данные внесем в таблицу:
Таблица 6.1. Данные для расчета абсолютной осадки фундамента в сечении 2-2.
| № слояоснова-ния | № элем.слояhi = 0.5м(для всех слоев) | m1 | α | Pi = =α(Pср. – Pпр.) | PсркН/м2 | PпркН/м2 | q0м2/Кн | Si |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 2 | 1 | 0,4 | 0,96 | 230,2656 | 281,36 | 52 | 2,51 х 10-4 | 0,027633 |
| 2 | 2 | 0,8 | 0,8 | 185,088 | 63,2 | 2,51 х 10-4 | 0,021903 | |
| 2 | 3 | 1,2 | 0,606 | 132,205 | 74 | 2,51 х 10-4 | 0,01577 | |
| 2-3 | 4 | 1,6 | 0,449 | 93,10464 | 84,5 | 1,76 х 10-4 | 0,0078 | |
| 3 | 5 | 2 | 0,336 | 66,14496 | 94,5 | 1,02 х 10-4 | 0,003202 | |
| 3 | 6 | 2,4 | 0,257 | 48,02302 | 104,5 | 1,02 х 10-4 | 0,002318 | |
| 3 | 7 | 2,8 | 0,201 | 35,54886 | 114,5 | 1,02 х 10-4 | 0,00171 | |
| 3 | 8 | 3,2 | 0,16 | 26,6976 | 124,5 | 1,02 х 10-4 | 0,00128 | |
| 3 | 9 | 3,6 | 0,13 | 20,3918 | 134,5 | 1,02 х 10-4 | 0,000974 | |
| 3 | 10 | 4 | 0,108 | 15,86088 | 144,5 | 1,02 х 10-4 | 0,000754 | |
| 3 | 11 | 4,4 | 0,091 | 12,45426 | 154,5 | 1,02 х 10-4 | 0,000589 | |
| 3 | 12 | 4,8 | 0,077 | 9,76822 | 164,5 | 1,02 х 10-4 | 0,000459 | |
| 3 | 13 | 5,2 | 0,066 | 7,71276 | 174,5 | 1,02 х 10-4 | 0,00036 | |
| 3 | 14 | 5,6 | 0,058 | 6,19788 | 184,5 | 1,02 х 10-4 | 0,000287 | |
| 3 | 15 | 6 | 0,051 | 4,93986 | 194,5 | 1,02 х 10-4 | 0,000226 | |
| 3 | 16 | 6,4 | 0,045 | 3,9087 | 204,5 | 1,02 х 10-4 | 0,000176 | |
| 3 | 17 | 6,8 | 0,04 | 3,0744 | 214,5 | 1,02 х 10-4 | 0,000136 | |
| 3 | 18 | 7,2 | 0,036 | 2,40696 | 224,5 | 1,02 х 10-4 | 0,000104 | |
| 3 | 19 | 7,6 | 0,032 | 1,81952 | 234,5 | 1,02 х 10-4 | 7,65E-05 | |
| ∑= 0,085759 |
Находим абсолютную осадку сечения c помощью формул.
Переводим величину q0 из МПа-1 в М2/Кн.
0,251 МПа-1 = 2,51 х 10-4 М2/Кн.
Промежуточные значения q0 находим методом интерполяции.
Абсолютная осадка для сечения 2-2 Sабс = 0,085759 м = 8,575 см.
Т.к площади подошв фундаментов у сечений 1-1, 2-2 одинаковы, а нагрузки на фундаменты в сечениях различаются незначительно, (в сечении 1-1 нагрузка меньше чем в 2-2) примем абсолютную осадку для сечения 1-1 равной Sабс = 8,575 см.
Определение абсолютной осадки фундамента в сечении 3-3 методом послойного суммирования
Согласно СНиП П-15-74 осадка определяется методом послойного суммирования, основные предпосылки которого следующие:
1) Принимается, что осадка происходит за счет дополнительного давления Р0 = Рср – Рпр3-3
2) Выполняется главное условие прочности Pср ≤ R
3) Осадка фундамента происходит за счет деформации грунта в пределах некой толщи ограниченной мощности, расположенной под подошвой фундамента. Этот слой называется сжимаемой толщей. Нижняя граница сжимаемой толщи соответствует уровню, на котором выполняется условие Pz ≥ 0,2 Рср
4) Осадка происходит только за счет осевых напряжений Pz
5) Боковое расширение грунта отсутствует, следовательно, при определении осадки фундамента можно пользоваться решением задачи об уплотнении грунтов под воздействием сплошной равномерно распределенной нагрузки. Значит:
Толщу основания ниже подошвы разобьем на элементарные слои hi=0,2b
hi=0,2х2.5=0,48м.
Определим m и n для каждого элементарного слоя по формулам mi = 2Zi/b; n = a/b,
где Zi – расстояние от подошвы фундамента до подошвы элементарного слоя,
a, b – размеры подошвы фундамента.
По таблице 1, Приложения 3 СНиП П-15-74 определим коэффициент α для каждого слоя.
Все данные находятся в таблице 6.
Определим значения дополнительного напряжения по формуле:
где, γoiн – объемный вес грунта.
На h0 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м – 21,7 кН/м3 х 0,2м) = 234,52 кН/м2
На h1 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 0,68м)= 224,104 кН/м2
На h2 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 1,16м )= 213,688 кН/м2
На h3 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 1,64м )= 203,272 кН/м2
На h4 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 2м + 20 кН/м3 х 0,12 м)= 193,06 кН/м2
На h5 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 2м + 20 кН/м3 х 0,6 м)= 183,46 кН/м2
На h6 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 2м + 20 кН/м3 х 1,08 м)= 173,86 кН/м2
На h7 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 2м + 20 кН/м3 х 1,56 м)= 164,26 кН/м2
На h8 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 2м + 20 кН/м3 х 2,04м)= 154,66 кН/м2
На h9 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 2м + 20 кН/м3 х 2,52м)= 145,06 кН/м2
На h10 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 2м + 20 кН/м3 х 3м)= 135,46 кН/м2
На h11 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 2м + 20 кН/м3 х 3,48м)= 125,86 кН/м2
На h12 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 2м + 20 кН/м3 х 3,96м)= 116,26 кН/м2
На h13 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 2м + 20 кН/м3 х 4,44м)= 106,66 кН/м2
На h14 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 2м + 20 кН/м3 х 4,92м)= 97,06 кН/м2
На h15 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 2м + 20 кН/м3 х 5,4м)= 87,46 кН/м2
На h16 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 2м + 20 кН/м3 х 5,88м)= 77,86 кН/м2
На h17 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 2м + 20 кН/м3 х 6,36м)= 68,26 кН/м2
На h18 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 2м + 20 кН/м3 х 6,84м)= 58,66 кН/м2
На h19 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 2м + 20 кН/м3 х 7,32м)= 49,06 кН/м2
На h20 Pос = 276,06 кН/м2 – (18,6 кН/м3 х2м + 21,7 кН/м3 х 2м + 20 кН/м3 х 7,8м)= 39,46 кН/м2
После построения эпюр Pпр и Pос , графически находим мощность сжимаемой толщи Hсжт = 9,47 м.
Все расчетные данные внесем в таблицу:
Таблица 6.2. Данные для расчета абсолютной осадки фундамента в сечении 3-3.