Методические указания и задания к выполнению контрольной работы для студентов заочного обучения, обучающихся по направлению 270100 «Строительство» (стр. 2 из 4)
Z
Рис. 2 – Вид эпюр напряжений sz = f(z) и sz = f(r)
Задание 2
Расчёт осадки фундамента методом
послойного суммирования
Определить осадку S ленточного фундамента методом послойного суммирования по методу СНиП 2.02.01-83*[4]. Фундамент имеет глубину заложения d, ширина подошвы равна b. Ниже подошвы фундамента залегает два слоя грунта. Основанием фундамента является слой 1, имеющий толщину h1. Основание подстилается слоем 2, толщина которого неопределенна и принимается достаточно большой. Грунтовые воды на площадке строительства отсутствуют.
Исходные данные:
- глубина заложения фундамента d, м;
- ширина подошвы фундамента b, м;
- среднее давление под подошвой фундамента Р, кПа;
- расчетные характеристики грунтов.
Исходные данные принимаются из табл. 2, характеристики грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, – из табл. 3. Номер варианта соответствует предпоследней цифре шифра зачетной книжки студента.
Таблица 2
Исходные данные к заданию 2
| Номер варианта | Ширина подошвы фундамента b, м | Глубина заложения фундамента d, м | Давление под подошвой фундамента P, кПа | Удельный вес грунта выше подошвы фундамента γ’II, кН/м3 |
| 1 | 1,2 | 1,2 | 150 | 17,2 |
| 2 | 1,4 | 1,4 | 180 | 17,4 |
| 3 | 1,6 | 1,6 | 200 | 17,6 |
| 4 | 1,8 | 1,8 | 250 | 18,0 |
| 5 | 2,0 | 2,0 | 300 | 18,2 |
| 6 | 2,2 | 2,2 | 350 | 18,4 |
| 7 | 2,4 | 2,4 | 260 | 18,6 |
| 8 | 2,6 | 2,6 | 240 | 19,0 |
| 9 | 2,8 | 2,8 | 320 | 19,2 |
| 0 | 3,0 | 3,0 | 360 | 19,4 |
Решение.
Прежде чем приступать к расчету осадки фундамента, необходимо убедиться, что давление р под подошвой фундамента удовлетворяет условию
р ≤ R. (2)
Для проверки этого условия необходимо определить расчетное сопротивление грунта R по формуле
R=
, (3)где Mγ, Мg, Мс – коэффициенты, принимаемые в зависимости от угла внутреннего трения φII грунта, залегающего под подошвой фундамента, по табл. 5.1 [3]
Таблица 3
Характеристики грунтов к заданию 2
| Номер вари-анта | Наименование грунта 1-го слоя | Толщина слоя, h1, м | Удель-ный вес, γII, кН/м3 | Угол внутреннего трения, φII, град | Удельное сцепле-ние, сII, кПа | Модуль дефор-мации, Е, кПа |
| 1 | Суглинок полутвердый | 3,0 | 20 | 23 | 22 | 20000 |
| 2 | Супесь пластичная | 3,5 | 19 | 18 | 28 | 24000 |
| 3 | Песок мелкий средней плотности | 3,3 | 17 | 35 | 3 | 32000 |
| 4 | Суглинок мягкопластичный | 4,0 | 20,5 | 19 | 25 | 13000 |
| 5 | Глина полутвердая | 2,5 | 22 | 20 | 68 | 24000 |
| 6 | Глина тугопластичная | 3,2 | 21 | 18 | 57 | 21000 |
| 7 | Суглинок тугопластичный | 2,8 | 20 | 22 | 28 | 19000 |
| 8 | Супесь пластичная | 4,0 | 19,6 | 24 | 13 | 16000 |
| 9 | Суглинок полутвердый | 4,2 | 20 | 22 | 23 | 21000 |
| 0 | Глина полутвердая | 3,0 | 21 | 19 | 54 | 21000 |
Продолжение табл. 3
| Номер вари-анта | Наименование грунта 2-го слоя | Удельный Вес, γII, кН/м3 | Модуль деформации, Е, кПа |
| 1 | Глина полутвердая | 21 | 20000 |
| 2 | Песок ср. крупности, плотный | 18 | 36000 |
| 3 | Суглинок тугопластичный | 20 | 17000 |
| 4 | Суглинок полутвердый | 20 | 20000 |
| 5 | Песок мелкий, сред. плотности | 17 | 32000 |
| 6 | Глина полутвердая | 22 | 24000 |
| 7 | Суглинок полутвердый | 20,5 | 21000 |
| 8 | Суглинок тугопластичный | 21 | 19000 |
| 9 | Суглинок мягкопластичный | 19,6 | 12000 |
| 0 | Глина тугопластичная | 20,6 | 20000 |
или соответствующим таблицам [1, 2, 4];
– произведение коэффициентов условий работы, принимаем равным 1; kz = 1 – коэффициент; b – ширина подошвы фундамента; d – глубина заложения фундамента; сII – расчётное значение удельного сцепления грунта; γII - расчётное значение удельного веса грунта основания; γ΄II - расчётное значение удельного веса грунта выше подошвы фундамента.Если условие (2) выполняется, можно приступать к расчету осадки фундамента. Если условие (2) не выполняется, необходимо рассчитать требуемую ширину подошвы фундамента, при которой условие (2) выполнится. Для этого нужно принять R = р и подставить в формулу (3). Из полученного выражения найти b. Это и будет требуемая ширина подошвы. Расчет осадки теперь нужно производить при найденной требуемой ширине подошвы фундамента.
Перед расчётом осадки основания необходимо показать положение поверхности грунта, слои грунта и расположение фундамента (рис.3).
Давление от собственного веса грунта вычисляется по формуле
σzg = Σγi·hi , (4)
где γi – удельный вес грунта i- го слоя, hi – толщина i- го слоя. Давление от каждого последующего слоя добавляется к давлению от вышележащих слоев грунта. Для заданных условий строится эпюра давления от собственного веса грунта. Ординаты этой эпюры откладываются слева от оси Z.
Дополнительное давление на грунт в уровне подошвы фундамента вычисляется по формуле
p0 = p - σzg,0 , (5)
где р – давление под подошвой фундамента; σzg,0 – давление от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента; р0 – дополнительное давление на грунт от фундамента.