Задание №3

Цель работы: определение характера распределения напряжений под фундаментом.

Исходные данные: размеры фундамента определяют в соответствии с двумя последними цифрами зачетной книжки Х ₁ Х ₂:

b= 1 м + 0, 1 X ₁ × Х ₂, м.

l = 2 м + 0, 2 × X ₁ × Х ₂, м.

d= 1 м + 0, 1 Х ₂ м.

z ₁ = 0, 2 b м; z₂ = 0, 4 b м; z₃ = 0, 6 b м; z₄ = 0, 8 b м.

C (C^′ ) = 0, 2 l м.

P = 200 + Х ₁ Х ₂кПа.

x_М = X ₁, м; y_М = X ₂, м; z_М = (X ₁ +X ₂)/2, м.

 

Содержание работы

Давление на основание, передаваемое по подошве фундамента, распространяется в грунте во все стороны, постепенно уменьшаясь. Рассмотрим случай, когда фундамент передает на основание давление от равномерной силы Р (кПа), центр тяжести которого N проходит через центр подошвы (рис. 31).

Рис. 31. Схема действия сил от равномерной нагрузки

 

Наибольшие нормальные напряжения (s _zp) возникают по вертикальной оси Z, проходящей по центру подошвы фундамента. По мере увеличения глубины они постепенно уменьшаются по величине.

Расчет напряжений производится по формуле

,

где a – коэффициент рассеивания;

Р ₀ – осадочное давление на подошве, кПа, равное

,

где g – удельный вес грунта выше подошвы, кН/м³;

d – глубина заложения фундамента, м.

Значения a принимаются по таблице СНиП 2.02.01-83 (см. приложение В) в зависимости от соотношений x=2 z/b и h =l/b, где z – глубина определения напряжения, b и l – ширина и длина подошвы фундамента. Для промежуточных значений x и h коэффициент a определяют интерполяцией.

Напряжение под угловыми точками фундамента вычисляется по формуле

,

при этом соотношение x принимается равнымx =z/b.

Для определения вертикальных напряжений в любой точке основания, в том числе за проекцией площади нагружения, применяется метод угловых точек. Если напряжения определяют в точке, находящейся под загруженной областью (рис. 32, а), то загруженную площадь разбивают на четыре прямоугольника I, II, III и IV, для каждого из которых точка М является угловой, и напряжения находят как сумму давлений под угловыми точками четырех площадей загружения:

	а)	б)

Рис. 32. Схема определения напряжений от равномерно распределенной нагрузки методом угловых точек, находящихся:

а – в пределах загруженной площади; б – вне пределов загруженной площади

 

Если же точка М находится вне пределов площади загружения ABCD (рис. 32, б), она считается угловой для четырех фиктивных площадей загружения I, II, III и IV (прямоугольники AEMK, KMGD, BEMF, FMGC). При этом в пределах площадей I и II направление нагрузки совпадает с направлением исходной нагрузки, а в пределах площадей III и IV направление фиктивной нагрузки является обратным направлению исходной нагрузки и напряжения находят по выражению: