Розрахунок деформацій основи фундаменту мілкого закладання

Розрахункова схема системи споруда – фундамент – основа згідно СНіП 2.02.01-83 п.2.4. і п.2.40 повинна вибиратися з урахуванням найбільш суттєвих факторів, які визначають напружений стан і деформацію основи і конструкцій споруди.

Для розрахунку деформацій основи застосовують схему основи в вигляді лінійно – деформуємого напівпростору з глибиною стислої товщини Н_с і коли в її межах залягає шар ґрунту з модулем деформації Е₁ 100мПа.

Розподіл вертикальних напружень по глибині основи приймається відповідно схемі, наведеній на рис.5.1.

 

 

Рис.5.1. Схема розподілу вертикальних напружень в лінійно – деформуємому на півпросторі.

DL- відмітка планіровки; NL-відмітка поверхні природного рельєфу; FL - відмітка підошви фундаменту; WL – рівень підземних вод; B.C. нижня межа стислої товщі; d і d_n - глибина закладання фундаменту відповідно від рівня планіровки і поверхні природного рельєфу; b - ширина фундаменту; P_cp - середній тиск під підошвою фундаменту; P₀ - додатковий тиск під підошвою фундаменту; σ_zq і σ_qo- вертикальне напруження від власної ваги грунту на глибині z– від підошви фундаменту і на рівні підошви; σ_zq і σ_qo – додаткове вертикальне напруження від зовнішнього навантаження на глибині z від підошви фундаменту і на рівні підошви; Н_с - глибина стислої товщі.

Вертикальні напруження по глибині основи розраховують в такій послідовності:

- визначають напруження від власної ваги ґрунту на рівні підошви фундамену

σ_zgo = ρ;∙d_n, (5.1)

де ρ; – щільність ґрунту, розташованого вище підошви фундаменту.

- визначають додаткове напруження від зовнішнього навантаження на рівні підошви фундаменту

σ_zрo=Ро=Рср - σ_zgo. (5.2)

 

- розбивають стислу товщу під фундаментом на елементарні шари грунту висотою h_i=0,2b, або задаючи кроки відносної глибини ξ=0,4; 0,8; 1,2 і т.д. (див. СНиП 2.02.01-83 додаток 2 табл.1)

- визначають напруження від власної ваги грунту на глибини z

(5.3)

де ρ_і, h_i - відповідно щільність та висота елементарного і-го шару грунту.

 

- визначають додаткове напруження від зовнішнього навантаження на глибині z

σ_zрі = α_і σ_zро, (5.4)

 

де α_i - коефіцієнт розсіювання напруги на межі кожного елементарного шару (див. СНиП 2.02.01-83, додаток 2, табл.1)

По обчислених значеннях вертикальних напружень будують епюру розподілу їх у масиві ґрунту в вільному масштабі, відкладаючи ліворуч від осі z від поверхні природного рельєфу напруження від власної ваги ґрунту δ_zgi, а праворуч від осі z від рівня підошви фундаменту додаткові напруження від зовнішнього навантаження (див. рис 5.1)

Нижня межа стислої товщі основи приймається на глибині z=Hc при виконанні умови

σ_zp = 0,2σ_{zg, (5.5)}

де σ_zp – додаткове вертикальне напруження на глибині z; σ_zg – вертикальне напруження від власної ваги ґрунту.

Коли нижня межа стислої товщі знаходиться в шарі ґрунту з Е<5МПа або такий шар залягає нижче глибини z, тоді нижня межа визначається за умовою

σ_zp = 0,1σ_{zg, (5.6)}

Розрахунок осадки основи та споруди в межах стислої товщі виконується методом пошарового сумування за формулою

, (5.7)

_де - безрозмірний коефіцієнт (g w:val="UK"/></w:rPr><m:t>=0,8)</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> ; n – кількість елементарних шарів ґрунту в межах в межах стислої товщі; Е_і - модуль деформації і – го шару грунту.

Загальна вимога до деформації основи є виконання умови

S S_и, (5.8)

де S_и - граничне значення спільної деформації основи та споруди (для промспоруд S_и 0,08м)

Результати розрахунків доцільно представити у вигляді таблиці.