РГР №1. Определение осадки столбчатого фундамента методом послойного суммирования

Название	Определение осадки столбчатого фундамента методом послойного суммирования
Дата	25.03.2019
Размер	0.54 Mb.
Формат файла
Имя файла	РГР №1.docx
Тип	Документы #71522

Расчетно-графическая работа №1

Определение осадки столбчатого фундамента методом послойного суммирования

Метод послойного суммирования по схеме линейно-деформируемого полупространства рекомендован нормами проектирования (СНиП 2.02.01-83*) и является основным при расчетах осадок фундаментов зданий и сооружений.

При расчетах этим методом принимаются следующие упрощающие гипотезы:

– осадка зависит только от вертикального давления, создаваемого фундаментом сооружения, другие компоненты напряжений не учитываются;

– боковое расширение грунта невозможно, а фундамент не имеет жесткости.

Принимается следующая расчетная схема для определения осадок.

$c:\users\skipa\documents\работа свфу\механика грунтов\вспомогательные материалы\ргр 1..jpg$

N – внешняя нагрузка от сооружения;

d_n – глубина заложения фундамента от поверхности земли;

b – ширина подошвы фундамента;

p – среднее давление под подошвой фундамента;

p₀ – дополнительное давление на основание;

σ_zg и σ_zg_,0– вертикальное напряжение от собственного веса грунта на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы;

σ_zp и σ_zp_,0– дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы;

H_с – глубина сжимаемой толщи.

1. При расчете толщу грунта ниже подошвы фундамента делят на элементарные слои, осадку которых определяют от среднего напряжения в рассматриваемом элементарном слое в предположении отсутствия бокового расширения грунта.

2. По известным данным определяем модуль деформации

3. При известных нагрузках от сооружения и площади фундамента определяется среднее давление на основание по подошве фундамента

4. Определяем напряжения от собственного веса грунта и строим эпюру напряжений

где

– удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

– глубина заложения фундамента от поверхности земли;

– соответственно удельный вес и толщина i-го слоя грунта.

- вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.

Эпюра напряжений от собственного веса грунта строится слева от оси фундамента, а эпюра дополнительных напряжений справа от оси фундамента.

5. Определяем дополнительное вертикальное напряжение в грунте от внешнего давления под подошвой фундамента.

где

- коэффициент, принимаемый по табл. 1 в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента

и относительной глубины, равной

(z – это расстояние от подошвы фундамента до середины i-го слоя);;

– дополнительное вертикальное давление на основание;

- среднее давление под подошвой фундамента;

6. Определяем

и строим эпюру. По эпюре определяем нижнюю границу сжимаемой толщи основания H_с исходя из условия

.

7. Определяем осадку основания методом послойного суммирования

где

– безразмерный коэффициент, равный 0,8

- дополнительное вертикальное напряжение в грунте от внешнего давления под подошвой фундамента;

– соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта;

n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.
Литература:

1. СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений стр. 36;

2. Догадайло А.И., Догадайло В.А. Механика грунтов: основания и фундаменты: учебное пособие – 2-е изд. – М.: ИД «Юриспруденция», 2012 г. www.iprbookshop.ru стр.56;

3. Берлинов М.В. Основания и фундаменты: учеб. для строит. спец. вузов. – 3-е изд. стер. – М.: Высш. шк., 1999 г. – стр. 144

Задание: Определить осадку фундамента и построить эпюры напряжений

Номер варианта	l, см	b, см	N, тыс. кгс	H, см	, см	Вид грунта
1	420	160	111	700	200	суглинок
2	500	220	116	850	250	супесь
3	460	180	110	750	220	глина
4	520	240	120	800	260	суглинок
5	440	160	115	700	210	супесь
6	540	250	125	900	230	глина
7	420	150	113	750	240	суглинок
8	550	260	124	850	200	супесь
9	400	140	112	700	250	глина
10	470	200	123	800	220	суглинок
11	510	220	113	900	260	супесь
12	450	180	122	750	210	глина
13	530	230	126	950	230	суглинок
14	430	190	110	700	240	супесь
15	560	240	125	850	200	глина
16	410	200	109	750	250	суглинок
17	480	180	115	800	220	супесь
18	550	220	120	900	260	глина
19	440	160	111	700	210	суглинок
20	520	250	120	850	230	супесь
21	420	150	112	800	240	глина
22	560	240	122	900	200	суглинок
23	460	180	113	750	250	супесь
24	540	220	124	850	220	глина
25	400	200	114	700	260	суглинок

Характеристики грунтов

Вид грунта	, г/см³	, г/см³	, %	, см²/кгс
суглинок	2,11	2,80	31	0,013	0,62
супесь	2,16	2,66	25	0,011	0,74
глина	2,25	2,93	33	0,009	0,40

Насыпной грунт – насыщенный песок

=1,99 г/см³

Исходные данные: l=480 см;

b=200 см;

N=114 тыс. кгс

Н=800 см – грунт суглинок;

=2,02 г/см³ суглинок;

=2,73 г/см³ суглинок;

=29 % суглинок;

=0,011 см²/кгс суглинок;

=0,62 для суглинка;

=200 см – насыщенный песок;

=1,99 г/см³ песок.

1. Делим толщу грунта ниже подошвы фундамента на элементарные слои. Масштаб в 1 см 1 м.

$c:\users\skipa\documents\работа свфу\механика грунтов\вспомогательные материалы\ргр 1.jpg$

2. По известным данным определяем модуль деформации

4. Определяем напряжения от собственного веса грунта и строим эпюру напряжений

где

– удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

– глубина заложения фундамента от поверхности земли;

– соответственно удельный вес и толщина i-го слоя грунта.

- вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.

$c:\users\skipa\documents\работа свфу\механика грунтов\вспомогательные материалы\ргр 1.1.jpg$

5. Определяем дополнительное вертикальное напряжение в грунте от внешнего давления под подошвой фундамента.

где

и относительной глубины, равной

(z – это расстояние от подошвы фундамента до середины i-го слоя);

– дополнительное вертикальное давление на основание;

- среднее давление под подошвой фундамента;

Интерполяцией находим значения

		0,174	0,096
	0,261	0,128	0,074

Вычисляем

и строим эпюру

$c:\users\skipa\documents\работа свфу\механика грунтов\вспомогательные материалы\ргр 1.2.jpg$

6. Определяем

и строим эпюру. По эпюре определяем нижнюю границу сжимаемой толщи основания H_с исходя из условия

$c:\users\skipa\documents\работа свфу\механика грунтов\вспомогательные материалы\ргр 1.3.jpg$

По схеме получаем толщину сжимаемой толщи H_с = 340 см.

7. Определяем осадку основания методом послойного суммирования

где

– безразмерный коэффициент, равный 0,8

- дополнительное вертикальное напряжение в грунте от внешнего давления под подошвой фундамента;

– соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта;

n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.