- •2.1 Материалы инженерно-геологических изысканий…………………3
- •3. Расчет фундамента мелкого заложения.
- •3.1 Определение глубины заложения.
- •3.2 Определение размеров фундамента.
- •3.3 Расчет осадки фундамента мелкого заложения.
- •4. Определение глубины заложения свайного ростверка.
- •4.1 Расчетная схема свайного фундамента.
- •4.2 Определение несущей способности сваи.
- •4.3 Расчет осадки свайного фундамента
- •5. Вариантное проектирование
- •5.1 Расчет технико-экономических показателей
- •5.2 Анализ приведенных расчетов двух вариантов фундаментов
- •Гост 25100-95 «Грунты».
3.3 Расчет осадки фундамента мелкого заложения.
Целью расчета является ограничение абсолютных или относительных перемещений (осадок) фундаментов и надфундаментных конструкций такими пределами, при которых гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность. Расчетная деформация грунтового основания от полезной нагрузки не должна превышать предельно-допустимой S ≤ Su.
Выполняем данный расчет методом послойного суммирования. Этот метод является на данный момент самым «удобным». Суть и сам расчет подробно изложен в Приложении 2 СНиП 2.02.01-83*.
Осадку фундамента методом послойного суммирования определяют как сумму осадок элементарных слоев в пределах сжимаемой толщи:
где β=0,8 – б/р коэффициент;
hi – толщина элементарного слоя, принимаемая не более 0,4b;
Ei – модули деформации i-х слов грунта;
σzp,i – напряжения на подошве элементарных i-х слов грунта;
Среднее фактическое давление под фундаментом от действия вертикальных нагрузок, включая вес фундамента и грунта на его уступах P=747,92 кПа.
Строим эпюру вертикального бытового давления грунта σzg.
Бытовое давление грунта на планировочной отметке:
=1*18,9=18,9 кПа
=18,9+1,7*18,9=51,03 кПа
=51,03+0,2*20,0=55,03 кПа
=55,03+2*20,0=95,03кПа
=95,03+2*10=115,03кПа
=115,03+4,1*20=197,03кПа
Ординаты откладываем влево от вертикальной оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента.
Строим эпюру 0,2·σzg.
=0,2*18,9=3,78 кПа
=0,2*51,03=10,21 кПа
=0,2*55,03=11,01 кПа
=0,2*95,03=19,01 кПа
=0,2*115,03=23,01 кПа
=0,2*197,03=39,41 кПа
Ординаты откладываем вправо от вертикальной оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента.
Строим эпюру вертикальных напряжений от действия нагрузки на подошве фундамента σzp.
Напряжение в основании под подошвой фундамента:
Р0=Р–= 747,92–18,9=729,02 кПа.
Определяем ординаты эпюры дополнительного давления по формуле:
σ zp,i=αi·P0
где α –коэффициент, учитывающий уменьшение по глубине дополнительного давления
b=1,9 м – ширина подошвы фундамента;
zi – расстояние по вертикали от подошвы фундамента до середины i-го элементарного слоя грунта. Откладываем ординаты давлений вправо от оси.
Точка пересечения эпюр σzp и 0,2·σzg является границей сжимаемой толщи грунта, ниже которой считаем, что осадки грунтов не происходят. Расстояние от подошвы фундамента до границы сжимаемой толщи Н=4,85 м (определенное графически).
Определяем величины осадок отдельных i-х слов грунта до границы сжимаемой толщи по формуле, изложенной выше. Все результаты вычислений сводим в таблицу.
Таблица 1. Расчет осадки фундамента мелкого заложения методом послойного суммирования.
№ |
z, м |
2z/b |
α |
σzq*0,2, кПа |
номер слоя |
h,м |
Bi |
E,мПа |
σzр, кПа |
S,м |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
1 |
0 |
0 |
1 |
3,78 |
1 |
0,35 |
0,74 |
16,6 |
729,02 |
0,0102 |
2 |
0,35 |
0,37 |
0.963 |
6,48 |
2 |
0,35 |
0,74 |
16,6 |
636,05 |
0,0092 |
| ||||||||||
3 |
0,70 |
0,74 |
0.840 |
9,18 |
3 |
0,30 |
0,74 |
16,6 |
549,14 |
0,00672 |
| ||||||||||
4 |
1,0 |
1,05 |
0.703 |
11,89 |
4 |
0,38 |
0,74 |
16,6 |
455,69 |
0,00671 |
| ||||||||||
5 |
1,38 |
1,45 |
0.526 |
14,58 |
5 |
0,38 |
0,74 |
18 |
337,07 |
0,00428 |
| ||||||||||
6 |
1,76 |
1,85 |
0.333 |
17,23 |
6 |
0,38 |
0,74 |
18 |
210,97 |
0,00325 |
| ||||||||||
7 |
2,14 |
2,25 |
0.328 |
19,91 |
7 |
0,38 |
0,74 |
18 |
205,43 |
0,00276 |
| ||||||||||
8 |
2,52 |
2,65 |
0.240 |
22,63 |
8 |
0,38 |
0,74 |
18 |
148,58 |
0,00202 |
| ||||||||||
9 |
2,90 |
3,05 |
0.180 |
25,38 |
9 |
0,30 |
0,74 |
18 |
110,13 |
0,00127 |
| ||||||||||
10 |
3,20 |
3,37 |
0.160 |
28,07 |
10 |
0,38 |
0,74 |
18 |
96,67 |
0,00100 |
| ||||||||||
10 |
3,20 |
3,37
|
0.160 |
30,75 |
10 |
0,38 |
0,40 |
27 |
93,47 |
0,00047 |
11 |
3,58 |
2.8
|
0.130 |
33,46 |
11 |
0,38 |
0,40 |
27 |
75,01 |
0,00038 |
12 |
3,96 |
3.08 |
0.107 |
36,14 |
12 |
0,38 |
0,40 |
27 |
60,96 |
0,00032 |
| ||||||||||
13 |
4,34 |
4,57 |
0.093 |
37,80 |
13 |
0,38 |
0,40 |
27 |
52,31 |
0,00027 |
14 |
4,72 |
4,97 |
0.080 |
38,54 |
14 |
0,38 |
0,40 |
27 |
44,42 |
0,00023 |
15 |
5,10 |
5,37 |
0.069 |
39,41 |
15 |
|
|
|
37,81 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sсум=0,04914 |
Суммарная расчетная осадка слоев грунта под подошвой фундамента до границы сжимаемой толщи составляет S=4,91см, что меньше максимально-допустимой Su=8 см. Требуемое неравенство S ≤ Su выполняется.