Определяем размер фундамента (1)

Так как фундамент испытывает воздействие нормальной силы и изгибающего момента , он считается внецентренно нагруженным. Следовательно, фундамент проектируется прямоугольным в плане вытянутым в плоскости действия момента, и принимаем соотношение сторон подошвы фундамента -1,3

Определим окончательное расчетное сопротивление несущего слоя грунта с уточненными размерами подошвы фундамента:

R = (1,4*1,2)/1,1* (0.66*1*2.5*18,5+ 3.65*1,8*18,5+6.25*12,5) =351кН

Рср= 273 кН < R=351кН Pmax = 292 кН < 1,2R = 422кН

22.2% 30.85%

Разница Рср и R и Рmax и 1,2R составляют соответственно 22,2% И 30,85% что превышает допустимых 5% - пределы точности инженерных расчетов, поэтому проводя те же расчеты подобрали размер фундамента 2,2 х 2,9(м),

при этом предел точности одного из условий – разница Рср и R составляет 1,22 %<5%

Рср= 341,6 кН < R=345,8кН Pmax = 368,2 кН < 1,2R = 414,9кН

1,22 % 11,3 %

3.3. Расчет деформаций основания фундамента:

Вычисление вероятной осадки производится методом послойного суммирования в следующей последовательности.

1. Вычисление ординаты эпюр природного давления _zg и вспомогательной 0,2_zg по формуле _zgi=_zgi-1 +_2ih_i,

где h_i- толщина i-ого слоя грунта; _2i- удельный вес i-ого слоя грунта.

Точка 0 –на поверхности земли _zg=0; 0,2_zg=0;

Точка 1 – на уровне подошвы фундамента:

_zgо= ₁ h_1/1=12*1+18,5*1,65=42,5 кПа;

0,2_zgо=8,5 кПа;

Точка 2- на на уровне подземных вод::

_zg1=_zgо + ₁h₁=39,7+18,5*2.1=81,4 кПа;

0,2_zg1=16,3 кПа;

Точка 3 на на границе 2-го и 3-го слоя (с учетом взвешивающего действия воды)

_zg2 = _zg1 +_sb2h₂=78,5+10,18*0,3=84,4 кПа;

0,2_zg2=16,9 кПа;

Точка 4- на границе 3-го и 4-го слоев(с учетом взвешивающего действия воды)

_zg3 = 81,6+10,77*5=138,2 кПа;

0,2_zg3=27,6 кПа;

Ниже 4-го слоя залегает полутвердый суглинок, который является водоупором

_w=_w*( h_2-1+ h_{3 )=} 10*(5+0,3) = 53 кПа

Полное вертикальное давление на кровлю глины

¹_zg3 = 138,2+53 =191,2 кПа;

0,2¹_zg3=38,2 кПа;

Следующую точку возьмем произвольную т.к. мощность четвертого последнего слоя неограничена

_zg4 = 191,2+19,2*3=249 кПа;

0,2_zg4=49,8 кПа;

2. По полученным значениям ординат на геологическом разрезе в масштабе строим эпюру природного давления _zg и вспомогательной 0,2_zg.

3. Определяем дополнительное вертикальное давление на основание от здания или сооружения по подошве фундамента при b_f =2,2→ р_ср =341,5 :

р_о = р_ср - _zgо = 341,5– 42,5 = 299 кПа

4. Разбиваем толщу грунта под подошвой фундамента на элементарные подслои толщиной _i=(0,20,4)b_f. Принимаем _i=0,4b_f=2,2*0,4=0.88 м.

5. Определяем дополнительные вертикальные нормальные _zр напряжения на глубине z_i от подошвы фундамента:

_zр =_i p_о,

грунта, зависит от формы подошвы фундамента и соотношений = 2z_i / b_f и =l_f/b_f, где z_i –глубина i-го элементарного слоя от подошвы фундамента

z_i , определяется по таблице.

Принимаем =0,8 * z_i и =1,3

6. По полученным данным строим эпюру дополнительных вертикальных напряжения _zр от подошвы фундамента (рисунок прилагается)

7. Опр. высоту сжимаемой толщи основания H_с, нижняя граница которой ВС принимается на глубине z=H_с, где выполняется условие равенства _zр =0,2_zg

8. Определяем величину общей осадки по формуле

где  - безразмерный коэффициент, =0,8;

среднее значение дополнительного, вертикального, нормального напряжения от подошвы фундамента в i-ом слое грунта, равное полсуммы напряжений на верхней z_i-1 и на нижней z_i границах слоев по вертикали, проходящей через центр фундамента;

- толщина i-ого слоя грунта;

E_i –модуль деформации i-ого слоя грунта; n-количество слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

Для удобства расчета осадки все вычисления ведем в табличной форме следующего вида

№ ИГЭ	Наименование грунта и его состояние	Мощность слоя, hi,м	, м	zi, м	= 2zi /bf	i	кПа	кПа	Ei кПа
ИГЭ-2	Супись пластичн.	2,8	0.00 0,88 0,88 0,88 0,2	0.00 0,88 1,76 2,64 2,8	0.00 0.8 1,6 2,4 2,8	1.00 0,836 0,510 0,310 0,200	299,1 250,0 152,5 92,7 59,8	274,5 201,3 122,6 76,3	15 000
									ВС
ИГЭ-3	Песок сред. крупн, сред. плотн, влажный	5	0,88 0,88 0,88 0,88	3,68 4,56 5,44 6,32	3,6 4,4 5,2 6	0,136 0,098 0,087 0,058	40,7 29,3 26,0 17,3	50,2 35,0 27,7 21,7	40 000

H_с = 5,75 м

S_общ=0,88 *274,5 +0,88 *201,3+0,88*122,6+0,16*76,3]+

+ 0.88*50,2+0,88*35,0+0,88*27,7+0,88*21,7] = 0,0311 =3,11 см;

9. Сравниваем полученное расчетное значение вероятной осадки S со значением предельных деформаций основания S_u, принимается в зависимости от конструктивной системы здания или сооружения по прил.

S_общ= 3,11 см <S_u=10 см, условие выполняется.