2.2. Предварительное определение площади подошвы фундаментов

Расчет ведется на основное сочетание нормативных нагрузок, рассчитанных по IIгруппе предельных состояний.

Предварительные размеры фундамента находятся из условия, что фактическое давление под подошвой фундамента P, должно не превышать расчетного сопротивления грунтаR.

P

При этом фундамент получается таким, что области пластических деформаций в основании достаточно малы: Zb/4

Требуемая площадь подошвы фундамента определяется по формуле

;1226.86 тс

приведенный удельный вес, вводимый для определения веса фундамента с грунтом на его уступах;

глубина заложения подошвы фундамента:d=2.5м;

Rрасчетное сопротивление грунта основания, определяемые по формуле:

,коэффициенты условий работы, принимаемые по [5]:,;

коэффициент, зависящий от прочностных характеристик грунта:

коэффициенты, принимаемые по [5]:

коэффициент, зависящий от ширины подошвы фундамента:

осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента. При наличии УГВ удельный вес грунта определяется с учетом взвешивающего действия воды:;

осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента. При наличии УГВ удельный вес грунта определяется с учетом взвешивающего действия воды:;

расчетное значение удельного сцепление грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента:

bширина подошвы фундамента.

Прямоугольный фундамент(A=)

При решении квадратного уравнения получили ширину прямоугольного фундамента: b=2.24, которая меньше ширины быка (3,5м)

Конструктивно принимаем ширину фундамента: b=4,5,

Расчетное сопротивление грунта основания фундамента:

Выполняем проверку условия:

Условие выполняется P

Следует проверить фундамент на совместное действие

Проверка выполнена успешно.

2.3. Определение осадок фундамента, его неравномерностей и крена

В курсовой работе рассматривается только один из видов возможных деформаций основанияосадка основания в различных точках подошвы фундамента, что обеспечивает определение осадки центра подошвы, неравномерности осадок краев, крена фундамента.

Расчет осадок ведется методом послойного суммирования, который позволяет учесть неоднородность основания.

Осадка определяется по схеме полупространства с условным ограничением сжимаемой толщи по формуле.

где - безразмерный коэффициент,;

- толщинаi-того слоя;

- модуль деформацииi-того слоя.

- среднее давление дополнительного вертикального нормального напряжения вi-том слое грунта, определяемое по формуле:

коэффициент, учитывающий изменение дополнительного давления по глубине, и зависящий от формы подошвы фундамента и относительной глубины принимаемый по [5]:

дополнительное к природному вертикальное давление на грунтовое основание, определяемое по формуле:

среднее давление под подошвой фундамента;

вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента, действовавшие до начала строительства( с учетом взвешивания):

осредненный удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы фундамента:

Определяем дополнительное вертикальное давление:

Определив , строим график распределенияпо осиzдля левого и правого фундамента (соответственно рис.1 и рис.2), при этом вычисленияведутся в табличной форме.

Значения определяем в характерных точках на границах слоев грунтов, с учетом взвешивающего действия воды по формуле:

Затем строим эпюру вертикальных напряжений от собственного веса грунта(рис.1 и рис.2). Расчет ведем от отметки природного рельефа,

Для левого фундамента

Таблица 3

z	0	3	5,5	8	10,5	11	11,5	13	14,5	16	17,5	20
	0	0,7	1,2	1,8	2,3	2,4	2,6	2,9	3,2	3,6	3,9	4,4
α	1	0,866	0,717	0,52	0,392	0,374	0,331	0,294	0,251	0,209	0,183	0,15
Gzpo	17,2	14,8952	12,3324	8,944	6,7424	6,4328	5,6932	5,0568	4,3172	3,5948	3,1476	2,58
Gzg	2,425	5,515	8,09	10,565	13,04	13,51	13,98	15,66	17,34	19,08	20,82	23,92
0,2Gzg	0,485	1,103	1,618	2,113	2,608	2,702	2,796	3,132	3,468	3,816	4,164	4,784
Υi	1,03	1,03	1,03	0,99	0,99	0,94	0,94	1,12	1,12	1,16	1,16	1,24
hi	0	3	2,5	2,5	2,5	0,5	0,5	1,5	1,5	1,5	1,5	2,5

Для правого фундамента

Таблица 5

z	0	1,5	2,5	4	5,5	8	10,5	13	16,5	19	21,5
	0	0,3	0,6	0,9	1,2	1,8	2,3	2,9	3,7	4,2	4,8
α	1	0,98	0,92	0,78	0,717	0,401	0,39	0,294	0,192	0,165	0,13
Gzpo	17,2	16,856	15,824	13,416	12,3324	6,8972	6,708	5,0568	3,3024	2,838	2,236
Gzpo	2,425	3,97	5	6,485	7,97	9,38	11,73	14,53	18,45	21,35	24,25
0,2Gzg	0,485	0,794	1	1,297	1,594	1,876	2,346	2,906	3,69	4,27	4,85
Υi	1,03	1,03	1,03	0,99	0,99	0,94	0,94	1,12	1,12	1,16	1,16
hi	0	1,5	1	1,5	1,5	1,5	2,5	2,5	3,5	2,5	2,5

Точка пересечения графиков и 0,2определяет сжимаемую толщу основания, в пределах которой происходит сжатие грунта.

По рисункам определяем активную сжимаемую толщу:

,

Вся активная толща разбивается на слои таким образом, чтобы в пределах одного грунта было однородным. В середине каждого слоя определяются значенияи вычисляется осадкаi-ого слоя грунта:

Вычисления ведутся в табличной форме для левого и правого фундамента в таблицах 6 и 7.

Таблица 4

№	zсер	hi	Gzp0i	Ei	Si
1	1,4	2,8	16,13	3000	0,01204
2	4,1	2,8	13,8	3000	0,0103
3	6,8	2,5	10,6	1700	0,01247
4	9,3	2,5	7,27	1700	0,00855
5	11	1	5,53	900	0,00492
6	12	1	4,9	2400	0,00163
					0,04991

Осадка левого фундамента составляет S= 5 см

Таблица 5

№	zсер	hi	Gzp0i	Ei	Si
1	0,8	1,3	17,1	3000	0,00593
2	1,9	1,3	16,5	3000	0,00572
3	3,3	1,5	14,63	1700	0,01033
4	4,8	1,5	11,46	1700	0,00809
5	6,8	2,5	7,8	900	0,01733
6	9,3	2,5	6	900	0,01333
7	11,7	2,4	5,33	2400	0,00426

Осадка левого фундамента составляет S= 6,5 см;

Согласно проектированию фундаментов по деформациям, заложенному в СНиПе, размеры подошвы фундамента должны быть назначены такими, чтобы было выполнено условие:

предельное значение абсолютной осадки для мостов по СНиП составляет 20 см.

Условие выполняется для левого и правого фундаментов.

Расчет относительной неравномерности осадок

Необходимо проверить выполнение условия:

относительная неравномерность осадок (по расчету)

предельное значение, установленное[1]

Условие по предельной относительной неравномерности осадок выполняется.