10. Определение осадки методом послойного суммирования.

Напряжение в грунте от местной нагрузки рассеивается в пределах основания и с глубиной ин­тенсивность его уменьшается. Вследствие посте­пенного изменения напряжений по глубине основания его толщу можно разбить на ряд слоев и в каждом из них определить на­пряжение. Это и принято в методе послойного суммирования. Строим эпюру распределения вертикальных напряжений от собственного веса грунта .где γ_i - удельный вес грунта; h_i – толщина слоя. Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод (WL), но выше водоупора, должен определяться с учётом взвешивающего действия воды по формуле :

,

Определяем дополнительное к природному вертикальное напряжение в грунте под подошвой фундамента и строим эпюру;, гдесреднее давление на уровне подошвы фундамента.- коэф, учитывающий изменение дополн. вертик. напряжения по глубине и определяемый в зависимости от относительной глубиныи соотношения сторон,

Где -глубина рассматриваемого сечения ниже подошвы фундамента.

Толщу грунта ниже подошвы фундамента разбиваем на слои, не более По полученным даннымистроим эпюры. Определяем нижнюю границу сжимаемой толщи(ВС). Она находится на горизонтальной плоскости, где соблюдается условие:Осадка каждого слоя определяется по формуле:,

где β – коэф. для всех видов грунтов – 0,8

среднее дополнительное вертикальное напряжение в том слое грунта.

9. Определение размеров фундаментов (ленточных, центрально и внецентренно нагруженных под колонны)

Опред.р-ов подошвы центрально нагр. ф-ов.

Центрально нагруженным считают ф-т, у которого равнодействующая внешних нагрузок проходит через центр тяжести площади его подошвы. Сначала задаются глубиной заложения ф-та и опред. max расчетное значение нагрузки, действ. на его обрез от ос­новного сочетания нагрузок N₀₁₁ для расчета основания по деформациям. Кроме N₀₁₁ на основание перед. расч. знач. веса ф-та и гр. обратной засыпки. Сумма этих нагрузок уравнов. реактивным давлением. гр. Р_ср. Величина Р_ср должна быть по возможности близка к значению расчетного сопротивления грунта основания R. Определяем площадь подошвы ф-а в плане: А=N₁₁/(R- γ_ср·d),где γ- среднее значение удельного веса мате­риала фундамента и грунта на его уступах. Найдя А, подбирают размеры подошвы ф-та с округ­лением до 10 см, добиваясь по возможности одинакового выноса ф-та во все стороны. Это соотв. возникновению минимальных усилий в теле ф-та. Обычно подошву ф-та делают прямоуг.или квадратной. В последнем случае b₁=l₁=,при прямоуг.подошвеb₁=A/l₁ на 1 м/п длинны. Для центрально нагруженного ф-та далее определяют среднее давление по подошве по формуле: Р_ср=N₁₁/A+γ_срd. Уточняем расчетное сопротивление грунта: Сравниваем: Pср < R≤ 5%,если усл.не выполняется,надо изменять р-ры ф-та

Опред.р-ов подошвы внецентренно нагр.ф-ов.

Внецентренно нагруженным считают ф-т, у кото­рого равнодействующая внешних нагрузок не проходит через центр тяжести площади его подошвы. Обычно такое нагружение ф-та является либо результатом передачи на него над земными конструкциями момента и горизонтальной составляющей, либо результатом одностороннего давления грунта на его боковую поверхность. На ф-т действ.три составл. нагрузки:N₁₁,M₁₁,Q₁₁. Определяем площадь подошвы ф-а в плане: А=N₁₁/(R- γ_ср·d),где γ- среднее значение удельного веса мате­риала фундамента и грунта на его уступах. Найдя А, подбирают размеры подошвы ф-та с округ­лением до 10 см, добиваясь по возможности одинакового выноса ф-та во все стороны. Это соотв. возникновению минимальных усилий в теле ф-та. Обычно подошву ф-та делают прямоуг. или квадратной. В последнем случае b₁=l₁=,при прямоуг.подошвеb₁=A/l₁. Уточняем расчетное сопротивление грунта:

Для внецентренно нагруженного фундамента находим:

1. Среднее давление по подошве по формуле: Р_ср=N₁₁/A+γ_срd≤R 2) Макс. давление под краем фундамента:

3) Мин. давление под краем фундамента:

где если усл.не выполняется, надо изменять р-ры ф-та.

2. Механические характеристики грунтов и методы их определения (лабораторные и полевые)

Механические свойства грунтов зависят от их состава (гранулометрического и минерального), состояния (прочности, влажности) и характера структурных связей (водно-коллоидных и кристаллизационных).

К основным механическим свойствам грунтов относятся:

• сжимаемостьСпособность грунта уменьшаться в объеме под воздействием уплотняющих нагрузок называют сжимаемостью, осадкой или деформацией

• сопротивление сдвигу Предельным сопротивлением сдвигу (растяжению) называется способность грунта противостоять перемещению частей грунта относительно друг друга под воздействием касательных и прямых напряжений;

• водопроницаемость Водопроницаемость характеризуется способностью грунта пропускать через себя воду под действием разности напоров и обуславливается физическим строением и составом грунта..

Для определения характеристик механических свойств грунтов проводятся лабораторные и полевые испытания. В лаборатории испытываются образцы грунта относительно небольших размеров в виде монолитов или проб, отобранных на площадке строительства из шурфов, скважин и в естественных отложениях как естественной, так и нарушенной структуры. Образцы грунта естественной структуры — это пробы с полным сохранением целостности, внутренних, структурных связей и природной влажности, соответствующих условиям залегания в массиве основания. В этом случае они называются образцами с ненарушенной структурой.

При проектировании гидротехнических (грунтовых) сооружений испытываются специально изготовленные образцы, состояние которых должно соответствовать тому, которое грунты будут иметь в теле сооружения. В этом случае разрушаются структурные связи между частицами и поэтому такие образцы называют образцами с нарушенной структурой. Таким образом, по образцам грунта с ненарушенной и нарушенной структурой определяются его физико-механические характеристики.

Число пластичности: ; показатель текучести:; определение коэффициента пористости:

Под механическими свойствами подразумеваются прочностные и деформационные свойства грунта. Прочностные свойства грунта – характеризуют силы сопротивления грунта сдвигу

при действии на него внешних силовых воздействий. Деформационные свойства грунта характеризуют способность грунта изменять объем и форму по мере передачи на него давления.

Свойство	Закон	Показатели	Применение
Деформационные св-ва	Закон уплотнения	mv-коэф относит сжимаемости	При расчете оснований по 2 группе пред состояний или по деформ
Прочностные свойства	Закон Кулона	- угол внутр трения с– удельное сцепление	При расчете устойчивости основания 1 группа предельных состояний
Водопроницаемость	Закон Дарси	kf – коэф фильтрации сv- коэф консолидации	Расчет осадок во времени

3. Порядок расчета фундаментов на естественном основании

1. Определение глубины заложения фундаментов

Определяем расчетную глубину промерзания , гдеkh – коэф, учитывающий влияние теплового режима сооружения на глубину промерзания грунтов, dfn нормативная глубина промерзания

2. Определение формы и размеров подошвы фундаментов

Центрально нагруженный фундамент:

площадь фундамента А=N₁₁/(R- γ_ср·d), определяют среднее давление по подошве по формуле: Р_ср=N₁₁/A+γ_срd. Уточняем расчетное сопротивление грунта: Сравниваем: Pср < R≤ 5%,если усл.не выполняется,надо изменять р-ры ф-та

Внецентренно нагруженный фундамент:

площадь подошвы ф-а в плане: А=N₁₁/(R- γ_ср·d), Уточняем расчетное сопротивление грунта:

Для внецентренно нагруженного фундамента находим:

Среднее давление по подошве по формуле: Р_ср=N₁₁/A+γ_срd≤R ; Макс. давление под краем фундамента:

3) Мин. давление под краем фундамента:

где если усл.не выполняется, надо изменять р-ры ф-та.

8. Порядок работы фундаментов на искусственном основании.