Документ microsoft office word (3)
Метод пошарового підсумовування
Розрахунок опади шаруватих підстав виконується методом пошарового підсумовування. в основу якого покладена вище розібрана завдання (основна задача). Суть методу полягає у визначенні осад елементарних шарів основи в межах стиснутої товщі від додаткових вертикальних напружень σZP. що виникають від навантажень, переданих споруд.
Так як в основу цього методу покладено розрахункова модель підстави у вигляді лінійно-деформованої суцільного середовища, то необхідно обмежити середній тиск на підставу таким межею, при якому області виникають пластичних деформацій лише незначно порушують лінійну деформованість підстави, тобто потрібно задовольнити умову
Для визначення глибини стисливої товщі Нс обчислюють напруження від власної весаσZq і додаткові від зовнішнього навантаження σZP. Нижня межа стисливої товщі ВС підстави приймається на глибині z = Нс від підошви фундаменту, де виконується умова
тобто додаткові напруги складають 20% від власної ваги грунту.
При наявності ніжеуказанной глибини ґрунтів з модулем деформації Е≤5 МПа необхідно дотримуватися умова
Для підстав гідротехнічних споруд по СНиП 2.02.02-85 «Підстави гідротехнічних споруд» нижня межа активної зони знаходиться з умови
Розрахунок опади зручно вести з використанням графічних побудов в наступній послідовності (рис. 7.1 1):
будують геологічний розріз будівельного майданчика на місці розраховується фундаменту;
наносяться розміри фундаменту;
будуються епюри напруг від власної ваги грунту σZg і додаткового σZP від зовнішнього навантаження;
визначається стислива товща Нс;
визначається осаду елементарного шару грунту за формулою (7.15)
Тоді повну осадку можна знайти простим підсумовуванням осад всіх елементарних шарів в межах стиснутої товщі з виразу
де β- безрозмірний коефіцієнт, що залежить від коефіцієнта відносних поперечних деформацій, що дорівнює 0,8; hi - висота i-го шару; Ei - модуль деформації i-го шару грунту;
- середня напруга i-го елементарного шару.
Метод пошарового підсумовування дозволяє визначати осадку не тільки ценфальной точки підошви фундаменту. З його допомогою можна обчислити осадку будь-якої точки в межах або поза межами фундаменту. Для цього користуються методом кутових точок і будується епюра напружень вертикальної, що проходить через точку, для якої потрібно провести розрахунок опади.
Мал. 7.11. Розрахункова схема для визначення опади методом пошарового підсумовування: DL - відмітка планування; NL - відмітка поверхні природного рельєфу; FL - відмітка підошви фундаменту; ВС - нижня межа стисливої товщі; Нс - стислива товща
Таким чином, метод пошарового підсумовування в основному використовується при розрахунку невеликих за розмірами фундаментів будівель і споруд та при відсутності в підставі пластів дуже щільних малосжімаемим грунтів.
Приклад 7.1. Визначити методом пошарового підсумовування осадку стрічкового фундаменту
Приклад 7.1. Визначити методом пошарового підсумовування осадку стрічкового фундаменту шириною b = 1,2 м. Глибина закладення підошви фундаменту від поверхні природного рельєфу d = 1,8 м. Середній тиск під підошвою фундаменту Р = 285 кПа. Підстава складено наступними шарами:
Приклад 7.1. Визначити методом пошарового підсумовування осадку стрічкового фундаменту
Приклад 7.1. Визначити методом пошарового підсумовування осадку стрічкового фундаменту шириною b = 1,2 м. Глибина закладення підошви фундаменту від поверхні природного рельєфу d = 1,8 м. Середній тиск під підошвою фундаменту Р = 285 кПа. Підстава складено наступними шарами:
I шар - маловологі, середньої щільності, пісок дрібний з коефіцієнтом пористості е 1 = 0,65, з питомою вагою γ1 = 18,7 кН / м3, модулем деформації Е1 = 14,4 МПа; II шар - насичений водою, середньої щільності, середньої крупності з е2 = 0,60, γ2 = 19,2 кН / м3і Е2 = 18,6 МПа; III шар - напівтвердий суглинок з JL = 0,18, γ3 = 18,5 кН / м3 і Е3 = 15,3 МПа.
Підземні води на ділянці будівництва виявлені на глибині 3,8 м (рис. 7.12).
Мал. 7.12. Розрахункова схема до прикладу 7.1
Рішення. Обчислюємо ординати епюри вертикального напруги від дії власної ваги грунту за формулою (6.46) і допоміжної епюри 0,2σzg.
На поверхні землі σzg = 0; на рівні підошви фундаменту
на контакті першого і другого шарів
на контакті другого і третього шарів
Так як другий шар насичений водою, то необхідно враховувати зважувальне дію стовпа води:
Тоді третій шар сприймає тиск не тільки від дії двох верхніх шарів, а й тиск стовпа води, яке визначається рівнянням
Напруга по підошві третього шару визначаємо
Визначаємо додатковий тиск на підставу під підошвою фундаменту:
Для знаходження глибини стисливої товщі визначаємо σzp по осі фундаменту, а отримані дані зводимо в табл. 7.1
Нижню межу стисливої товщі знаходимо по точці перетину допоміжної епюри і епюри додаткових напружень 0,2σzg (див. Рис. 7.12).
З рис. 7.12 видно, що ця точка перетину відповідає потужності стиснутої товщини Нс = 6,1 м.
За формулою (7.16) знаходимо осадку S1 шару піску дрібного:
Обчислюємо осадку S2 піску середньої крупності:
Обчислюємо осадку S3 шару суглинку:
Повна осаду фундаменту
За СНиП 2.02.01-83 * для будівель даного типу знаходимо гранично допустиму осадку Su = 10 см.
В даному випадку S = 2,69 см Таблиця 7.1. Розрахункові дані до прикладу 7.1 Найменування шару грунтуСхожі статті