Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования excel
Обновлено: 06.07.2024
Расчет осадки слоистых оснований выполняется методом послойного суммирования, в основу которого положена разобранная выше задача (основная задача).
Сущность метода заключается в определении осадок элементарных слоев основания в пределах сжимаемой толщи от дополнительных вертикальных напряжений ozP, возникающих от нагрузок, передаваемых сооружениям.
Так как в основу этого метода положена расчетная модель основания в виде линейно-деформируемой сплошной среды, то необходимо ограничить среднее давление на основание таким пределом, при котором области возникающих пластических деформаций лишь незначительно нарушают линейную деформируемость основания, т.е. требуется удовлетворение условия
Для определения глубины сжимаемой толщи Нс вычисляют напряжения от собственного веса azq и дополнительные от внешней нагрузки ozP.
Нижняя граница сжимаемой толщи ВС основания принимается на глубине z = Нс от подошвы фундамента, где выполняется условие
т.е. дополнительные напряжения составляют 20% от собственного веса грунта.
Тогда полную осадку можно найти простым суммированием осадок всех элементарных слоев в пределах сжимаемой толщи из выражения
где р — безразмерный коэффициент, зависящий от коэффициента относительных поперечных деформаций, принимается равным 0,8; hj — высота /-го слоя; Et — модуль деформации /-го слоя „ GzPi-l ®zPi
грунта; огА- ср =--- — среднее напряжение /-го элементарного слоя.
Рис. 7.11. Расчетная схема для определения осадки методом послойного
DL — отметка планировки; NL — отметка поверхности природного рельефа; FL — отметка подошвы фундамента; ВС — нижняя граница сжимаемой толщи; Нс — сжимаемая толща
Метод послойного суммирования позволяет определять осадку не только центральной точки подошвы фундамента. С его помощью можно вычислить осадку любой точки в пределах или вне пределов фундамента. Для этого пользуются методом угловых точек и строится эпюра напряжений от вертикальной нагрузки, проходящей через точку, для которой требуется расчет осадки.
Таким образом, метод послойного суммирования в основном используется при расчете небольших по размерам фундаментов зданий и сооружений и при отсутствии в основании пластов очень плотных малосжимаемых грунтов.
Пример 7.1. Определить методом послойного суммирования осадку ленточного фундамента шириной Ь= 1,2 м. Глубина заложения подошвы фундамента от поверхности природного рельефа d = 1,8 м. Среднее давление под подошвой фундамента Р= 285 кПа. Основание сложено следующими слоями:
I слой — маловлажный, средней плотности, песок мелкий с коэффициентом пористости 3 , модулем деформации Е = 14,4 МПа;
II слой — насыщенный водой, средней плотности, средней крупности с е2 = 0,60, у2 = 19,2 кН/м 3 и Е2 = 18,6 МПа;
Ill слой — полутвердый суглинок с JL — 0,18, у3 = 18,5 кН/м 3 и Ет, = 15,3 МПа.
Подземные воды на участке строительства обнаружены на глубине 3,8 м (рис. 7.12).
Рис. 7.12. Расчетная схема к примеру 7.1
Решение. Вычисляем ординаты эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса грунта по формуле (6.46) и вспомогательной эпюры 0,2azq.
На поверхности земли oZ(/ — 0.
На уровне подошвы фундамента
На контакте первого и второго слоев
На контакте второго и третьего слоев
Так как второй слой — насыщенный водой, то необходимо учитывать взвешивающее действие столба воды:
Тогда третий слой воспринимает давление не только от действия двух вышележащих слоев, но и от столба воды, которое определяется:
Определяем напряжение по подошве третьего слоя:
Определяем дополнительное давление на основание под подошвой фундамента:
Для нахождения глубины сжимаемой толщи определяем azp по оси фундамента, а полученные данные сводим в табл. 7.1.
Нижнюю границу сжимаемой толщи находим по точке пересечения вспомогательной эпюры и эпюры дополнительных напряжений 0,2а;(/ (см. рис. 7.12).
Из рис. 7.12 видно, что эта точка пересечения соответствует мощности сжимаемой толщи Нс — 6,1 м.
По формуле (7.16) находим осадку S слоя песка мелкого:
Вычисляем осадку S2 песка средней крупности:
Вычисляем осадку S2 слоя суглинка:
Полная осадка фундамента
По СП 22.13330.2011 для зданий данного типа находим предельно допустимую осадку ^ =10 см.
Читайте также: