Пример расчета к параграфу 6.3

Пример 6.5. Используя данные примера 6.3 определить осадку фундамента методом послойного суммирования. Модуль деформации мелкого песка Е = 22 МПа = 22000 кН/м².

Решение.

1. Определяем нормативную нагрузку, с учетом веса фундамента и грунта на его уступах

Σ N_n = N_n + γ _md ₁ = 550 + 20·1,4 = 578 кН.

2. Находим среднее давление под подошвой фундамента

p = Σ N_n / А_f = 578/1,69 = 342 кПа;

3. Определяем дополнительное вертикальное давление на основание

  p ₀ = p – σ _{zg ,0}, где σ _{zg ,0} – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента: σ _{zg ,0} = γ d ₁ = 20,5·1,4 = 28,7 кПа,

p ₀ =342 – 28,7 = 313,3кПа.

4. Разбиваем сжимаемую толщу грунта на элементарные слои. Ширина подошвы фундамента b = 1,3 м, принимаем толщину элементарных слоев

h = 0,4 b = 0,4·1,3 = 0,52 м.

5. Определяем ординаты эпюры дополнительных напряжений на границах элементарных слоев σ _zр = α р ₀, коэффициент α определяется по табл. 1 приложения 2 СНиП 2.02.01-83* в зависимости от отношения сторон фундамента η = l / b = 1 и коэффициента ξ = 2 h / b (соответственно, на глубинах от подошвы фундамента: z = 0; z = h = 0,52 м; z = 2 h = 2·0,52 = 1,04м;

z = 3 h = 3·0,52 = 1,56м; z = 4 h = 4·0,52 = 2,08м; z = 5 h = 5·0,52 = 2,6м; z = 6 h = 6·0,52 = 3,12м; z = 7 h = 3,64м).

6. Определяем ординаты эпюры напряжений от собственного веса грунта

σ _zg = γ z_i + σ _{zg ,0}, для удобства, данные вычислений заносим в табл. 6.1, при этом, граница сжимаемой толщи принимается на глубине, где выполняется условие

                                                         σ _zр ≈ 0,2σ _zg

Таблица  6.1

Данные расчетов, к примеру 6.5

zi	ξ = 2 z / b	α (табл 1 Приложение 2 СНиП 2.02.01-83*)	σ zp (кПа)	σ zg (кПа)	0,2σ zg (кПа)	E (кПа)
0 0,52 1,04 1,56 2,08 2,6 3,12 3,64	0 0,8 1,6 2,4 3,2 4,0 4,8 5,6	1,000 0,800 0,449 0,257 0,160 0,108 0,077 0,058	313,3 250,6 140,7 80,5 50,1 33,8 24,1 18,2	28,7 39,36 50,32 60,98 71,64 82,3 92,96 103,62	18,6 20,7	28000

 

На глубине 3,64 м            σ _zр = 18,2 ≈ 0,2σ _zg = 20,7 кПа.

 

7. Определяем осадку фундамента по уравнению (6.7)

 

 

 

Осадка фундамента s = 1,1 см < s_u = 10 см (предельная осадка фундамента s_u определяется по приложению 4 СНиП 2.02.01-83*).

 

 

Задачи для самостоятельной работы к параграфу 6.3

Задача 6.7. Используя данные задачи 6.4 определить осадку фундамента методом послойного суммирования. Модуль деформации супеси Е = 16 МПа = 16000 кН/м².

Задача 6.8. Используя данные задачи 6.5 определить осадку фундамента методом послойного суммирования. Модуль деформации суглинка Е = 13 МПа = 13000 кН/м².

Задача 6.9. Используя данные задачи 6.6 определить осадку фундамента методом послойного суммирования. Модуль деформации суглинка Е = 22 МПа = 22000 кН/м².

 

Расчет прочности центрально-сжатых фундаментов по материалу

Фундаменты изготавливают из тяжелых бетонов классов В15 – В25. Армирование подошвы отдельно стоящих фундаментов и фундаментных подушек ленточных фундаментов выполняют арматурными сетками. Рабочую арматуру сеток принимают классов А500, А400, распределительную В500. Расстояние между осями рабочих стержней s = 100−200мм,диаметр рабочих стержней арматуры назначают не менее 10 мм. Фундаментные блоки ленточных фундаментов не армируются.

Расчет прочности тела фундамента ведется по 1-й группе предельных состояний на действие расчетной нагрузки N. Под подошвой фундамента возникает отпор грунта (его реакция р = N / А_f, кН/м²), под действием которого фундамент изгибается. В результате, фундамент работает как изгибаемый элемент.