Расчет осадки фундамента

Целью расчета оснований по деформациям является ограничение абсолютных или относительных перемещений такими пределами, при которых гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность (вследствие появления недопустимых осадок, подъемов, кренов, изменений проектных уровней и положений конструкций, расстройств их соединений и т.п.). При этом имеется в виду, что прочность и трещиностойкость фундаментов и надфундаментных конструкций проверены расчетом, учитывающим усилия, которые возникают при взаимодействии сооружения с основанием.

По пункту 5.5.6. [6], расчет основания по деформациям производят из условия:

(4.1)

где: - - совместная деформация основания и сооружения;

- - предельное значение совместной деформации основания и сооружения, определяется согласно приложению Д;

Принимаем распределение вертикальных напряжений по глубине основания, в соответствие со схемой на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1.

DL - отметка планировки; NL - отметка поверхности природного рельефа; FL - отметка подошвы фундамента; WL - уровень подземных вод; В.С - нижняя граница сжимаемой толщи;

и - глубина заложения фундамента соответственно от уровня планировки и поверхности природного рельефа; - ширина фундамента;

- среднее давление под подошвой фундамента; и - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на глубине от подошвы фундамента и на уровне подошвы;

и - вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы;

- вертикальное напряжение от собственного веса, вынутого в котловане грунта в середине i-го слоя на глубине от подошвы фундамента;

Нс - глубина сжимаемой толщи.

Рисунок 5.1

Осадка основания с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле:

(5.2)

где: - - безразмерный коэффициент;

- - среднее значение вертикального нормального напряжения, от внешней нагрузки в i-м слое грунта по вертикали, проходящей по центру нагрузки;

- - среднее значение вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, от собственного веса выбранного при отрывке грунта котлована;

- - толщина i-го слоя грунта (не более 0,4 ширины фундамента);

- - модуль деформации i-го слоя грунта по ветви первичного нагружения при природной влажности;

Согласно пункту 5.5.34 [6]: при расчете осадки фундаментов, возводимых в котлованах глубиной менее 5 м, допускается в формуле (7.3) не учитывать второе слагаемое:

(5.3)

Вертикальные напряжения от внешней нагрузки зависят от размеров и формы фундаментов. Для прямоугольных фундаментов, на глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр подошвы, напряжение будет равно:

(5.4)

где: - табличный (таблица 5.8 [1]) коэффициент, принимаемый в зависимости от относительной глубины (при промежуточных значениях определяется интерполяцией);

- среднее давление под подошвой фундамента, кПа

Вертикальные напряжения от собственного веса фундамента на отметке подошвы фундамента, на глубине z от подошвы фундамента для прямоугольных фундаментов будет равно:

(5.5)