Материал: Расчёт и проектирование фундаментов различного заложения
2.3 Расчет осадки фундамента методом
послойного суммирования
1. Определяем природное и вспомогательное
напряжение от собственного веса грунта.
- природное
- вспомогательное
Определяем удельный вес грунтов:
ρ·g =2,01·10=20,1 кН/м3
ρ·g =1,89·10=18,9 кН/м3
Так как во втором слое грунта
проходит уровень грунтовых вод, то удельный вес 
необходимо пересчитать с учётом
взвешивающего действия воды.
γsb2=
кН/м3
Аналогично 
γsb3=
кН/м3
ρ·g =1,98·10=19,8
кН/м3
1) На поверхности земли:
Дополнительное вертикальное напряжение
) Вертикальное напряжение от
собственного веса грунта на подошве фундамента:
=
кПа
Дополнительное вертикальное напряжение
кПа
) Вертикальное напряжение от
собственного веса грунта на уровне подошвы 1-го слоя:
=
кПа
кПа
) Вертикальное напряжение от
собственного веса грунта на уровне грунтовых вод:
=
кПа
кПа
) Вертикальное напряжение от
собственного веса грунта на уровне подошвы 2-го слоя:
=
кПа
кПа
) Вертикальное напряжение от
собственного веса грунта на уровне подошвы 3-го слоя:
=
кПа
кПа
) Вертикальное напряжение от
собственного веса грунта на кровле водоупора:
кПа
кПа
кПа
) Вертикальное напряжение от
собственного веса грунта на подошве 4-го слоя:
кПа
кПа
. Определяем дополнительное давление
на подошву фундамента
кПа
. Сжимающую толщу грунта ниже
подошвы фундамента разбиваем на элементарные слои высотой zi Определяем
высоту элементарного слоя 
:
м < 0,3м, следовательно zi=0,4
м
. Определяем напряжение на каждом элементарном слое.
Для этого составляем таблицу.
Таблица 4.
|
№ |
Наименование слоя |
zi, м |
hi, м |
|
|
кПа |
Eo, кПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Супесь твёрдая IL=-2,46 е=0,42 |
0 |
1,1 |
0 |
1 |
190,08 |
32000 |
|
2 |
|
0,4 |
1,5 |
0,8 |
0,881 |
167,46 |
|
|
3 |
Суглинок тугопластичный IL=0,48 е=0,62 |
0,8 |
1,9 |
1,6 |
0,642 |
122,03 |
19000 |
|
4 |
|
1,2 |
2,3 |
2,4 |
0,477 |
90,67 |
|
|
5 |
|
1,6 |
2,7 |
3,2 |
0,374 |
71,09 |
|
|
6 |
|
2,0 |
3,1 |
4,0 |
0,306 |
58,16 |
|
|
7 |
Песок мелкий средней плотности насыщенный водой е=0,72 |
2,4 |
3,5 |
4,8 |
0,258 |
49,04 |
18000 |
|
8 |
|
2,8 |
3,9 |
5,6 |
0,223 |
42,39 |
|
|
9 |
|
3,2 |
4,3 |
6,4 |
0,196 |
37,26 |
|
|
10 |
|
3,6 |
4,7 |
7,2 |
0,175 |
33,26 |
|
|
11 |
|
4,0 |
5,1 |
8,0 |
0,158 |
|
|
|
12 |
|
4,4 |
5,5 |
8,8 |
0,143 |
27,18 |
|
|
13 |
|
4,8 |
5,9 |
9,6 |
0,132 |
25,09 |
|
|
14 |
|
5,2 |
6,3 |
10,4 |
0,122 |
23,19 |
|
|
15 |
|
5,6 |
6,7 |
11,2 |
0,113 |
21,48 |
|
|
16 |
|
6,0 |
7,1 |
12,0 |
0,106 |
20,15 |
|
. Определяем осадку фундамента.
где β=0,8 - коэффициент бокового расширения,
- модуль деформации,
- среднее напряжение в i-ом слое.
1,36 см < 
8 см
Вывод: осадка удовлетворяет условию,
следовательно, допустима.
Рисунок 3.
2.4 Ðàñ÷åò
îñàäêè ôóíäàìåíòà
ìåòîäîì ýêâèâàëåíòíîãî
ñëîÿ (ìåòîä Öûòîâè÷à)
. Íàéäåì êîýôôèöèåíò
îòíîñèòåëüíîé
ñæèìàåìîñòè
ïî ôîðìóëå:
-êîýôôèöèåíò ñæèìàåìîñòèêîýôôèöèåíò ïîðèñòîñòè
êÏà-1
êÏà-1
êÏà-1
. Îïðåäåëèì
ìîùíîñòü ýêâèâàëåíòíîé
ýïþðû ïî ôîðìóëå:
=2,60 - êîýôôèöèåíò
ýêâèâàëåíòíîãî
ñëîÿ (ïðè êîýôôèöèåíòå
Ïóàññîíà 
= 0,3- äëÿ
ïåñêîâ è ñóïåñåé)=1
ì - øèðèíà ïîäîøâû
ôóíäàìåíòà
. Îïðåäåëÿåì
âåëè÷èíó ñæèìàþùåé
òîëùè ïî ôîðìóëå:
. Ñòðîèì
ýïþðó è îïðåäåëÿåì
çíà÷åíèÿ hi è zi
Ðèñóíîê 4.
=0,5 ì z1=4,95 ì=1,7 ì z2=3,85 ì=3,0 ì z3=1,5 ì
. Îïðåäåëÿåì
ñðåäíåå çíà÷åíèå
êîýôôèöèåíòà
îòíîñèòåëüíîé
ñæèìàåìîñòè:
. Îïðåäåëÿåì
îñàäêó ôóíäàìåíòà:
Âûâîä: 0,465 ñì <8 ñì, ÷òî óäîâëåòâîðÿåò óñëîâèþ S<Su
.5 Ðàñ÷åò
çàòóõàíèÿ îñàäêè
âî âðåìåíè
Âåëè÷èíà ñæèìàåìîé òîëùè:
Âåëè÷èíà îñàäêè:
Îïðåäåëåíèå
ñðåäíåãî çíà÷åíèÿ
êîýôôèöèåíòà
ôèëüòðàöèè:
Îïðåäåëåíèå
êîýôôèöèåíòà
êîíñîëèäàöèè:
Îïðåäåëåíèå
ïåðèîäà êîíñîëèäàöèè:
|
U |
N |
t=N*T, ãîä |
St=S*U, ñì |
|
0,2 |
0,02 |
0,06 |
0,09 |
|
0,4 |
0,13 |
0,42 |
0,19 |
|
0,6 |
0,42 |
1,34 |
0,28 |
|
0,8 |
1,08 |
3,46 |
0,37 |
|
0,95 |
2,54 |
8,13 |
0,44 |
Ðèñóíîê 5. Ãðàôèê çàòóõàíèÿ îñàäêè âî âðåìåíè.
3. Ðàñ÷åò ñâàéíîãî ôóíäàìåíòà
.1 Âûáîð
ãëóáèíû çàëîæåíèÿ
ðîñòâåðêà, íåñóùåãî
ñëîÿ ãðóíòà è
êîíñòðóêöèè
ñâàè
Ãëóáèíó çàëîæåíèÿ ðîñòâåðêà ïðèíèìàåì êîíñòðóêòèâíî d=2,45 ì.
Âûñîòà ðîñòâåðêà ïðèíèìàåì 0,5 ì
Ïðèíèìàåì
ãëóáèíó çàäåëêè
ñâàè â ðîñòâåðê
∆Z=0,1 ì
Ðèñóíîê
6.
Ïðèíèìàåì ñå÷åíèå ñâàè:
30 ñì 
30 ñì,
ò. å. 0,3 ì 0,3 ì
äëèíó ñâàè ïðèíèìàåì 3 ì
.2 Îïðåäåëÿåì
íåñóùóþ ñïîñîáíîñòü
è ñèëû ðàñ÷¸òíîãî
ñîïðîòèâëåíèÿ
ñâàè ïî ìàòåðèàëó
è ãðóíòó
.Îïðåäåëåíèå
ñèëû ðàñ÷åòíîãî
ñîïðîòèâëåíèÿ
ñâàè ïî ìàòåðèàëó:
, ãäå
- êîýôôèöèåíò
óñëîâèé ðàáîòû
ñâàè â ãðóíòå;
- êîýôôèöèåíò
ïðîäîëüíîãî èçãèáà
(çàâèñèò îò âèäà
ðîñòâåðêà);
- êîýôôèöèåíò
ðàáîòû áåòîíà
(çàâèñèò îò ñïîñîáà
ïîãðóæåíèÿ ñâàè);
- ðàñ÷åòíîå
ñîïðîòèâëåíèå
áåòîíà;
- ïëîùàäü
ñå÷åíèÿ ñâàè;
- ðàñ÷¸òíîå
ñîïðîòèâëåíèå
àðìàòóðû;
- ïëîùàäü
ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ
àðìàòóðû.
=1
=1
=1
=8,5ÌÏà
=225ÌÏà
=0,09 ì2
=4,52*10-4 ì2
.Îïðåäåëåíèå
ñèëû ðàñ÷åòíîãî
ñîïðîòèâëåíèÿ
ñâàè ïî ãðóíòó:
- íåñóùàÿ
ñïîñîáíîñòü
ñâàè ïî ãðóíòó;
=1 - êîýôôèöèåíò
óñëîâèÿ ðàáîòû
ñâàè â ãðóíòå;
, 
- êîýôôèöèåíòû
óñëîâèÿ ðàáîòû
ãðóíòà ñîîòâåòñòâåííî
ïîä íèæíèì êîíöîì
ñâàè è ïî å¸ áîêîâîé
ïîâåðõíîñòè.
=1, =1 ïî ÑÍèÏ.-
ðàñ÷åòíîå ñîïðîòèâëåíèå
ãðóíòà ïîä íèæíèì
êîíöîì ñâàè;
À - ïëîùàäü îïèðàíèÿ ñâàè íà ãðóíò (ïëîùàäü ñå÷åíèÿ ñâàè);- íàðóæíûé ïåðèìåòð ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ ñâàè;i - ðàñ÷åòíîå ñîïðîòèâëåíèå i-òîãî ñëîÿ ãðóíòà ïî áîêîâîé ïîâåðõíîñòè ñâàè;i - òîëùèíà i-òîãî ñëîÿ ãðóíòà;
; 
ì2; 
ì;1
=20 êÏà h1=0,85 ì2 = 38 êÏà
h2=2,05 ì
.Îïðåäåëåíèå
ñèëû ðàñ÷åòíîãî
ñîïðîòèâëåíèÿ
ñâàè ïî ãðóíòó:
RS - ñèëà ðàñ÷åòíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ñâàè ïî ãðóíòó;
γk - êîýôôèöèåíò íàäåæíîñòè, íàçíà÷àåìûé â çàâèñèìîñòè îò ìåòîäà îïðåäåëåíèÿ íåñóùåé ñïîñîáíîñòè ñâàè;
γk=1,4
êÍ.
Ðèñóíîê
7.
3.3 Îïðåäåëåíèå ïðèáëèæ¸ííîãî âåñà ðîñòâåðêà è ÷èñëà ñâàé
ãäå NII - íàãðóçêà âåðòèêàëüíàÿ ïî îáðåçó ôóíäàìåíòà ïî 1 ãðóïïå ïðåäåëüíûõ ñîñòîÿíèé,
Îïðåäåëåíèå ñðåäíåãî äàâëåíèÿ íà îñíîâàíèå ïîä ðîñòâåðêîì:
- äèàìåòð ñâàè
Îïðåäåëåíèå
ïëîùàäè ïîäîøâû
ðîñòâåðêà Ag
γf - êîýôôèöèåíò íàäåæíîñòè ïî ãðóíòó,
γm - êîýôôèöèåíò ñðåäíåãî çíà÷åíèÿ óäåëüíîãî âåñà ìàòåðèàëà ðîñòâåðêà è ãðóíòà íà óñòóïàõ.
γm ñ ïîäâàëîì - 17 êÍ/ì3
dg - ãëóáèíà çàëîæåíèÿ ðîñòâåðêà
γf=1,1