Рис.3. Схема к расчету осадок с использованием расчетной схемы основания
в виде линейно-деформируемого слоя
4. Дополнительные вертикальные напряжения ??zp,nf на глубине z по вертикали, проходящей через центр рассчитываемого фундамента, с учетом влияния соседних фундаментов или нагрузок на прилегающие площади определяются по формуле
, (5)
где k- число влияющих фундаментов.
5. Вертикальное напряжение от собственного веса грунта ??zg на границе слоя, расположенного на глубине z от подошвы фундамента, определяется по формуле
, (6)
где??‘- удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;
dn- обозначение см.рис.1;
??i и hi- собственно удельный вес и толщина i-го слоя грунта.
Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды.
При определении ??zg в водоупорном слое следует учитывать давление столба воды, расположенного выше рассматриваемой глубины.
6. Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине z= Hc, где выполняется условие ??zp = 0,2 ??zg (здесь ??zp - дополнительное вертикальное напряжение на глубине z= Hc по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, определяемое в соответствии с указаниями пп.2 и 4; ??zg - вертикальное напряжение от собственного веса грунта, определяемое в соответствии с п.5).
Если найденная по указанному выше условию нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации Е < 5 Мпа (50 кгс/см2) или такой слой залегает непосредственно ниже глубины z = Hc , нижняя граница сжимаемой толщи определяется исходя из условия ??zp = 0,1 ??zg.
7. Осадка основания с использованием расчетной схемы линейно-деформируемого слоя (см.п.2.40 и рис.3) определяется по формуле
,(7)
гдеp- среднее давление под подошвой фундамента (для фундаментов шириной b < 10 м принимается равным p = p0 - см. п.2)
b- ширина прямоугольного или диаметр круглого фундамента;
kc и km- коэффициенты, принимаемые по табл. 2 и 3;
n - число слоев, различающихся по сжимаемости в пределах расчетной толщины слоя Н,
определяемой в соответствии с указаниями п.8;
ki и ki-1- коэффициенты, определяемые по табл.4 в зависимости от формы фундамента,
соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, на кото-
рой расположены подошва и кровля i-го слоя соответственно
??i = 2zi / b и ??i-1 = 2zi-1 / b
Ei-модуль деформации i-го слоя грунта.
П р и м е ч а н и е. Формула (7) служит для определения средней осадки основания, загруженного равномерно распределенной по ограниченной площади нагрузкой. Эту формулу допускается применять для определения осадки жестких фундаментов.
Т а б л и ц а 2
Коэффициент kс
|
Относительная толщина слоя ??‘= 2H/b
|
Коэффициент kс
|
|
0 < ??‘ ?? 0,5 0,5 < ??‘ ?? 1 1 < ??‘ ?? 2 2 < ??‘ ?? 3 3 < ??‘ ?? 5 ??‘ > 5
|
1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0 |
Т а б л и ц а 3
Коэффициент km
|
Среднее значение модуля деформации грунта основания E, |
Значение коэффициента km при ширине фундамента b, м, равной |
||
|
Мпа (кгс/см2) |
b < 10 |
10 ?? b ?? 15 |
b > 15 |
|
E < 10 (100) E ?? 10 (100) |
1 1 |
1 1,35 |
1 1,5
|
8. Толщина линейно-деформируемого слоя Н (рис.3) в случае, оговоренном в п.2.40а, принимается до кровли грунта с модулем деформации E ?? 100 Мпа (1000 кгс/см2); а при ширине (диаметре) фундамента b ?? 10 м и среднем значении модуля деформации грунтов основания E ?? 10 Мпа (100 кгс/см2) вычисляется по формуле
Н = (Н0 + ?? b) kp , (8)
гдеН0 и ??- принимаются соответственно равными для оснований, сложенных пылевато-глинистыми
грунтами 9 м и 0,15; песчаными грунтами - 6 м и 0,1;
kp- коэффициент, принимаемый равным: kp = 0,8 при среднем давлении под подошвой
фундамента р=100 кПа (1 кгс/см2); kp = 1,2 при р=500 кПа (5 кгс/см2), а при
промежуточных значениях - по интерполяции.
Т а б л и ц а 4
Коэффициент k
|
|
Коэффициент k для фундаментов
|
|||||||
|
?? = 2z/b |
круглых |
прямоугольных с соотношением сторон ??=l/b, равным |
ленточных |
|||||
|
|
|
1 |
1,4 |
1,8 |
2,4 |
3,2 |
5 |
(????10) |
|
0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0
2,4 2,8 3,2 3,6 4,0
4,4 4,8 5,2 5,6 6,0
6,4 6,8 7,2 7,6 8,0
8,4 8,8 9,2 9,6 10,0 11,0 12,0 |
0,000 0,090 0,179 0,266 0,348 0,411
0,461 0,501 0,532 0,558 0,579
0,596 0,611 0,624 0,635 0,645
0,653 0,661 0,668 0,674 0,679
0,684 0,689 0,693 0,697 0,700 0,705 0,720 |
0,000 0,100 0,200 0,299 0,380 0,446
0,499 0,542 0,577 0,606 0,630
0,650 0,668 0,683 0,697 0,708
0,719 0,728 0,736 0,744 0,751
0,757 0,762 0,768 0,772 0,777 0,786 0,794 |
0,000 0,100 0,200 0,300 0,394 0,472
0,538 0,592 0,637 0,676 0,708
0,735 0,759 0,780 0,798 0,814
0,828 0,841 0,852 0,863 0,872
0,881 0,888 0,896 0,902 0,908 0,922 0,933 |
0,000 0,100 0,200 0,300 0,397 0,482
0,556 0,618 0,671 0,717 0,756
0,789 0,819 0,844 0,867 0,887
0,904 0,920 0,935 0,948 0,960
0,970 0,980 0,989 0,998 1,005 1,022 1,037 |
0,000 0,100 0,200 0,300 0,397 0,486
0,565 0,635 0,696 0,750 0,796
0,837 0,873 0,904 0,933 0,958
0,980 1,000 1,019 1,036 1,051
1,065 1,078 1,089 1,100 1,110 1,132 1,151 |
0,000 0,100 0,200 0,300 0,397 0,486
0,567 0,640 0,707 0,768 0,820
0,867 0,908 0,948 0,981 1,011
1,041 1,065 1,088 1,109 1,128
1,146 1,162 1,178 1,192 1,205 1,2 3 1,257 |
0,000 0,100 0,200 0,300 0,397 0,486
0,567 0,640 0,709 0,772 0,830
0,883 0,932 0,977 1,018 1,056
1,090 1,122 1,152 1,180 1,205
1,229 1,251 1,272 1,291 1,309 1,349 1,384 |
0,000 0,104 0,208 0,311 0,412 0,511
0,605 0,687 0,763 0,831 0,892
0,949 1,001 1,050 1,095 1,138
1,178 1,215 1,251 1,285 1,316
1,347 1,376 1,404 1,431 1,456 1,506 1,550 |
|
П р и м е ч а н и е. При промежуточных значениях ?? и ?? коэффициент k определяется по интерполяции.
|
Если основание сложено пылевато-глинистыми и песчаными грунтами, значение Н определяется по формуле
Н = Нs + hcl/3 , (9)
гдеНs- толщина слоя, вычисленная по формуле (8) в предположении, что основание сложено
только песчаными грунтами;
hcl- суммарная толщина слоев пылевато-глинистых грунтов в пределах от подошвы фундамента до глубины, равной Нcl - значению Н, вычисленному по формуле (8) в предположении, что основание сложено только пылевато-глинистыми грунтами.
Значение Н, вычисленное по формулам (8) и (9), должно быть увеличено на толщину слоя грунта с модулем деформации Е < 10 Мпа (100 кгс/см2), если этот слой расположен ниже Н и толщина его не превышает 0,2Н. При большей толщине слоя такого грунта, а также если вышележащие слои имеют модуль деформации Е < 10 Мпа (100 кгс/см2), расчет деформаций основания выполняется по расчетной схеме линейно-деформируемого полупространства.
Таблица 5
Коэффициент ke
|
#G0Форма фундамента и направление действия момента
|
?? = l / b |
Коэффициент ke при ??‘ = 2H / b, равном |
|||||||
|
|
|
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
3 |
4 |
5 |
?? |
|
Прямоугольный с моментом |
1 |
0,28 |
0,41 |
0,46 |
0,48 |
0,50 |
0,50 |
0,50 |
0,50 |
|
вдоль большей стороны |
1,2 1,5 |
0,29 0,31 |
0,44 0,48 |
0,51 0,57 |
0,54 0,62 |
0,57 0,66 |
0,57 0,68 |
0,57 0,68 |
0,57 0,68 |
|
|
2 3 5 10 |
0,32 0,33 0,34 0,35 |
0,52 0,55 0,60 0,63 |
0,64 0,73 0,80 0,85 |
0,72 0,83 0,94 1,04 |
0,78 0,95 1,12 1,31 |
0,81 1,01 1,24 1,45 |
0,82 1,04 1,31 1,56 |
0,82 1,17 1,42 2,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Прямоугольный с моментом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вдоль меньшей стороны
|
1 1,2 |
0,28 0,24 |
0,41 0,35 |
0,46 0,39 |
0,48 0,41 |
0,50 0,42 |
0,50 0,43 |
0,50 0,43 |
0,50 0,43 |
|
|
1,5 2 3 5 |
0,19 0,15 0,10 0,06 |
0,28 0,22 0,15 0,09 |
0,32 0,25 0,17 0,10 |
0,34 0,27 0,18 0,11 |
0,35 0,28 0,19 0,12 |
0,36 0,28 0,20 0,12 |
0,36 0,28 0,20 0,12 |
0,36 0,28 0,20 0,12 |
|
|
10 |
0,03 |
0,05 |
0,05 |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
0,07 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Круглый
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
0,43 |
0,63 |
0,71 |
0,74 |
0,75 |
0,75 |
0,75 |
0,75 |
|
Примечание. При использовании расчетной схемы основания в виде линейно деформируемого
|
|||||||||
|
полупространства коэффициент k(e) принимается по графе, соответствующей ??‘ = ??.
|
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРЕНА ФУНДАМЕНТА
9. Крен фундамента i при действии внецентренной нагрузки определяется по формуле
, (10)
|
где Е и ?? |
- соответственно модуль деформации и коэффициент Пуассона грунта основания (значение ?? принимается по п.10); в случае неоднородного основания значения Е и ?? принимаются средними в пределах сжимаемой толщи в соответствии с указаниями п.11; |
|
ke |
- коэффициент, принимаемый по табл.5; |
|
N |
- вертикальная составляющая равнодействующей всех нагрузок на фундамент в уровне его подошвы; |
|
å |
- ýêñöåíòðèñèòåò; |
|
а |
- диаметр круглого или сторона прямоугольного фундамента, в направлении которой действует момент; для фундамента с подошвой в форме правильного многоугольника площадью А принимается ; |
|
k m |
- коэффициент, учитываемый при расчете крена фундаментов по схеме линейно деформируемого слоя (п. 2.40á) при а ?? 10 м и Е ?? 10 МПа (100 кгс/см2 ) и принимаемый по табл. 3. |
10. Коэффициент Пуассона ?? принимается равным для грунтов: крупнообломочных — 0,27; песков и супесей — 0,30; суглинков — 0,35; глин — 0,42.
11. Средние (в пределах сжимаемой толщи НC или толщины слоев Н) значения модуля деформации и коэффициента Пуассона грунтов основания ( и ) определяются по формулам:
(11)
(12)
|
где Аi - |
площадь эпюры вертикальных напряжений от единичного давления под подошвой фундамента в пределах i-го слоя грунта; для схемы полупространства допускается принимать Аi = ??zp,i hi (см. ï. 1), для схемы слоя — Аi = ki - ki-1 (см. п. 7); |
|
Ei, ??i, hi - |
соответственно модуль деформации, коэффициент Пуассона и толщина i-го слоя грунта; |
|
H - |
расчетная толщина слоя, определяемая по п. 8; |
|
n- |
число слоев, отличающихся значениями Е и ?? в пределах сжимаемой толщи Hc или толщины слоя Н. |
