---

При розрахунку осідань модулі деформації приймались, МПа, - Е= 8,58, Е₃ = 12,145.

Приклад АЗ. Виконати за даними прикладу А 2 перевірочні розрахунки для варіанту посилення основи армованою подушкою (рисунки А.З, А.4).

Розрахунок виконується за схемою на рисунку А.З в наступній послідовності:

-

(А.11)

(А.12)

призначається товщина армованої подушки h_cs виходячи з виконання наступних умов:

°zg ^{+ <7}zp — R_Z’
$неар ⁺$ар — $и ’

де z_p - вертикальне напруження на слабкий шар ґрунту від зовнішнього навантаження по підошві піщаної подушки, кПа, за ДБН В.2.1-10 при z = h_cs;

<5_zg - вертикальне напруження від власної ваги ґрунту, що доводиться на слабкий шар ґрунту в рівні підошви піщаної подушки, кПа;

s_gp - осідання армованої основи, за ДБН В.2.1-10

R_z - розрахунковий опір ґрунту зниженій міцності, кПа, на глибині z = h_cs (рисунок А.З) за ДБН В.2.1-10, для умовного фундаменту шириною Ь₂, м

1 - ґрунт подушки; 2 - армувальні елементи; 3 - фундамент; 4 - підошва армованої подушки; Co - відстань від зовнішнього краю фундаменту до нижньої грані армованої подушки; b_z- довжина армувальних елементів

Рисунок А.З - Розрахункова схема визначення напруження по глибині армованої подушки

b_z= ^A_z+a²-a ,

де

_Л2=^,_{э =} 02£),,₂₌^.
г ¹ь,

A_z - площа умовного фундаменту, м²;

Л/_о и - розрахункове навантаження по II групі граничних станів, прикладене до обрізу фундаменту, кН;

І і b - відповідно довжина і ширина фундаменту, м;

l_z - довжина умовного фундаменту, м;

s_u - граничне значення сумісної деформації основи і споруди відповідно до ДБН В.2.1-10;

⁵неар “ осідання неармованої основи, яке слід визначати за ДБН В.2.1-10;

- визначається довжина армуючих елементів за формулами:

L^=b+2h_cstg^, (А.13)

L₂ =/+2/7_cstgPi (А.14)

де b, I - розміри підошви фундаменту, м;

h_cs - товщина армованої подушки, м;

р₁ - кут розподілу тиску в подушці, приймається від 30° до 45° (рисунок А.З).

1 - фундамент; 2 - армуючі сітки; 3 - фунт подушки

Рисунок А.З - Схема посилення основи армованою подушкою

- проводиться перевірка армувальних елементів на розрив і опір зрушенню (тертю), а також ко­ригування довжини армувальних елементів за формулами:

д

^Г1(2)
Аі

7) =2с/Гд<р,-

Т₂= 2dtg<p.

( ^м }

GzgM+^zpd*

І 0 )

(А.15)

(А. 16)

(А.17)

е /V=0,5L₁;M = 0,5L₂;

В

А-

R.

'3

^azg

• розтягувальні зусилля в поздовжніх і поперечних армувальних елементах, кН; • _ 2

• площа поперечного переріз армувального елементу, м ;

• розрахунковий опір армувальних елементів розтягу, кПа;

• вертикальне напруження від власної ваги фунту, що доводиться на даний рівень армувальних елементів, кПа.

ихідні дані.

Ґрунт армованої подушки - пісок гравелистий з наступними фізико-механічними характеристи­ками: уц = 18,5 кН/м³; cp_w = 35°; c_z/ = 0; Е₃ = 28 МПа. Товщина армоподушки b_cs прийнята 1,2 м.

Як армувальні елементи використовували стрижні діаметром 10 мм в склотканині на гарячому бітумі. Арматура укладалася в двох напрямах з кроком 200 мм. Розрахунковий опір арматури розтя­гу приймався R_s= 225 Мпа, р₁ = 45°.

Розв’язання

Перевіряємо міцність ґрунту на глибині z = 1,2 м за формулою (А.11). При цьому розрахунковий опір ґрунту R, кПа, обчислюємо за ДБН В.2.1-10 для умовного фундаменту шириною b_z, м, що дорівнює

l_z=b_z= =2,57.

^{z z} "N121,2

Тоді, для глибини z = 1,2 м o_zg + o_zp = 121,2 + 50,7 = 171,9 кПа.

Значення o_zg і cj_zp наведені в таблиці А.2.

Умова (А.11) виконується.

Визначаємо осідання армованої основи s_ap.

Напруження для армованої і неармованої основ наведені в таблицях А.2, А.З.

Активна зона стиску обмежувалася умовою o_zp = 0,2o_zg.

Таблиця А.2 - Розподіл напружень в армованому ґрунті по глибині під центром завантажуваного майданчика

Таблиця A.3- Розподіл напружень в неармованому ґрунті по глибині під підошвою армованої подушки

Для hj = 0.2-2 = 0.4 м осідання s_ap, м, і s_Heap, м, визначали, використовуючи таблиці А.2 і А.З.

Тоді s_ao= 0,007, s_HeaD = 0,01919, dp ¹¹ ntxip ^{1 1}

S_aD $неап “ 0,007 + 0,01 9 — 0,026 .
dp rwcip ^{7 7 7}

За формулами (A.13), (A.14) для p₁ = 45° отримали L₁ = L₂ = 4,4 m.

Перевірку армувальних елементів на розрив виконаємо за формулами (А.15-А.17). Площа по­перечного перерізу армуючого елемента (А1), м²

3,14(0,01)² = ₉

А< = і =7,85-10^-5 м².

1. 4

При z = 0,3 м розтягувальне зусилля в поздовжньому армувальному елементі T_1t кН

Т-! = 2 • 0,01 • 0,7 ■ (0,5 • 4,4 • 34,05 + 200 ■ 2 • 0,494) = 3,815.

При z = 0,9 м розтягувальне зусилля в поперечному армувальному елементі Т₂, кН

Т₂ = 2 ■ 0,01 • 0,7 • (0,5 ■ 4,4 ■ 45,15 + 200 • 2 • 0,494) = 4,157,

Zk = ⁴’.¹⁵⁷ < 225000 або 52955,54 кПа < 225000 кПа.

^1 7,85-10’⁵

Арматура задовольняє умову на розрив

.ДОДАТОК Б
(довідковий)

ПРИКЛАДИ РОЗРАХУНКІВ ОГОРОДЖУВАЛЬНИХ СТІН КОТЛОВАНІВ

Б.1 Методика визначення несучої здатності глибоких несучих фундаментів методом наближеного моделювання

Б.1.1 Використання умов наближеного моделювання дозволяє визначити несучу здатність і де- формативність основ глибоких фундаментів (секцій) натурних розмірів за результатами маломас- штабних випробувань. Ідея такого способу випробувань полягає в тому, що геометричні розміри фундаментів моделюються з дотриманням їх динамічної і кінематичної подібності, а ґрунт при цьо­му зберігається однаковим для моделі і прототипу (тобто фундаменту натурних розмірів).

Б.1.2 Трьох-, п'ятикратна серія випробувань моделей фундаментів проводиться у відповідних ґрунтових умовах. Під час дослідів особливу увагу необхідно звертати на їх чистоту, тобто макси­мально дотримуватися прийнятих умов моделювання і точність виміру зусиль і відповідних їм пе­реміщень. Як оптимальний слід приймати масштаб моделі від 1:10 до 1:11.

Б.1.3 Навантаження на фундамент прикладають рівнями, що дорівнюють приблизно одній де­сятій від граничної величини, до повної втрати несучої здатності основи, коли переміщення не зату­хають без додаткового зусилля.

Б.1.4 За граничне навантаження А/_Нт на фундамент приймають останній рівень вантаження, за якого настає стабілізація переміщень. Цьому навантаженню відповідає переміщення Ц_іт.

Б.1.5 Для точнішого визначення значень А/_Ііт і Ц_іт рівня вантаження, що передує повній втраті несучої здатності основи, слід приймати у розмірі 1/20 від граничної величини.

Б.1.6 Усереднені параметри дослідної залежності навантаження-переміщення обробляють і представляють графічно у відносних величинах (рисунок Б.1).

Рисунок Б.1 - Графік залежності

При цьому по осі абсцис відкладаються відношення діючих навантажень Л/₍доіх граничних зна­чень Л/_Ііт, а по осі ординат - відповідно співвідношення переміщень Ц- і Ц_іт. Така обробка резуль­татів дослідів забезпечує порівнянність залежностей для фундаментів різних масштабів і одержання рівнянь, що зв'язують між собою відносні параметри:

(Б.1

)

Б.1.7 Співвідношення між граничними значеннями зусиль і переміщень для прототипу і моделі апроксимуються наступними виразами:

М

(Б.2)

(Б.З)

|іт,р _

^Ііт.р ₌

2. ^L

Ііт,т

де C_L - співвідношення лінійних розмірів або масштабів прототипу і моделі;

п, т - показники ступеня, залежні від конструкцій фундаментів і виду фунту.

Б.1.8 3 деяким запасом міцності основи можна для фундаментів прийняти: п = 2,2; т = 1. Зна­чення функції С” при п = 2,2 залежно від C_L наведені в таблиці Б.1. Шляхом проведення випробу­вань на моделях в масштабах від 3 до 5 ці показники для конкретних фундаментів і ґрунтових умов можуть бути уточнені. Це дозволить надійніше прогнозувати несучу здатність і деформативность основ.

Таблиця Б.1 - Значення функції

Закінчення таблиці Б.1

Б.1.9 Шляхом множення набутих при модельних випробуваннях значень A/_Hrnт і Ц_{іт гп} на пе­рехідні коефіцієнти відповідно до залежностей (Б.2) і (Б.З) знаходять граничні величини наванта­жень і переміщень прототипу (натура) в абсолютних величинах. Потім їх значення множать на відносні параметри проміжних точок залежності "навантаження - переміщення" натурного фунда­менту і представляють її графічно. Побудований графік дозволяє з необхідною достовірністю зна­ходити переміщення фундаменту по відповідних зусиллях або допустимих переміщеннях встановлювати розрахункове навантаження.

Б.2 Приклади розрахунку траншейних і пальових стін

Б.2.1 Приклад 1. Визначення несучої здатності вертикально навантаженого фундаменту

Завдання

Потрібно розрахувати на переміщення і стійкість вертикально навантажений фундамент з розмірами в плані (0,6.3,0) м при глибині закладання 6,0 м в дрібному піску середньої щільності.

Розв’язання

1. За результатами трьох випробувань моделей масштабу 1:20 (розміри 0,03.0,15.0,30 см) в ідентичному з натурою ґрунті отримуємо усереднену залежність "навантаження-переміщення" в безрозмірних величинах (таблиця Б.2).

Таблиця Б.2 - Значення функції