Определение осадок фундаментов.

Основным расчетом фундаментов является расчет его по предельным деформациям оснований. Целью этого расчета является ограничение деформаций оснований, фундаментов и надфундаментных конструкций такими пределами при которых гарантируется нормальная эксплуатация зданий или сооружений. Расчет оснований по деформациям производится исходя из условия S< S_u,

Где S—величина совместной деформации основания и здания, определяемая расчетом

S_u—предельно допустимая величина совместной деформации здания и основания, устанавливаемая по табл.4 СНиП 2.02.01-83.

Осадка основания фундамента, как правило, определяется методом послойного суммирования осадок отдельных слоев в пределах сжимаемой толщи основания по теории деформаций упруго-линейно-деформируемого полупространства.

Расчет методом послойного суммирования ведется в следующей последовательности:

Строится эпюра вертикальных напряжений от собственного веса грунта;

Строится эпюра дополнительных вертикальных напряжений от внешней нагрузки;

Определяется глубина сжимаемой толщи, Н_с;

Вычисляется полная осадка, суммируя осадки элементарных слоев в пределах сжимаемой толщи.

Напряжение определяется как напряжение от собственного веса вышележащих слоев грунта по формуле:

Поскольку каждый слой характеризуется конкретными значениями удельного веса , напряжение на уровне подошвы i-го слоя определяется как сумма напряжений от отдельных слоев:

Где --удельный вес i-го слоя грунта;

d_n —глубина заложения фундамента от уровня поверхности рельефа.

Для грунтов, лежащих ниже уровня грунтовых вод, значение принимается с учетом взвешивающего действия воды.

На кровле водоупорного пласта грунта в эпюре напряжений от собственного веса грунта имеется скачок за счет гидростатического давления столба воды, который равен .

Дополнительные напряжения на границе слоев определяются по по формуле .α

Далее определяются границы сжимаемой толщи.

Верхняя граница сжимаемой толщи соответствует уровню подошвы фундамента. Нижняя граница сжимаемой толщи соответствует глубине, ниже которой осадки слоев так незначительны, что ими можно пренебречь. Согласно СНиП, нижнюю границу сжимаемой толщи следует принимать там, где выполняется условие: , где и --соответственно дополнительное напряжение и напряжение от собственного веса грунта на глубине z=H_c, кПа.

Осадка основания методом послойного суммирования определяется по формуле:

,

Где --безразмерный коэффициент, равный 0,8;

--среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-ом слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней Z_i-1 и нижней Z_i границах слоя по вертикали, проходящей через центр фундамента

, кПа;

E_i, h_i—соответственно модуль деформации и толщина слоя;

n—число элементарных слоев, на которые разбита сжимаемая толщина основания.

Для отдельно фундамента в сечении А-А толщина слоёв:

h_i ≤0,4b(b=3,6 м.)

h_i ≤1,44 м.

Определяется осадка для каждого элементарного слоя и результат суммируется. После чего проверяется условие S<S_u.

Все вычисления выполним в табличной форме (табл. 1). Определенная расчетом осадка равна S=4,33 см. Для бункера выполненного в сборном железобетоне S_u =8 см.

Таким образом, основное условие расчёта S<S_u по второй группе предельных состояний удовлетворяется.