Определение конечных осадок основания

2. Л/абораторная работа №1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ   КОНЕЧНЫХ ОСАДОК ОСНОВАНИЯ

(5 часов аудиторных занятий, 4 часа самостоятельной работы)

 

Цель работы:  выполнить расчет вероятной осадки фундамента здания (многоэтажного, бескаркасного, с несущими стенами из крупных панелей)  методом элементарного суммирования.

Приборы и принадлежности:  калькулятор, 1 лист мм.бумаги формата А4,

набор карандашей, линейка, ластик.

Литература: 1.Веселков В.А. Проектирование оснований и фундаментовов.-2-ое изд. переработанное и доп. – М :Стройиздат,1978. -215с.

2.СНиП 2.02.01-87. Основания зданий и  сооружений.

3. Карпик  А.П. Расчет деформаций оснований  и фундаментов инженерных сооружений. Методические указания. Н.:НИИГАиК,1990.

 

Исходные данные.

1. Размеры нижней плиты фундамента (длина подошвы l, ширина подошвы Ь).
2. Глубина заложения фундамента (d_n) от поверхности природного рельефа.
3. Модуль деформации грунта (Е).
4. Удельный вес грунта (γ).
5. Нагрузка на подошву фундамента (N).
6. Безразмерный коэффициент (β) в соответствии со СНиП 2.02.01-83 β=0,8.

      Примечание: Характеристики, перечисленные в п. 1-5 выбираются из таблицы вариантов исходных данных (стр. 27).

    

   Согласно СНиП 2.02.01-83 приняты следующие единицы измерений и соотношения между ними:

-для линейной величины - м (см);

-для сил- кН (кгс), (1кН=100кгс);

• для напряжений, давлений, модулей деформации - кПа, МПа (кгс/см²), (1МПа=10 кгс/см²=1000кПа);
• для удельного веса - кН/м (кгс/см ).

Последовательность выполнения работы.

1. Составить таблицу исходных данных.

  Таблица 1 -  Исходные данные

 

Слой	Грунт	Удельный вес γ, кн/м3	Модуль деформации Е, МПа	Глубина от поверхности природного рельефа, dj (м)	Толщина слоя грунта h, (м)
I II III IV V	Растительный слой. Песок средней крупности. Песок пылеватый. Супесь. Глина.	18,0   19,1   19,2 19,6 9,6	--   15   5 10 12	0,2   2,8   5,1 8,1 10	0,2   2,6   2,3 2,3 1,9

Примечание: фундамент ленточный l =12м; b =1,2м; d_n=l.6+0,l∙n м, где n - номер варианта; N=4.25 ∙10 ⁵кг+к 10³кг; где к =60

d_n=l.6+0,l*0 = 1.6м

N=4.25 ∙10 ⁵кг+60* 10³кг=4.85*10⁵ кг

3. Определить среднее давление под подошвой фундамента по формуле:

                                                 .

 

При N = 4.85*10⁵ кг; l=12m; b=1.2м получим:

                                     

4. Вычислить вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (d_n =1.6м)

                         σ_яп,0 = γ ' ∙ d_n 

где γ ' - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента..

В нашем случае (таблица 1) грунт  представлен растительным слоем  и песком средней крупности. Поэтому находим осредненное значение удельного веса грунтов,  залегающих  выше подошвы фундамента  вычисляется по формуле:

 

                               .

 

В данной формуле hi - толщина растительного слоя (hi=0,2M), h'₂ - толщина песка средней крупности, расположенного выше подошвы фундамента  h'₂ = d _n - h₁ =1.4. Подставляя значения γ ' и d_n в формулу, получим

 

                                        σ_zg.,0 =17.7кН.м³ ∙1.6м=28.32  кПа         

 

5.Определить дополнительное давление на основание

Po = P - σ_zg,o = кПа – 28.32кПа = 308.68кПа

 

6. Вычислить ординаты эпюры нормального вертикального напряжения от 
собственного веса грунта и вспомогательной эпюры (0,2 σ_zg):

 

   σ_zg = ∑ γ_i ∙һ_i

где h _i, γ_i - толщина и удельный вес i-го слоя грунта ( выбираются из таблицы1)

Расчет выполняем  на контакте всех слоев основания:

- на поверхности природного рельефа

σ_zg1=0;                                                                                        0.2 σ_zg1=0 кПа;

- на контакте 1-го и II- го слоев ( һ=0,2м)                 

   σ_zg2 = γ₁ ∙ һ₁ =18кН/м³ ∙ 0,2м = 4кПа;                                            0.2 σ_zg2=1 кПа;

- на уровне подошвы фундамента d_n=1.6м

σ_zg0 = 28.32кПа (из п.4);                                                                             0.2 σ_zg0=6 кПа;

- на контакте П-го и III- го слоев (һ=2.6м)

 σ_zg3 = σ_zg2 + γ₂ ∙ һ₂=4кПа+19,1кН/м³ ∙ 2,6м=53.66кПа;                      0.2 σ_zg3=11 кПа;

- на контакте Ш-го и IV- го слоев (һ=2,3м)

σ_zg4 = σ_zg3+ γ₃ ∙ һ₃ = 53.66кПа+19,2кН/м³ ∙ 2,Зм = 97.82кПа;                  0.2 σ_zg4=20 кПа;

- на контакте IV-ro и V- го слоев (һ=2,3м)

σ_zg5 = σ_zg4 + γ₄ ∙ һ₄ = 97.82кПа+19,6кН/м³ ∙2,3м=142.9кПа;                    0.2 σ_zg5=29кПа;

- на границе V- го слоя (һ=1.9м)

σ_zg6 = σ_zg5 + γ₅ ∙ һ₅ =142.9кПа+9,6кН/м³ *1.9м = 161.14кПа;                   0.2 σ_zg6=32кПа.