Метод Прандтля

Метод В.Г.Березанцева для решения осесимметричной нагрузки

При полосовой нагрузке:

При круглом в плане фундаменте:

- средний удельный вес грунта соответственно ниже и выше подошвы фундамента;

– ширина ленточного фундамента;

D – диаметр круглого в плане фундамента;

– глубина заложения подошвы фундамента;

С – удельное сцепление.

Для сыпучих грунтов (Березанцева):

Плоская задача

Пространственная задача

Где – обобщенные коэффициенты несущей способности для сыпучих грунтов, определяемые по номограммам как функции – φ и относительной глубины заложения фундамента h/b.

2b₁=b – ширина стороны квадратной или диаметр круглой площади подошвы фундамента.

Рис 3.2

Прандтль рассматривает невесомую среду γ=0.

Рис 3.3

Формула Прандтля:

– интенсивность нагрузки собственного веса фундамента;

- прочностные характеристики грунта под подошвой фундамента.

Для идеально связных грунтов по Прандтлю (φ=0, с≠0):

Метод Голушкевича С.С. (графоаналитический)γ=0

По СНиП 2.02.01-83*. На основе всех вышеперечисленный методов создан метод СНиПа

Рис 3.4

F_u – предельное (разрушающее) значение равнодействующих всех сил, приложенных к основанию;

N_u – её вертикальная составляющая (определяем только ее)

T_u – горизонтальная составляющая

δ – угол наклона равнодействующей к вертикали

, пропорциональная нормальному давлению

Для сокращения записи часто обозначают:

- коэффициенты активного и пассивного давлений.

Равнодействующая Е_а будет горизонтальна и приложена на одной трети высоты от низа подпорной стенки.

В случае действия на поверхность грунта сплошной равномерно распределенной нагрузки q, определяем приведенную высоту слоя грунта h=q/γ, заменяющую её действие. Продолжаем заднюю грань стенки до пересечения с новой линией засыпки и строим общую треугольную эпюру давлений. Тогда будет справедливо выражение (3), если считать глубину z от верха фиктивной подпорной стенки. Найдем значения на глубинах h и H+h:

Верхняя треугольная часть эпюры не создает давления на стенку. Сила Е_а приложена в центре тяжести эпюры .

Лекция 6 – 08.05.12

Связные грунты

Если грунт обладает сцеплением, то действие сил сцепления заменяют всесторонним равномерным давлением связности , приложенным к свободным граням грунта, приведя его действия к эквивалентному слою грунта h и P_e в этом случае направлено в противоположную сторону (схема 3).

Учитывая, что и имеем:

Путем тригонометрических преобразований получаем:

Сцепление уменьшает боковое давление грунта на стенку. Найдя из условия глубину h_c, определим полное активное давление связного грунта на подпорную стенку, как площадь прямоугольного треугольника со сторонами и (H-h_c).

Или при h<H:

При φ<10˚ и с≠0 и учитывая зависимость

получим:

Фундаменты – подземная или подводная часть здания или сооружения, воспринимающая нагрузки и передающая их на основание.

Все фундаменты делятся на три группы:

1. Фундаменты мелкого заложения на естественном основании

2. Свайные фундаменты

3. Фундаменты глубокого заложения

Фундаменты на естественном основании. Область применения, конструктивные особенности, классификация.

Фундаментами мелкого заложения на естественных основаниях называют такие фундаменты, которые сооружают в открытых котлованах глубиной на более 5-6м. Основные требования к фундаментам – их достаточная прочность, долговечность, морозостойкость, стойкость против агрессивного воздействия подземных вод.

Фундамент должен иметь такие размеры, чтобы среднее давление по подошве фундамента на превышало расчетного сопротивления грунта основания.

Кроме того, расчетные значения абсолютных осадок и разностей осадок между отдельными фундаментами одного сооружения не должны превышать установленных нормами проектирования предельных значений.

Классификация фундаментов мелкого заложения

К отдельным фундаментам стаканного типа относятся фундаменты под колонны. Обычно такие фундаменты применяются в промышленных зданиях. При не слишком больших нагрузках на грунт, при достаточно прочных и малосжимаемых грунтах, а так же при гибкой схеме работы надземной части здания, когда колонны и ригели или колонны и фермы соединены шарнирно.

Различают способом крепления фундамента с колонной:

а) замоноличивание (?мелкие, холодные?)

рис 6.1

1 - Бетон на мелком заполнителе не ниже класса бетона самого фундамента (не ниже В20).

2 - стакан

б) большие колонны устанавливаются без стакана

жесткий стык – сварка и стык замоноличиваются бетоном

Рис 6.2

Обычно отдельные фундаменты под колонну выполняются с сочетанием с рандбалками (или фундаментными балками).