ДОДАТОК Д

РОЗРАХУНОК ФУНДАМЕНТІВ ЗА ДЕФОРМАЦІЯМИ ОСНОВ ОБЧИСЛЕННЯ ОСІДАННЯ

 

Д.1 Осідання окремо розташованого фундаменту s з використанням розрахункової схеми у вигляді лінійно-деформованого півпростору (7.6.8) методом пошаровогого підсумовування обчислюють за формулою

s = , (Д.1)

де β - безрозмірний коефіцієнт, що дорівнює 0,8;

σzp,i - середнє значення вертикального нормального напруження від зовнішнього навантаження в i-му шарі ґрунту на вертикалі, що проходить через центр підошви фундаменту (Д.2);

hi - товщина i-го шару ґрунту, приймають не більше 0,4 ширини фундаменту;

n - кількість шарів, на які розділена товща основи, що стискається;

σzγ,i - середнє значення вертикального напруження від власної ваги грунту, вийнятого з котловану, в i-му шарі грунту на вертикалі, що проходить через центр підошви, на глибині z від підошви фундаменту;

Еi - модуль деформації i-го шару грунту за гілкою первинного навантаження;

Ее,і - модуль деформації і-го шару грунту за гілкою вторинного навантаження (модуль пружності);

Еi і Ее,i визначаються в межах діючих навантажень від власної ваги грунту і будівлі.

При цьому розподілення вертикальних нормальних напружень по глибині основи приймають згідно зі схемою на рисунку Д.1.

Примітка 1.За відсутності даних випробувань модуля деформації Ее,і для споруд II і III рівнів відповідальності допускається приймати Ее,і = 5 Еі.

Примітка 2. Середнє значення напружень σzp,i і σzγ,i в і-му шарі грунту допускається розраховувати як півсуму відповідних напружень на верхній zi -1та нижній zi межах шару.

Примітка 3.При зведенні будівель у котловані, що відривається, в розрахунках слід розрізняти два види вертикальних напружень: σ'zg - від власної ваги грунту до початку будівництва, при якому утворений напружений стан основи; σzg - після зведення будівлі і планування денної поверхні або зворотного планування в котловані.

У випадку, якщо стиснена зона включає шар закріпленого грунту, при розрахунку осідань необхідно визначати приведений модуль деформації цього шару за формулою

Епр = , (Д.1а)

де Езакр.гр. - модуль деформації закріпленого ґрунту у зволоженому стані;

Fзакр.гр. - площа закріпленого ґрунту на одиниці довжини фундаменту;

Ei - модуль деформації і-го шару ґрунту у зволоженому стані;

Fi - площа основи, що сприймає навантаження в шарі закріплення ґрунту на одиниці довжини фундаменту без урахування площі закріплення.

Д.2 Вертикальні напруження від зовнішнього навантаження σzp на глибині z основи від підошви прямокутних, круглих, стрічкових фундаментів, за вертикаллю, що проходить через центр підошви, обчислюють за формулами (Д.2) або (Д.5), в яких значення х і у приймають такими, що дорівнюють нулю.

σzp = α p, (Д.2)

де α - коефіцієнт, що приймають за таблицею Д. 1 в залежності від відносної глибини до ширини фундаменту, яка дорівнює ς = 2z/b;

р - середній тиск під підошвою фундаменту;

Д.З Вертикальне напруження від власної ваги ґрунту σzγ, знятого в котловані до рівня підошви фундаменту, на глибині z від його підошви в прямокутних, круглих і стрічкових котлованах, визначають за формулою

σzγ = αк σ'zg,0, (Д.3)

де αк - коефіцієнт, що приймають за таблицею Д.1 в залежності від відносної глибини до ширини котловану, яка дорівнює ς = 2z/Bк;

σ'zg,0 - вертикальне напруження від власної ваги грунту, вийнятого з котловану, на рівні підошви фундаменту.

DL - позначка планування підсипкою (або зрізкою); NL - позначка поверхні природного рельєфу; FL -позначка підошви фундаменту; WL - позначка рівня підземних вод; ВС - нижня межа стисливої товщі; d і dn - глибина закладання фундаменту відповідно від рівня планування і поверхні природного рельєфу; Нс - глибина стисливої товщі; b - ширина фундаменту; Вк - ширина котловану; р - середній тиск під підошвою фундаменту; σzg і σzg,0 - вертикальне напруження від власної ваги ґрунту на глибині z від підошви фундаменту і на рівні підошви з врахуванням планування поверхні ґрунтової основи підсипкою (або зрізкою); σzp і σzp,0 - вертикальне напруження від зовнішнього навантаження на глибині z від підошви фундаменту і на рівні підошви; σ'zg і σ'zg,0 - вертикальні напруження від власної ваги грунту, що утворені при природньому рельєфі на глибині z від підошви фундаменту і на рівні його підошви; σzγ,i і σzγ,0 = σ'zg,0 - вертикальні напруження від власної ваги грунту, вийнятого з котловану, що утворені при природному рельєфі, на глибині z від підошви фундаменту і на рівні його підошви; k -коефіцієнт визначення нижньої межі стисливої товщі за умови Д10.

 

Рисунок Д.1 - Схема розподілу вертикальних напружень в основі під фундаментом згідно з моделлю лінійно-деформованого півпростору

 

Д.4 При розрахунках осідань фундаментів, що зводять у котлованах глибиною менше ніж 5 м, допускається у формулі (Д.1) не враховувати другу складову.

Д.5 Якщо середній тиск під підошвою фундаменту р ≤ σzg,0, осідання фундаменту визначають за формулою

s = (Д.4)

де β, σzp,i, hi, Ее,і,n - такі самі, що і у формулі (Д.1).

Д.6 Розрахунки осідань системи власних фундаментів будівлі, а також з врахуванням тих, що розташовані поруч, необхідно виконувати з урахуванням взаємного впливу. Такі розрахунки виконують з використанням розрахункової схеми у вигляді лінійно-деформованого півпростору


 

Таблиця Д.1 – Коефіцієнт α

ς Коефіцієнт α для фундаментів
Круглих Прямокутних із співвідношенням сторін η = l/b, що дорівнює Стрічкових (η ≥ 10)
1,4 1,8 2,4 3,2
0,0 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000
0,4 0,949 0,960 0,972 0,975 0,976 0,977 0,977 0,977
0,8 0,756 0,800 0,848 0,866 0,876 0,879 0,881 0,881
1,2 0,547 0,606 0,682 0,717 0,739 0,749 0,754 0,755
1,6 0,390 0,449 0,532 0,578 0,612 0,629 0,639 0,642
2,0 0,285 0,336 0,414 0,463 0,505 0,530 0,545 0,550
2,4 0,214 0,257 0,325 0,374 0,419 0,449 0,470 0,477
2,8 0,165 0,201 0,260 0,304 0,349 0,383 0,410 0,420
3,2 0,130 0,160 0,210 0,251 0,294 0,329 0,360 0,374
3,6 0,106 0,131 0,173 0,209 0,250 0,285 0,319 0,337
4,0 0,087 0,108 0,145 0,176 0,214 0,248 0,285 0,306
4,4 0,073 0,091 0,123 0,150 0,185 0,218 0,255 0,280
4,8 0,062 0,077 0,105 0,130 0,161 0,192 0,230 0,258
5,2 0,053 0,067 0,091 0,113 0,141 0,170 0,208 0,239
5,6 0,046 0,058 0,079 0,099 0,124 0,152 0,189 0,223
6,0 0,040 0,051 0,070 0,087 0,110 0,136 0,173 0,208
6,4 0,036 0,045 0,062 0,077 0,099 0,122 0,158 0,196
6,8 0,031 0,040 0,055 0,064 0,088 0,110 0,145 0,185
7,2 0,028 0,036 0,049 0,062 0,080 0,100 0,133 0,175
7,6 0,024 0,032 0,044 0,056 0,072 0,091 0,123 0,166
8,0 0,022 0,029 0,040 0,051 0,066 0,084 0,113 0,158
8,4 0,021 0,026 0,037 0,046 0,060 0,077 0,105 0,150
8,8 0,019 0,024 0,033 0,042 0,055 0,071 0,098 0,143
9,2 0,017 0,022 0,031 0,039 0,051 0,065 0,091 0,137
9,6 0,016 0,020 0,028 0,036 0,047 0,060 0,085 0,132
10,0 0,015 0,019 0,026 0,033 0,043 0,056 0,079 0,126
10,4 0,014 0,017 0,024 0,031 0,040 0,052 0,074 0,122
10,8 0,013 0,016 0,022 0,029 0,037 0,049 0,069 0,117
11,2 0,012 0,015 0,021 0,027 0,035 0,045 0,065 0,113
11,6 0,011 0,014 0,020 0,025 0,033 0,042 0,061 0,109
12,0 0,010 0,013 0,018 0,023 0,031 0,040 0,058 0,106
Примітка 1. У таблиці позначено: b - ширина або діаметр фундаменту, / - довжина фундаменту. Примітка 2. Для фундаментів, що мають підошву у формі правильного багатокутника з площею А, значення α приймають як для круглих фундаментів радіусом r = . Примітка 3. Для проміжних значень ς і η коефіцієнт α визначають інтерполяцією.

 

(7.6.8) і методу пошаровогого підсумовування. Осідання s обчислюють за формулою (Д.1), де напруження в основі від одного фундаменту σzp,i необхідно замінити на σzp,nj, яке враховує також напруження від впливаючих фундаментів, де j - номер фундаменту, що розраховується. При цьому розподіл вертикальних нормальних напружень в плані і по глибині основи приймають згідно зі схемою на рисунку Д.2.

Розподіл напружень від дії тиску р під фундаментом в довільній точці А півпростору розраховують за формулою (Д.5) або з використанням методу кутових точок (Д.7)


2 - номер фундаменту, що розраховується; 1, 3 - номери впливаючих фундаментів; b1, b2, i b3 - ширини фундаментів; Вк - ширина котловану; σ2zp,0 = р2 - середній тиск (напруження) під підошвою фундаменту 2, що розподіляється з глибиною z; σ1zp, σ2zp, σ3zp - розподілення вертикальних напружень від фундаментів 1, 2 і 3 в основі системи фундаментів за моделлю лінійно-деформованого півпростору; σzp,n2 - сумарні вертикальні напруження від системи фундаментів (σ1zp, σ2zpі σ3zp) на глибині z під підошвою фундаменту 2, що розраховується; інші позначення див. на рисунку Д.1

Рисунок Д.2 - Схема розподілу вертикальних напружень в основі системи фундаментів згідно з моделлю лінійно-деформованого півпростору

 

де p - те саме, що і в (Д.2); π = 3,14159; х, у, z - декартові координати точки А у півпросторі;
m, n - відповідно півдовжина і півширина фундаменту на контакті з основою (рисунок Д.З).

Рисунок Д.З - Прив'язка дакартової систами координат до контактної поверхні фундаменту з основою для визначення вертикальних нормальних напруженнь в довільній точці А згідно з моделлю лінійно-деформованого півпростору за формулою (Д.5)

 

Д.7 Вертикальні напруження від зовнішнього навантаження на глибині z від підошви фундаменту σzp,c, на вертикалі, що проходить через кутову точку прямокутного фундаменту, визначаються за формулою

σzp,c = α р/4, (Д.6)

де α - коефіцієнт, що приймається за таблицею Д.1 в залежності від значення ς = z/b;

р - те саме, що і у формулі (Д.2).

Д.8 Вертикальні напруження σzp,α на глибині z від підошви фундаменту на вертикалі, що проходить через будь-яку точку А (в межах або за межами фундаменту, що розглядається, з тиском по підошві, який дорівнює р), обчислюють методом "кутових точок" алгебраїчним підсумовуванням напружень σzp,cj у кутових точках чотирьох фіктивних фундаментів (рисунок Д.4) за формулою

σzp,α = . (Д.7)

a - схема розташування фундаменту 1, що розраховується, і 2, що впливає; б - схема розташування фіктивних фундаментів із указівкою знака напружень σzp,cj у формулі (Д.6) під кутом j-гофундаменту.

 

Рисунок Д.4 - Схема до визначення методом "кутових точок" додаткових вертикальних напружень σzp,α в основі фундаменту, що розраховується, з урахуванням впливу сусіднього фундаменту

 

Д.9 Вертикальні напруження σzp,nf на глибині z від підошви фундаменту на вертикалі, що проходить через центр фундаменту, який розраховується, з урахуванням впливу суміжних фундаментів або навантажень на прилеглі площі, обчислюють за формулою

σzp,nf = σzp + (Д.7а)

де σzp - те саме, що і у формулі (Д.2);

σzp,ai - вертикальне напруження від сусіднього фундаменту чи навантаження;

k - кількість впливаючих фундаментів або навантажень.

При суцільному рівномірно розподіленому навантаженні на поверхні землі інтенсивністю q (наприклад, від ваги планувального насипу) значення σzp,ai за формулою (Д.7) для будь якої глибини визначають за формулою σzp,nf = σzp + q.

Вертикальне напруження від власної ваги ґрунту σzg на межі шару, розташованого на глибині z від підошви фундаменту, обчислюють за формулою

σzg = γ'dn + . (Д.8)

де γ' - питома вага грунту, розташованого вище підошви фундаменту;

dn - див. позначення на рисунку Д.1;

γi та hi - відповідно питома вага і товщина i-го шару ґрунту.

Питому вагу ґрунтів, що залягають нижче рівня підземних вод, але вище водоупору, необхідно приймати з урахуванням виважувальної дії води.

При визначенні σzg у водотривкому шарі і нижче необхідно враховувати тиск стовпа води, який розташований вище водотривкого шару.

Д.10 Нижню межу стисливої товщі основи приймають на глибині z = Нс, де виконується умова σzp = kσzg,

де a) k = 0,2 при b ≤ 5 м; б) k = 0,5 при b > 20 м; в) при 5 < b ≤ 20 м k визначають інтерполяцією.

σzp, σzg - визначають за формулами (Д.2), (Д.8). При цьому глибина стисливої товщі не повинна бути менше b/2 при b ≤ 10 м та (4 + 0,1b) при b > 10 м.

Якщо в межах глибини Нс, знайденої за вказаними вище умовами, залягає шар грунту з модулем деформації Е > 100 МПа, стисливу товщу допускається приймати до покрівлі цього грунту.

Якщо знайдена за вказаними вище умовами нижня межа стисливої товщі розташована в шарі ґрунту з модулем деформації Е < 5МПа або такий шар залягає безпосередньо нижче глибини z = Нс, то цей шар включають у стисливу товщу, а за Нс приймають менше із значень, що відповідає підошві шару чи глибині, де виконується умова σzp =0,1 σzg.


 

приложение П 9

Графическая часть проекта (пример)