Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования

Вертикальные напряжения в основании определяются как для однородного изотропного линейно-деформируемого полупространства от действия местной равномерно распределенной нагрузки.

Определение осадки выполняется для центральной оси фундамента в следующей последовательности.

1. Изображаются контуры проектируемого фундамента и напластования грунта М1:100.

2. Слева от вертикальной оси строится эпюра вертикальных природных напряжений от собственного веса грунта

(19)

с учетом взвешивающего действия воды и водоупора,

где γ_i - удельный вес природного грунта, кН/м³;

z_i - толщина i-го слоя, м;

n - число слоев грунта.

Отдельные слои рекомендуется принимать мощностью

, м. (20)

Для фундаментов больших размеров (ширина подошвы фундамента ) мощность отдельного слоя целесообразно принимать

, м. (21)

3. Справа от вертикальной оси строится эпюра дополнительных напряжений σ_zрi.

, (22)

где коэффициент, принимаемый по табл. 8 и зависящий от фиксированных параметров

и , (23)

дополнительное среднее давление, распределенное по подошве фундамента (при ), определяется:

, (24)

где – расчетное значение удельного веса слоя грунта, залегающего выше подошвы фундамента, кН/м³;

– среднее давление по подошве фундамента, кПа (по формуле 19);

d - глубина заложения фундамента, считая от планировочной отметки или пола здания по грунту, м.

4. Величина с глубиной убывает, поэтому при расчете ограничиваются такой сжимаемой толщей, при которой напряжение не превышает 20% природного напряжения (деформации грунтов на этой глубине пренебрежимо малы), т.е.

. (25)

Если ниже границы сжимаемой толщи расположены сильно сжимаемые грунты ( ), то активную мощность сжимаемого слоя следует определять из условия .

Для этого также справа от вертикальной оси строится эпюра 0,2σ_zgi (или 0,1σ_zgi), которая накладывается на эпюру σ_zрi и устанавливается точка их пересечения.

5. Осадка основания фундамента определяется как сумма осадок отдельных слоев грунта n, на которые разбита сжимаемая толща H_c, по формуле

, (26)

где β – коэффициент, зависящий от бокового расширения грунта . Принимается β=0,8, т.к. при расчете не учитываются горизонтальные напряжения, действующие в массиве грунта от нагрузки на фундамент, жесткость фундамента и горизонтальные напряжения в основании уменьшают осадку центра подошвы фундамента.

Е_0i – модуль деформации i– го слоя.

Осадку основания фундамента также можно определить по формуле:

, (27)

где коэффициент относительной сжимаемости i– го слоя,

; (28)

z_i – толщина i-го слоя, м,

n – число слоев грунта в пределах сжимаемой толщи.

Схема к расчету осадки по методу линейно деформируемого полупространства

Таблица 8

Значения коэффициента α

ξ=	Коэффициент α для фундаментов
круглых	прямоугольных с соотношением сторон η=l/b	ленточных η≥10
1,0	1,4	1,8	2,4	3,2	5,0
0,4	0,949	0,96	0,972	0,975	0,977	0,977	0,977	0,977
0,8	0,756	0,8	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	0,53	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	0,22	0,029	0,037	0,049	0,069	0,117
11,2	0,012	0,016	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

Примечание. При промежуточных значениях коэффициента η значения α принимаются методом интерполяции.