Расчет деформации основания фундамента

Расчет оснований по деформациям производят, исходя из условия:

S£S_u,

где S-величина совместной деформации основания и сооружения, определяемая расчетом в соответствии с указаниями [2, прил.2];

S_u-предельное значение совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемое в соответствии с указаниями [2, пп. 2.51-2.55].

Расчетную осадку определяем методом послойного суммирования осадок отдельных слоев в пределах сжимаемой толщи основания.

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента:

Дополнительные вертикальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента определяем по [/1/, прил.2, формула (2)]:

,

где коэффициент, принимаемый по [/1/, прил.2, табл.1];

Po дополнительное вертикальное давление на основание:

Р₀=Р – δ_zg0=231,94-49,28=182,69кН/м²

Где P среднее давление под подошвой фундамента;

Сжимаемую толщину грунта ниже подошвы фундамента разбиваем на элементарные слои мощностью hi=0,8м. Находим дополнительные напряжения. На отметке подошвы фундамента (при Z = 0):

Для остальных точек значения zgи zpприведены в таблице 4. По полученным величинам zgи zpстроятся эпюры напряжений.

Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине Z=Hc, где выполняется условие zp= 0,2zgс точностью 5 кПа, если E 5 МПа, или zp= 0,1zgс точностью 5 кПа, если E < 5 МПа. Так как модуль деформации суглинка больше 5 мПа, нижняя граница сжимаемой толщи находится на глубине
Hc= 10,0м (точка 9):

Определяем осадку основания с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства [/1/, прил.2, формула (1)]:

,

S=7,9см < Su= 10см.

Совместная деформация основания и сооружения меньше предельного значения. Окончательно принимаем фундамент ленточный из железобетонных подушек ФЛ20.12-1 и стеновых блоков ФБС 12.6-6.

Таблица4. Вертикальные напряжения в основании рассчитываемого фундамента.

Номер точки	Z, м	σzg, кПа	ξ=2z/b	η=l/b	α	σzp, кПа	σzpi, кПа	E, мПа
0 1 2	0 0,8 1,6	49,28 63,52 77,76	0 0,8 1,6	>10	1 0,881 0,642	182,69 160,9 117,29	181,8 139,1	14,5
3 4	2,4 3,2	92,0 103,28	2,4 3,2		0,477 0,374	87,14 68,33	102,22 77,74	1,7
5 6 7 8 9	3,4 4,2 5,0 5,8 6,6	106,1 121,46 136,82 152,18 167,54	3,4 4,2 5,0 5,8 6,6		0,352 0,270 0,248 0,210 0,188	64,31 49,33 43,85 38,36 34,35	66,32 56,82 46,60 41,11 36,36	5,8

Рис.1. Схема распределения вертикальных напряжений в линейно-деформируемом пространстве.

Расчет отдельно стоящего фундамента под колонну

На естественном основании.

Требуется рассчитать фундамент на естественном основании под железобетонную колонну сечением 40 40 см. Максимальная нагрузка по обрезу фундамента при расчете по деформациям:

N_II =108,87кН; М_II=48,34кН·м.

С учетом конструктивных особенностей здания назначаем отметку подошвы

фундамента – 1,5 м.

Рис.3. Расчетная схема фундамента под колонну

Для определения основных параметров фундамента назначаем в первом приближении размеры его подошвы l b=1,5 1,5 м.

Вычислим расчетное сопротивление грунта основания:

Определим примерную площадь подошвы фундамента:

Принимаем монолитный железобетонный фундамент с размерами подошвы l=1,5м; b=1,5м; А=2,25м².

Среднее давление под подошвой фундамента:

Проверим краевые напряжения:

Р_max=159,5 кПа < 1,2·R=1,2·309,78=371,74 кПа