Пример 11. Расчет осадки и крена столбчатого фундамента.
Задание:Рассчитать осадку и крен фундамента под колонну крайнего ряда (пример 3). Грунты основания – суглинок мягкопластичный с характеристиками: кН/м , кН/м , кПа, , мПа, мощность 2 м; песок средней крупности - кН/м , кН/м , кПа, , мПа, мощность 3 м и суглинок полутвердый - кН/м , кН/м , кПа, , мПа. Уровень грунтовых вод на отметке –1,8 м от уровня планировки, глубина заложения подошвы 1,3 м, ширина подошвы м (пример 7). Нагрузки на фундамент кН, кН×м. Среднее давление по подошве кПа.
Решение:
Вертикальные напряжения от собственного веса грунта на уровне подошвы
кПа – при планировке посыпкой.
Так как высота типового монолитного фундамента с размерами 4,2 3,0 м составляет 2,1 м, а глубина заложения – 1,3 м, должна быть выполнена планировка подсыпкой. Толщина подсыпки 2,1–1,3 = 0,8 м.
Если планировка выполняется срезкой, эпюра строится от первоначальной отметки поверхности.
Дополнительное давление на основание под подошвой:
кПа.
Для нахождения глубины сжимаемой зоны определим и по оси фундамента. Разбиваем каждый слой фундамента на элементарные:1 слой – 0,5 и 0,2 м, 2 слой – по 0,6 м, 3 слой – по 0,6 м. Расчет сводим в таблицу.
Таблица 6
К расчету осадки.
z, м | , кН/м | h, м | , кПа | , кПа | Е, кПа | s, мм | |||
0,5 0,7 1,3 1,9 2,5 3,1 3,7 3,7 4,3 4,9 5,4 6,0 6,6 | 0,33 0,46 0,87 1,27 1,67 2,07 2,47 2,47 2,87 3,3 3,6 4,0 4,4 | 18,7 10,8 9,8 9,8 9,8 9,8 9,8 9,8 | 1,3 0,5 0,2 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 | 22,1 31,45 33,61 39,49 45,37 51,25 57,13 63,01 95,01 105,81 116,61 127,41 138,21 144,01 | 0,98 0,96 0,85 0,69 0,54 0,42 0,34 0,34 0,27 0,2 0,17 0,145 0,11 | 210,2 201,8 178,7 145,04 113,5 88,3 71,5 71,5 56,8 42,04 35,73 30,47 23,12 | 208,1 203,9 190,25 161,9 129,3 100,9 79,8 ---- 64,15 44,42 38,9 33,1 26,8 | ---- | 5,5 2,17 3,47 2,59 1,6 1,4 ---- 1,2 1,1 0,9 0,8 0,6 |
Граница сжимаемой зоны = 6,3 м |
см.
Ниже у.г.в. напряжения от собственного веса грунта находятся с учетом взвешивающего действия воды:
кН/м .
кН/м .
Скачок на уровне водоупора:
кН/м .
Граница сжимаемой зоны находится на отметке 6,3 м от подошвы фундамента.
.
Полная осадка фундамента s= 2,33 < [s ]
Эпюры напряжений приведены на рисунке.
Рис.10 Распределение напряжений в пределах сжимаемой зоны.