Внецентренно нагруженный фундамент

 

Внецентренно на­груженным считают фундамент, у которого равнодействующая внешних нагрузок не проходит через центр тяжести площади его подошвы.

 

Такое нагружение фундамента является следствием пе­редачи на него момента или горизонтальной составляющей нагруз­ки, как у фундамента под наружную стену заглубленного помещения.

При расчете давление по подошве внецентренно нагруженного фундамента принимают изменяющимся по линейному закону

 

Pmax/min = (Nn/A) (l±6e/b),                                  

 

где N_n — суммарная вертикальная нагрузка на основание, включая вес фундамента и грунта на его уступах;

А — площадь подошвы фундамента;

е — эксцентриситет равнодействующей относительно центра тяжести подошвы;

b— размер подошвы фундамента в плос­кости действия момента.

 

При внецентренном нагружении относительно одной из центральных осей максимальное даление на основание действует только под краем фундамента, при подборе размеров подошвы фундамента его допускается принимать на 20% больше расчетного

Одновременно среднее давле­ние по подошве фундамента, опре­деляемое как

p_max R   

 p_max

 Эпюры давлений под по­дошвой фундамента при действии внецентрениой нагрузки

 

 

Внецентренное загружение фундамента относительно двух глав­ных осей инерции:

 

 

 

 

.

 

 

                                    Тема 3. «Фундаменты»

  Вопрос: 3.12  Проверка давленая на подстилающий слой слабого грунта.

Ответ:

 

При наличии в пределах сжимаемой толщи основания слабых грунтов или грунтов с расчетным сопротивлением меньшим, чем давление на несущий слой необходимо уточнить при расчете основа­ния теории линейной деформируемости грунтов.

Последнее требу­ет, чтобы полное давление на кровлю подстилающего слоя не превышало его расчетного сопротивления, т. е.

zp+ zg  Rz,                                                             

где zp и zg  - вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента (соответственно дополнительное от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта); Rz  — расчетное со­противление грунта на глубине кровли слабого слоя.

 

Ширину условного фундамента b_z назначают с учетом рассеива­ния напряжений в пределах слоя толщиной z. Если принять, что давление zpдействует по подошве условного фундамента АВ, то площадь его подошвы должна составлять

A_z = N_on /

 

Расчетная схема к проверке давле­ния на подстилающий слой слабого грунта

где N_on  - вертикальная на­грузка на уровне обреза фу­ндамента.

Зная A_z, найдем ширину условного прямоугольного фундамента по формуле

 

b_z= A_z+a² - a

где a=(l—b)/2 ( l и b —дли­на и ширина подошвы про­ектируемого- фундамента). Для ленточных фундамен­тов b_z=A / l.

 

Расчет осадок фундаментов мелкого заложения.

 

Для конечных (стабилизированных) осадок наибольшее распространение получили метод «послойного суммирования» и метод «эквивалентного слоя».

 

 Метод послойного суммирования.

Осадка находится только от вертикальных напря­жений, действующих в основании по оси через середи­ну фундамента.

После определения размеров подошвы фундамента ось фундамента совмещают с литологической колон­кой грунта и строят эпюру zg природного давления.

 

Эпюра строит­ся по оси фундамента, начиная от поверхности природного рельефа. Определяется природное давление грунта выше уровня подземных вод и ниже уровня подземных вод с учетом взвешивающего действия воды.

Зная природное давление на уровне подошвы фундамента _zg , определяют дополнительное вертикальное давление (сверх природного) на грунт р_о, которое называют осадочным давлением. 

Ро=Рn- _zg,                                                    

где р_п — полное давление по подошве фундамента.

Установив величину р₀, строят эпюру дополнительных верти­кальных напряжений в грунте «по элементарным слоям» с напряжением zp = Ро,   

где a — коэффициент в зависимости от соотношений п= l/b ( l— длина, b — ширина подошвы фундамента) .

 По нормам толщина элементарных слоев не более 0,4 ширины или диаметра подошвы фундамента, что обеспечивает точность построения эпюры _zр, и позволяет рассматривать эпюру распределения напряжений в пре­делах каждого слоя как прямоугольную. 

 

Ограничив сжимаемую толщу, ниже которой сжати­ем грунта можно пренебречь, (где дав­ление составляет 0,2 природного давления), полную осадку основания определяют, как сумму осадок элементарных слоев в пределах сжимаемой толщи.

Осадку прерывистого фундамента, определяют как осадку условного сплошного ленточного фундамента (без вычета площади пустот), ширина кото­рого равна ширине укладываемой плиты.

 

 

                                    Тема 3. «Фундаменты»

Вопрос: 3.13  Метод эквивалентного слоя. Учет влияния соседних фундаментов.

Ответ:

В этом методе пространствен­ная задача расчета осадок сводится к эквивалентной одномерной. Осадка определяется с учетом жесткости и формы подошвы фун­дамента и трех составляющих нормальных напряжений ( _{z, у}, _х) в предположении, что основание является линейно деформируемым телом.

Максимальную и среднюю осадки гибкого и осадку жесткого фундамента определяют по формуле:

s=po hэ mv,

Мощность эквивалентного слоя hэ рассчитывают по формуле:

hэ =Awb,

 

где Aw — коэффициент эквивалентного слоя, определяемый по табл. в зависимости от коэффициента Пуассона для разных грунтов, жесткости и соотношения сторон загруженной площади n = l/b; b — ширина фундамента.

Осадку слоистого основания методом эквивалентного слоя вы­числяют приближенно, вводя в расчет средневзвешенное значение относительного коэффициента сжимаемости грунта тv, в пределах сжимаемой толщи.

Метод эквивалентного слоя существенно упрощает расчет оса­док фундаментов. целесообразно применять в расчетах фундаментов площадью до 20...30 м² при однородных или слоистых напластованиях, в которых сжимаемость слоев мало отличается друг от друга, а также в случае слабых грунтов.

 

Учет влияния соседних фундаментов.

Если вблизи от рассчитываемого фундамента располагается еще один или несколько фундаментов, то загружение соседних фундаментов приведет к увеличению осадки рассчитываемого фундамента.

Учет влияния соседних фун­даментов наиболее просто решить, если применить метод эквивалентного слоя. Расчет в этом случае аналогичен опре­делению напряжений методом угловых точек.

Для определения осадки какой-либо точки М площадь нагружения разбива­ется на прямоугольники, чтобы эта точка для каж­дого прямоугольника с равномерно распределенной нагрузкой была угловой.

На практике чаще рассматрива­ется схема, где точка М лежит вне контура загруженной площади.Тогда осадка точки М определится по формуле

s=(hIэс+ hIIэс – hIIIэс - hIVэс) m v po,                           

где hIIэс — мощности эквивалентного слоя точки М для прямоуголь­ников, нагруженных действительной и фиктивной нагрузками.

 

 

                                    Тема 3. «Фундаменты»

Вопрос: 3.14 Определение кренов фундаментов. Проверка устойчивости фундаментов мелкого заложения. Проверка на опрокидывание.

Ответ:

 Крен фундамента может быть вызван внецентренным приложением равнодействующей внешних сил, влиянием соседних фундаментов или неоднородностью грунтов основания.

Если причиной возникновения крена является нагружение соседнего фундамента то его определяют по формуле:

iп=(s1-s2)L,                                                                

где S1 и s₂ — осадки противоположных сторон фундамента; L — расстояние между рассматриваемыми точками .

По этой же формуле определяют крен, вызванный неоднород­ностью грунтов основания.

 

---

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 2687; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!