Определение осадки основания водонапорной башни

Целью расчета оснований по деформациям являются ограничение абсолютных или относительных перемещений фундаментов и надземных конструкций такими пределами при которых гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность.

Расчет деформаций основания выполняют, применяя расчетную схему основания в

виде:

• линейно - деформируемого полупространства с условным ограничением глубины сжимаемой толщи Не (метод послойного суммирования);
• линейно- деформированного слоя (метод слоя конечной толщины).

Наиболее часто в обычных грунтовых условиях расчет осадки оснований как круглых плитных, так и кольцевых фундаментов осуществляется методом послойного суммирования.

Расчетная схема в виде линейно- деформированного слоя используется при расчете деформаций основания фундаментов шириной (диаметром) b ≥ 10м и модулем деформации грунтов основания Е ≥ 10мIIa. Эта же схема применяется при расчете деформаций, если в пределах сжимаемой толщи основания Не, определяемой как для линейно- деформированного полупространства, залегает определенной толщины слой. грунта с модулем деформации Е ≥100.

Расчет осадки осуществляется методом послойного суммирования.

Вычерчивают схематический разрез фундамента по ширине b, учитывая полученные ранее его форму и размеры. В случае кольцевого фундамента его ширина равна ширине кольца b = r₁- r₂. Затем разбивают грунтовую толщу под подошвой фундамента на однородные по физико – механическим характеристикам слои толщиной h_i≤0,4*b.

В первом приближении принимают 6-7 слоев, причем они могут быть неодинаковы по высоте.

 

6.1. Определяют вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (z=0) по формуле:

 

δ_zg.0 = γ’*d (6.1.1)

 

где γ’- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м³;

d – глубина заложения фундамента от уровня планировки, м

 

δ_zg.0 = 1,96*9,81*3,2=61,53

 

 

Определяем вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границах слоев, расположенных на глубине z от подошвы фундамента:

 

δ_zg = δ_zg.0 + γ₁*h₁ (6.1.2)

 

δ_zg1 =61,53+19,23*0,636=73,76

 

δ_zg2 = 73,76+19,23*0,636=85,9

 

δ_zg3 = 85,9+19,23*0,636=98,13

 

δ_zg4 = 98,13+19,23*0,636=101,43

 

δ_zg5 = 101,43+19,13*0,4*0,73=107,02

 

δ_zg0=107,02+19,13*0,4=114,67

 

При проектировании кольцевого фундамента вычисляют осадку основания S₁ левой и S₂ правой частей кольца.

Находим дополнительные напряжения на границах слоев, расположенных на глубине z от подошвы фундамента по формуле:

 

σ_zp = α*р₀ (6.1.3)

 

где α – коэффициент, применяемый в зависимости от формы подошвы фундамента и относительной глубины расположения слоя ξ = 2z/b=(2*2,8)/0,636=8,54=>α=0,020;

р₀ – дополнительное вертикальное давление на основание.

р₀=р- δ_zg0 =276,78-61,53=215,25 р=х+рmin=120,58+156,2=276,78

Дополнительные напряжения под левой опорой:

σ_zp0=215,25*1=215,25

 

σ_zp1 = 0,756*215,25=162,73

 

σ_zp2 = 215,25*0,390=83,95

 

σ_zp3 = 215,25*0,214=46,06

 

σ_zp4 = 215,25*0,130=27,98

 

σ_zp5 =215,25*0,106=22,87

Дополнительные напряжения под правой опорой:

р₀=р- δ_zg0 =165.69-61.53=104.16 р=х+рmin=9.49+156,2=165.69

σ_zp0=104,16*1=104,16

 

σ_zp1 = 104,16*0,756=78,74

 

σ_zp2 = 104,16*0,390=30,71

 

σ_zp3 = 104,16*0,214=6,57

 

При проектировании кольцевого фундамента вычисляют осадку основания S₁ левой и S₂ правой частей кольца.

 

6.2.Определяем осадку основания фундамента по формуле:

 

S= β*∑ (σ_zpi * h_i)/ E_i (6.2.1)

 

где β – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

σ_zpi – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в 1-ом слое грунта, равное полусумме напряжений на верхней z_i-1 и напряжений z_i границах слоя, кПа;

h_i,E_i – соответственно толщина, см, и модуль деформации, кПа, 1го слоя грунта;

n – число слоев, на которое разбито основание в пределах сжимаемой толщины.

 

 

слева

 

справа

 

 

При проектировании кольцевого фундамента его крен допускается определить по формуле:

 

i = (S₁ - S₂)/L (6.2.2)

 

где S₁, S₂ – соответственно осадки основания левой и правой частей кольца;

L – расстояние между осями левой и правой частей кольца = 9,6.

 

i =

 

Список используемой литературы

 

1. Строительные нормы и правила. Основания зданий и сооружений. СНиП 2.02.01-83*. Москва Минстрой России ГПИПП,1995;
2. Основания, фундаменты и подземные сооружения: Справочник проектировщика. Москва, Стройиздат, 1985;
3. ГОСТ 25 100-82. Грунты. Классификация. Москва. Издательство стандартов, 1982;
4. Строительные нормы и правила. Строительная климатология и геофизика СНиП 2.01-82. Москва. Стройиздат, 1983;
5. Строительные нормы и правила. Нагрузки и воздействия. СНиП 2.01.07-85. Госстрой СССР. Москва. ЦИТП Госстроя СССР, 1988;
6. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83)/НИИОСП им. Герсеванова. Моска. Стройиздат, 1986;
7. Далматов Б.И. «Механика грунтов, основания и фундаменты». Ленинград, Ленинградское отделение, 1988;
8. Далматов Б.И., Морарескул Н.Н., Науменко В.Г. «Проектирование фундаментов зданий и промышленных сооружений». Учебное пособие для ВУЗов. Москва. Высшая школа, 1986.