Вопрос 4 – Влияние формы и площади фундамента в плане
Вопрос 4 – Влияние формы и площади фундамента в плане - Лекция, раздел Механика, МЕХАНИКА ГРУНТОВ
Пользуясь Выше Приведенными Формулами И Табличными Коэффициен...
Пользуясь выше приведенными формулами и табличными коэффициентами, можно построить эпюры нормальных напряжений σ z по вертикальной оси, проходящей через центр прямоугольного фундамента.
Для точек, расположенных под центром прямоугольной площади загружения (Рисунок 9, в) и под ее угловыми точками, решение плоской задачи сводится к выражению:
σ z = α р , (3.8)
где α - коэффициент, принимаемый по таблице 3.1;
р – равномерно распределенное давление .
Необходимо отметить, при определении углового напряжения параметр
m = z/b; при определении напряжений под центром прямоугольника m=2z/b.
Таблица 3. 1 - Коэффициенты уменьшения среднего дополнительного давления (коэффициент рассеивания напряжений по глубине) под подошвой фундамента, α
m=
=z/b
Круглый
фунда-
мент
Прямоугольный в плане фундамент при а : b
2,4
3,2
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
0,2
0,949
0,960
0,976
0,976
0,977
0,977
0,977
0,977
0,977
0,977
0,977
0.4
0,756
0,800
0,870
0,875
0,878
0,879
0,880
0,881
0,881
0,881
0,881
0,6
0,546
0,606
0,727
0,757
0,749
0,743
0,754
0,755
0,755
0,755
0,8
0,390
0,449
0,593
0,612
0,627
0,630
0,636
0,639
0,640
0,641
0,642
1,0
0,284
0,334
0,480
0,505
0,526
0,529
0,540
0,545
0,547
0,549
0,550
1,2
0,214
0,257
0,392
0,419
0,443
0,449
0,462
0,470
0,474
0.476
0.477
1,4
0,165
0,201
0,323
0,350
0,376
0,383
0,400
0,410
0,414
0,418
0,420
1,6
0,130
0,160
0,267
0,294
0,322
0,329
0,348
0,360
0,365
0,370
0,374
1,8
0,106
0,130
0,224
0,250
0,278
0,285
0,305
0,320
0,326
0,332
0,330
2,0
0,087
0,108
0,189
0,214
0,237
0,241
0,270
0,285
0,0,293
0,301
0,304
2,2
0,073
0.090
0,163
0,185
0,213
0,218
0,239
0,256
0,264
0,273
0,280
2,4
0.062
0,077
0,141
0.161
0,185
0,192
0,213
0,230
0,238
0,250
0,258
2,6
0,053
0,066
0,123
0,141
0,164
0,170
0,191
0,208
0,216
0,229
0,239
2,8
0,046
0,0,058
0,108
0,124
0,145
0,152
0,172
0,189
0,197
0,212
0,228
3,0
0,040
0,051
0,095
0,110
0,130
0,136
0,155
0,172
0,180
0,194
0,208
3,2
0,036
0,045
0,085
0,098
0,116
0,122
0,0.141
0,158
0,165
0,178
0,190
3,4
0,032
0,040
0.076
0,088
0,105
0,110
0,128
0,144
0,151
0,161
0,184
3.6
0,028
0,036
0,068
0,080
0,095
0,100
0,117
0,133
0,140
0,153
0,175
3,8
0,024
0,032
0,068
0,072
0,086
0,091
0,107
0,123
0,130
0,144
0,166
4,0
0,022
0,029
0,056
0,066
0,080
0,084
0.095
0,113
0,121
0,135
0,158
5.0
0,015
0,019
0,037
0,044
0,053
0,056
0,067
0.79
0,089
0,103
0.126
7,0
0,008
0,010
0,019
0.023
0,029
0,032
0,039
0,045
0.051
0,062
0,091
10.0
0,004
0,005
0,010
0,012
0,014
0,016
0.019
0,023
0,027
0,033
0,064
Примечание. m – отношение сторон прямоугольной площади загружения; а – длинная ее сторона; b – короткая ее сторона; z- глубина, на которой определяется напряжение σ z . При использовании данных таблицы 3.1 напряжение под угловыми точками определяют по формуле (3.9):
σ z = 0,25 α р , (3.9)
В качестве примера на рисунке 10 в относительных координатах построены такие эпюры для разных случаев.
Рисунок 10 - Характер распределения напряжений σ z по оси
фундамента в зависимости от формы и площади его подошвы:
1 – для квадратного фундамента при l = b;
2 – для ленточного фундамента (l ≥ 10 b);
3 - то же, шириной 2b
Увеличение ширины, а следовательно и площади фундамента (кривая 3) приводит к более медленному затуханию напряжений с глубиной.
Это обстоятельство объяснимо из принципа суперпозиции. Если ленточный фундамент представить как ряд квадратных фундаментов, установленных вплотную друг к другу, можно с помощью метода угловых точек учесть дополнительное влияние нагрузки, действующей на соседние фундаменты.
Указанная закономерность имеет важное практическое значение. Если, например, в основании на некоторой глубине залегает слабый прослоек (ил на рисунке 10), то можно подобрать такую форму и площадь фундамента, чтобы напряжения на кровле этого прослойка были меньше его несущей способности.
В противном случае возможны чрезмерные осадки из-за выдавливания грунта слабого прослойка в стороны от оси фундамента.
Влияние неоднородности напластования грунтов. Приведенные выше решения справедливы для случая, когда основание сложено грунтами, близкими по деформационным показателям.
Рисунок 11 – Характер распределения напряжений σ zпо оси фундамента
при расположении подстилающего слоя на разной глубине:
1 – относительно однородное по сжимаемости основания;
2 – при наличии на соответствующих относительных глубинах z/b
практически несжимаемого слоя;
3 - то же, но значительно более слабого слоя, чем несущий слой грунта
Если же на некоторой глубине залегают существенно более жесткие (например, скальные) грунты, то возникает концентрация напряжений σ z по оси фундамента. Причем эффект концентрации напряжений тем больше, чем меньше относительная глубина залегания кровли этого слоя грунтов. Если же подстилающий слой грунта обладает значительно большей сжимаемостью, чем несущий, напротив, отмечается некоторое рассеивание (деконцентрация) напряжений σ z .
На рисунке 11 в качестве примера приведены также в относительных координатах эпюры напряжений σ zпо оси фундаментов.
КУРС ЛЕКЦИЙ
Для студентов 2 курса о/о (семестр 4) и 3 курса з/о по дисциплине Б2.Б.7.3 «Механика грунтов». Направление подготовки бакалавров: 270800 СТРОИТЕЛЬСТВО. Профиль подготовки АД. Квалификация (степень)
Очная форма обучения
№ п/п
Раздел дисциплины, номер лекции, тема и основные вопросы, трудоемкость в часах
Форма лекционного занятия
&n
Вопрос 2 – Виды воды в грунте
Свойства всех разновидностей грунтов, особенно песчаных, пылеватых и глинистых, самым существенным образом зависят от состава и содержания в них воды. Можно выделить следующие состояния воды в грун
Вопрос 3 – Газообразная составляющая грунта
Содержание воды и газа в грунте зависит от объема его пор: чем больше поры заполнены водой, тем меньше в них содержится газов. В самых верхних слоях грунта газообразная составляющая представлена ат
Вопрос 4 – Структура, текстура и связность грунтов
Структурой грунтов называют их строение, то есть взаимное расположение отдельных минеральных частиц или агрегатов частиц, на которые могут распадаться грунты. Образование структурн
Вопрос 1 - Основные физико - механические характеристики грунтов
К основным физико-механическим характеристикам грунтов относят: плотность грунта; плотность сухого грунта; природную влажность и ряд других, часть из них определяют опытным путем. На основе этих из
Вопрос 3 – Строение оснований
Сооружение редко располагается на одном грунте. Обычно в основании залегают несколько типов грунтов (Рисунок 1). Тогда кроме оценки свойств каждого грунта возникает не менее важная
Лекция № 3
Тема: «Наряженное состояние грунтов основания. Определение напряжений в массивах грунтов»
Вопросы:
1 – Основные положения. Расчетная схема взаимодейств
Сооружения и основания
Распределение напряжений в грунтовой толще зависит от многих факторов. Прежде всего к ним относятся: характер и режим нагружения массива, инженерно – геологические и гидрогеологические особенности
Вопрос 3 – Действие равномерно распределенной
полосовой нагрузки (плоская задача)
По мере увеличения отношения длины площади загружения l к ее ширине задача по определению напряжений все с большим осно
Вопрос 1 – Основные положения теории предельного равновесия
Практика показывает, что при определенных условиях может произойти потеря устойчивости части грунтового массива, которая сопровождается разрушением построенного на нем сооружения. К
На грунты основания
Если грунт обладает связностью, а ступени нагрузки не велики, то начальный участокОаграфика зависимостей s = f (р) на рисунке 17, абудет почти гори
Вопрос 3 - Начальная критическая нагрузка
По определению, начальная критическая нагрузка соответствует случаю, когда в основании под подошвой фундамента в единственной точке под гранью фундамента возникает предельное состоя
Вопрос 4 – Нормативное сопротивление и расчетное давление
Проведенными многочисленными наблюдениями за осадками построенных сооружений было установлено, что если допустить под подошвой центрально-нагруженного фундамента шириной b
Вопрос 5 – Предельная критическая нагрузка
Предельная критическая нагрузка ри соответствует напряжению под подошвой фундамента, при котором происходит исчерпание несущей способности грунтов основания
Вопрос 1 – Расчет основания по несущей способности
Практические способы расчета устойчивости оснований фундаментов и сооружений регламентированы существующими строительными нормами. Исходными данными для таких расчетов являются:
Вопрос 4 – Расчет фундамента по схеме глубинного сдвига
При большой глубине подвала стены испытывают давление грунта засыпки с внешней стороны здания. Потеря устойчивости может иметь форму поворота фундамента вокруг некоторого центра вра
Вопрос 1 - Устойчивость откоса в идеально сыпучих грунтах
Откосом называют искусственно созданную поверхность, ограничивающую природный грунтовый массив, выемку или насыпь (дорожное полотно, дамбы, земляные плотины, котлованы, траншеи, кан
Вопрос 2 – Учет влияния фильтрационных сил
Если уровень подземных вод в массиве сыпучего грунта находится выше подошвы откоса, возникает фильтрационный поток, выходящий на его поверхность (Рисунок 23, б), что приводит к сниж
Обладающих трением и сцеплением
Для предельного значения высоты вертикального откоса в грунтах, обладающих трением и сцеплением (когда угол внутреннего трения и сцепление не равны нулю) при
Поверхность, ограничивающую откос
Задача заключается в следующем. Пусть задан откос с известным углом заложения α и характеристиками грунта φ, c и γ.
Вопрос 8 – Учет действия подземных вод
Действие подземных вод на состояние оползневого склона проявляется различными путями. Вода оказывает взвешивающее действие на слагающие склон грунты, изменяя силы гравитации. Насыща
Вопрос 9 – Учет сейсмических воздействий
Сейсмические воздействия являются мощным фактором активизации оползневых процессов. В истории известны многие примеры катастрофических оползней, сопровождающих землетрясения. С этим
Вопрос 10 – Другие методы расчета устойчивости откосов
Определение устойчивости откосов и склонов при произвольной поверхности скольжения (слабые грунты, трещины в скальных породах, контакт дисперсных пород и скального основания –
Вопрос 1 - Виды и природа деформаций грунта
Под действием нагрузки, приложенной к основанию сооружения через фундамент, в грунте основания возникает напряженное состояние, которое вызывает развитие его деформаций, приводящих
Предельных состояний методом послойного суммирования
Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования рекомендован СНиП 2.02.01 – 83и является основным при расчетах осадок фундаментов зданий и сооружений.
Вопрос 5 - Статические методы
Метод испытания свай вертикальной статической нагрузкой, несмотря на сложность, длительность и значительную стоимость, позволяет наиболее точно установить предельно
Новости и инфо для студентов