Вопрос 1 – Расчет основания по несущей способности
Вопрос 1 – Расчет основания по несущей способности - Лекция, раздел Механика, МЕХАНИКА ГРУНТОВ
Практические Способы Расчета Устойчивости Оснований Фундамент...
Практические способы расчета устойчивости оснований фундаментов и сооружений регламентированы существующими строительными нормами. Исходными данными для таких расчетов являются:
- инженерно-геологическое строение основания, включая наивысшее положение уровня подземных вод;
- расчетные значения физико-механических характеристик грунтов всех слоев основания (удельный вес γ' и γ соответственно выше и ниже подошвы фундамента, φ- угол внутреннего трения,с - удельное сцепление);
- размеры подошвы фундамента: его ширина b, длина l и глубина заложения d;
- расчетные значения вертикальногоFvи Fh усилий, а также расчетное значение момента М, отнесенное к плоскости подошвы фундамента.
Цель расчетов по несущей способности – это обеспечение прочности и устойчивости грунтов основания, а также недопущение сдвига фундамента по подошве и его опрокидывание.
При выборе расчетной схемы следует руководствоваться статическими и кинематическими возможностями формирования поверхностей разрушения грунтов основания.
Расчет оснований по несущей способности ведут согласно СНиП 2.02.01 – 83. Несущая способность считается обеспеченной при выполнении условия (6.1):
F = γ c Fu. / γ n , (6.1)
где F – равнодействующая расчетной нагрузки на основание при соответствующих значениях Fvи Fh, наклоненная к вертикали под углом = arctg (Fh / Fv);Fu. – сила предельного сопротивления (равнодействующая предельной нагрузки); γ c - коэффициент условий работы, принимаемый: для песков, кроме пылеватых, 1; для песков пылеватых, а также глинистых грунтов в стабилизированном состоянии – 0,9; для глинистых грунтов в нестабилизированном состоянии – 0,85; для скальных грунтов: невыветрелых и слабовыветрелых – 1,0; выветрелых – 0,9; сильно выветрелых – 0,8; γ n - коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,2; 1,15; 1,10 соответственно для зданий и сооружений I , II , III классов.
В общем случае вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания Nu. , сложенного нескальными грунтами в стабилизированном состоянии, допускается определять по формуле (6.2):
Nu. = b'l' (Nγξγ b'γ + Nqξq γ'd + Ncξc c) , (6.1)
где b' и l' - приведенные ширина и длина подошвы фундамента:
b' = b - 2 eb ; l' = l - 2 el ; (6.3)
eb и el - соответственно эксцентриситеты приложения равнодействующей нагрузок в уровне подошвы фундамента, причем символом b обозначена сторона фундамента, в направлении которой ожидается потеря устойчивости основания. Правила определения величин b'и l'для прямоугольного и круглого фундаментов показаны на рисунке 20.
Рисунок 20 – Схема к определению приведенных размеров
прямоугольного (а) и круглого (б) фундаментов
Очевидно, что при центральном приложении нагрузки b' = b ; l' = l.
Коэффициенты Nγ , Nq , Nc принимаются по таблице 6.1 в зависимости от расчетного значения φ и δ ; при этом необходимо выполнение условия tg δ < sin φ .
Коэффициенты ξγ , ξq, ξc вносят поправку на соотношение сторон фундамента η = l / b . При η < 1 принимается η = 1; при η > 5 фундамент рассматривается как работающий в условиях плоской задачи, тогда ξγ = ξq = ξc = 1. В пределах между этими величинами поправочные коэффициенты рассчитывают по формулам (6.4):
ξγ = 1 – 0,25 / η ; ξq = 1 + 1,5 / η ; ξc = 1 + 0,3 / η , (6.4)
Необходимо помнить, что при высоком положении уровня подземных вод, значения удельного веса грунта в формуле (6.1) нужно принимать с учетом взвешивающего действия воды.
Таблица 6.1 - Значения коэффициентов Nγ , Nq , Nc
Угол внутреннего трения грунта, φ, град
Коэффициенты
Коэффициенты Nγ , Nq и Nc при углах наклона
к вертикали равнодействующей внешней нагрузки δ, град, равных
Nγ
Nq
Nc
1,35
3,94
10,98
1,02
3,45
9,13
0,61
2,84
6,88
0,21
2,06
3,94
δ = 14,5
Nγ
Nq
Nc
2,88
6,40
14,84
2,18
5,56
12,53
1,47
4,64
10,02
0,82
3,64
7,26
0,36
2,69
4,65
δ = 18,9
Nγ
Nq
Nc
5,87
10,66
20,72
4,50
9,17
17,53
3,18
7,65
14,26
2,00
6,13
10,99
1,05
4,58
7,68
0,58
3,60
5,58
δ = 22,9
Nγ
Nq
Nc
12,39
18,40
30,14
9,43
15,63
23,54
6,72
12,94
20,68
4,44
10,37
16,27
2,63
7,96
12,05
1,29
5,67
8,09
0,95
4,95
6,85
δ = 26,5
Nγ
Nq
Nc
27,50
33,30
46,12
20,58
27,86
38,36
14,63
22,77
31,09
9,79
18,12
24,45
6,08
13,94
18,48
3,38
10,24
13,19
1,60
7,04
8,63
δ = 29,8
Примечание. В фигурных скобках приведены значения коэффициентов несущей способности, соответствующие указанным рядом значениям δ, полученным из условия tg δ = sin φ.
Предельное сопротивление оснований, сложенных неконсолидированными глинистыми грунтами, для прямоугольных фундаментов при l ≤ 3bможно определять по формуле (6.3), полагая φ = 0 и ξc = 1 + 0,11 / η . Допущение φ = 0 связано с предположением наибольшего значения порового давления в медленно уплотняющихся водонасыщенных грунтах и идет в запас прочности.
Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания, сложенного скальными грунтами, определяют по формуле (6.5):
Nu. = Rc b'l' , (6.5)
где Rc - расчетная прочность образца грунта на одноосное сжатие.
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 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