Розрахунок несучої здатності основ за схемою змішаного зсуву

При розрахунках стійкості споруд за схемою змішаного зсуву вважається, що основа втрачає свою несучу здатність одночасно на ділянці, яка знаходиться безпосередньо у площі підошви фундаменту споруди (b₂) і на ділянці (b₁), де має місце випір грунту основи (див. рис. 5.2).

При даній розрахунковій схемі силами граничного опору, які утримують споруду є:

1) опір грунту на ділянці b₂, де має місце зрушення основи у площині підошви фундаменту;

2) опір грунту на ділянці b₁, де має місце випір грунту основи.

Тоді величина сили граничного опору R=R_com в умові (5.1) при розрахунках стійкості споруд за схемою змішаного зсуву визначається як сума опорів на ділянках плоского зсуву b₂ і зсуву з випором b₁ за формулою:

, (5.4)

де - середні нормальні напруження під підошвою споруди;

- див. формулу (5.2);

l – сторона прямокутної підошви споруди;

b ₁ – розрахункове значення ширини ділянки споруди, де проходить зсув з випором;

b ₂ - розрахункове значення ширини ділянки споруди, де проходить плоский зсув;

- граничні дотичні напруження на ділянці зсуву з випором.

Розрахункове значення граничних дотичних напружень визначається в слідуючому порядку.

1. В залежності від кута внутрішнього тертя і кута відхилення (кут відхилення задається: 0;0.1 ;0.3 ;0.5 ;0.7 ;0.9 ) рівнодіючої зовнішньої сили визначаємо з таблиці СНіП 2.02.02-85, стор. 34-35 значення крефіцієнтів несучої здатності .

2. За одержаними для кожного значення кута відхилення , визначаємо сили граничного опору R_u на ділянці зсуву з випором за формулою:

, (5.5)

де - питома вага грунту основи; – питоме зчеплення грунту;

b – ширина підошви фундаменту; q – інтенсивність навантаження на ділянці призми випору.

3. Для кожного значення R_u і визначаємо нормальні і граничні дотичні напруження за формулами:

, (5.6)

, (5.7)

де R_u – див. формулу (5.5);

- тиск, який виникає за рахунок сил зв’язності грунту.

4. За одержаними значеннями і будуємо графік несучої здатності основи (див. рис. 5.3).

Рис. 5.3

5. З графіку визначаємо розрахункове значення граничних дотичних напружень в залежності від (див. рис. 5.3), підставляємо його в формулу (5.4).

Для визначення ширини ділянки b₁ на якій проходить зсув з випором рекомендується розрахунок вести в слідуючому порядку:

1. Визначаємо коефіцієнт за формулою:

, (5.8)

де - див. формули (5.2), (5.4);

- середні нормальні напруження під підошвою фундаментної плити.

2. Якщо одержане значення >0.45, то визначаємо нормальні напруження за формулою:

, (5.9)

де N₀ – безрозмірний коефіцієнт, який приймається для щільних піщаних грунтів рівним 1; для всіх інших грунтів дорівнює 3.

3. Визначаємо напруження в грунті , при якому відбувається втрата стійкості основи від одного вертикального навантаження, тобто, коли =0:

. (5.10)

4. Будуємо графік лінійної залежності між і нормальними напруженнями і для випадку, коли коефіцієнт зсуву >0.45 (рис.5.4,а), а при <0.45 – між і (див. рис. 5.4,б).

Рис. 5.4

Рис. 5.4. а) для грунтів з коефіцієнтом зсуву >0.45;

б) те ж, при <0.45.

Порядок визначення ширини ділянки b₁:

1. За графіком в залежності від знаходимо відношення (див. рис.5.4).

2. За знайденим відношенням при відомій ширині підошви фундаменту b визначаємо b₁.

3. За одержаним значенням b₁ і при відомій ширині b визначаємо ширину ділянки b₂:

b₂= b - b₁ (5.11)

Розрахункове значення зрушуючих сил F, в умові (5.1) при розрахунках стійкості споруд за схемою змішаного зсуву визначають за формулою (5.3).

Поиск по сайту: