Глубина сжимаемой толщи excel

---

---

по
осям А и Б

Расчет ведется
в следующей последовательности:

1.
Определяются дополнительные вертикальные
напряжения по оси фундамента на глубине
z
от подошвы фундаментной плиты усиления,
рассчитываемые по формуле (табл.2):

_zр
= 
р_о
, (32)

где

– коэффициент
изменения дополнительного напряжения
по глубине основания, принимаемый по
прил. 2 [4] в зависимости от относительной
глубины, равной
;

–дополнительное
вертикальное давление на основание,
кПа;

p

среднее
давление под подошвой фундамента, кПа
(см. формулу 19); d
– глубина
заложения фундамента, м.

1. Определяются
   вертикальные напряжения от собственного
   веса грунта
   _zg
   по формуле
   ( табл. 2):

_zg
=¹₁₁
d
+ 
_i
h_i
,
(33)

где
h_i
=0,4
b_n.

Таблица 2

Расчет
дополнительных вертикальных напряжений
по оси фундамента

		
0
0,8
…
10,0

3.
По данным табл.2 строятся эпюры
дополнительного вертикального напряжения
по оси фундамента на глубине z
от подошвы фундаментной плиты усиления
_zр
и вертикального
напряжения от собственного веса грунта
_zg
(рис. 16).

4.
Находят глубину сжимаемой толщи по осям
А и Б при z=H_c
там , где выполняется условие σ_zp=0,2σ_zg
.

6.2. Расчет дополнительных осадок фундаментов

Расчет
осадки S
производится по формуле [4, прил. 2]:

(34)

c
последующей оценкой выполнении условия

(35)

в
котором S_u
– предельное значение совместной
деформации основания и здания [8, табл.
П.2.2].

Рис.
16. Схема к определению дополнительной
осадки фундамента по его оси после
надстройки здания: d
– глубина
заложения фундамента; Н_с
– глубина сжимаемой толщи

Вычисляется
относительная разность осадок фундаментов
S
по осям А и Б с проверкой выполнения
условия

,
(36)

где
()_и–предельный
дополнительный крен [8, табл.П.2.2 ].

∆S
= S_A
– S_Б
,
(37) S_А
и
S_Б
– осадка
фундамента под стены здания по осям А
и Б, м;

L
– расстояние
между осями А и Б, м.

Необходимо сделать
вывод о согласованности осадки и крена
фундамента с требованиями прил.2.

7.
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ НАДСТРОЕННОГО ЗДАНИЯ

НА
ОСАДКУ РАСПОЛОЖЕННОГО РЯДОМ [4]

В
основу рассматриваемой оценки положена
методика, разработанная на кафедре
геотехники СПбАСУ [8].

1. Дополнительные
   вертикальные напряжения σ_zpαf
   на глубине z
   по вертикали,
   проходящей через центр фундамента
   рядом стоящего здания Ф-2 с учетом
   влияния фундамента надстраиваемого
   здания Ф-1, определяются по формуле (
   рис. 17):

,
(38)

где
σ_zpαi–
напряжения, определенные методом угловых
точек [4, прил.2 п.3].

1. Вертикальное
   напряжение от собственного веса грунта
   σ_zq
   на границе
   слоя, расположенного на глубине z
   от подошвы фундамента

Ф-1, вычисляется
по формуле

,
( 39)

γ^‘_II
– удельный
вес грунта, расположенного выше подошвы
фундамента;

d
– глубина
заложения фундамента Ф-1;

γ_i,
h_i
–
соответственно удельный вес и толщина
i-го
слоя грунта.

Удельный
вес грунта, залегающий ниже уровня
подземных вод, но выше водоупора, должен
приниматься с учетом взвешивающего
действия воды (см. п.1). При определении
σ_zq
в водоупорном
слое следует учитывать давление столба
воды, расположенного выше .

1. При
   определении дополнительного давления
   σ_zpαf
   по оси
   фундамента Ф-2 от влияния фундамента
   Ф-1 (см. рис.17) значение давления σ_zpαf
   определяется
   попарным суммированием дополнительных
   напряжений σ_zpi1
   и
   σ_zpi2
   от влияния фундамента Ф-1. Расчет ведется
   методом угловых точек по формуле

,
(40)

где
α
– коэффициент, принимаемый по табл.1
прил.2 [4];

р_о=р–σ_zqo
–
дополнительное вертикальное давление
на основание;

р
– среднее давление под подошвой
фундамента (19);

σ_zqo
= ^_II
d
– вертикальное
напряжение от собственного веса грунта
на уровне подошвы фундамента;

σ_zpαi1
–
принимается как алгебраическая сумма
напряжений на рассматриваемой глубине
в угловой точке М двух загруженных
площадей (фиктивных фундаментов):MLEJ
и MNDL
с положительным давлением p_o.

σ_zpαi1=
0,25(_MLEJ
+ _MNDL
)р_о
.

σ_zpαi2
–
принимается как алгебраическая сумма
напряжений на рассматриваемой глубине
в угловой точке М двух загруженных
площадей (фиктивных фундаментов): MLEJ
и MNDL
с положительным давлением p₀.

σ_zpαi2=0,25(_MКFJ
+ _MNСК
)(-р_о).

Определение
напряжений следует вести в табличной
форме ( табл.3).

Величина
дополнительной осадки фундамента Ф-2
определяется по формуле

.
(41)

Таблица
3

Определение
вертикальных напряжений по оси фундамента
Ф-2

Глубина z,м		Коэффициенты	Напряжения, кПа	Модуль дефор-мации грунта, МПа
MLEJ	MNDL	MKFJ	MNCK	от внешней нагрузки	от собст-венного веса груза
σzpi1	σzpi2	σzpf	σzq	0.2σzq
0	0 0,4 0,8 1,2 4,0 4,4	1,00	1,00	1,00	1,00

Нижняя
граница сжимаемой толщи основания ВС
(см.рис.17) принимается на глубине z=H_c
,
где выполняется условие
σ_zp
+σ_zpf=
0,2
σ_zg
, в
котором: σ_zp
– напряжение на глубине z=H_c,
по вертикали, проходящей через центр
подошвы фундамента, определяемое по
формуле ( 32); σ_zg
– вертикальное напряжение от собственного
веса грунта, определяемое по формуле
(33).

Величину
дополнительной осадки S_ad.max
сравнивают
с предельной величиной наибольшей
дополнительной осадки
S_ad.max,u
(см.
прил.2 табл. П 2.2)

S_adu
S_ad,max,u
.

(42)

Необходимо
сделать вывод о выполнении этого условия

8.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В
заключении делается вывод о возможности
надстройки здания заданным количеством
этажей, при условии усиления его
фундаментов. Приводится перечень
конструктивных мероприятий с значениями
параметров, обеспечивающих эксплуатационную
надежность здания.

Соседние файлы в папке методички

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

В современной строительной практике часто проектируются и строятся не отдельные здания, а целые комплексы зданий или многосекционные здания, каждая секция которых имеет свой фундамент, что требует учета взаимовлияния зданий друг на друга и накладывает определенные сложности при расчете. ПК ЛИРА 10 позволяет успешно решить эту проблему, более того, можно просчитывать фундаменты, лежащие в разных уровнях.

На примере расчета многосекционного здания (рис. 1) рассмотрим особенности моделирования таких зданий.

Рис. 1. Расчетная модель многосекционного здания

Фундамент этого здания не только разделен на несколько частей деформационными швами, но и имеет различные высотные отметки.

Рассмотрим алгоритм моделирования взаимодействия сооружения с грунтом основания.

1. Выделяем элемент фундамента, для удобства работы в дальнейшем, можно создать новую вкладку. Для этого нужно нажать на плюс в правом верхнем углу (рис. 2).
2. В команде «Упругое основание» выбираем «Пластины» и ставим галочку «Уточнять по модели грунта» (рис. 2). В первом приближении, пока мы не знаем, какая реальная нагрузка будет приходить на грунт основания, можем задать приблизительное значение нагрузки, опираясь на опыт. После заполнения всех полей необходимо нажать кнопку «Назначить».

Рис. 2. Задание параметров упругого основания

1. Переходим в «Редактор грунта». В редакторе грунта необходимо задать расположение скважин, задать свойства инженерно-геологических элементов согласно отчета об инженерно-геологических изысканиях. По умолчанию в свойствах скважин задаётся глубина залегания слоев. При задании свойств скважин, удобно указывать абсолютную отметку устья скважины, для чего в интерфейсе имеется соответствующее поле.

Рис. 3. Задание скважин

1. После добавления скважин и задания всех параметров необходимо указать абсолютную отметку фундаментной плиты. Для этого нужно левой кнопкой мыши указать на любой элемент и задать в соответствующем поле высотную отметку (рис. 4).

Рис. 4. Задание абсолютной отметки фундамента

Многоуровневость фундаментной плиты программой оценивается автоматически в соответствии с расчетной схемой. При этом, фундаментная плиты может иметь и разрывы, что не повлияет на расчет.

Если сделать разрез, то на нем хорошо видно, что плита имеет разные уровни (рис. 5).

Рис. 5. Разрез по фундаменту

1. Далее необходимо задать параметры для расчета и выполнить определение коэффициентов постели.

С методами расчета коэффициентов постели можно ознакомится в одной из предыдущих заметок.

Дополнительно обратим внимание на величину, которую многие пользователи оставляют без внимания, а именно, минимальную глубину сжимаемой толщи (рис. 6).

Рис. 6. Задание характеристик расчета

Минимальная глубина сжимаемой толщи должна быть определена по п. 5.6.41 СП 22.13330.

При этом глубина сжимаемой толщи не должна быть меньше Hmin, равной b/2 при b≤10 м, (4+0,1b) при 10<b<60 м и 10 м при b>60 м. Где b – меньшая сторона фундамента.

В нашем примере она составит Hmin=4+0.1b=4+0.1·17=5.7 м.

1. Производим расчет коэффициентов постели.

Как известно, коэффициенты постели дают нам связь только по вертикальному направлению, и, если мы не закрепим модель в горизонтальных направлениях, то программа выдаст нам ошибку о геометрической изменяемости системы. Существует несколько методов закрепления основания: жесткое защемление всей плиты от горизонтальных смещений, закрепление крестом, закрепление упругими связями. Последний метод является более предпочтительным. В рамках данной заметки мы не будем рассматривать подробно плюсы и минусы различных методик, возможно вынесем их в отдельную заметку.

После задания закреплений, можно отправлять задачу на расчет, мы помним, что в начальном приближении задали произвольную нагрузку, после проведения расчета нам нужно уточнить нагрузку на грунт.

Последовательность действий следующая:

1. Включаем РСН и выводим результаты по пластинам
2. Включаем отображение Rz.
3. Переходим во вкладку «Спец. результаты»
4. Выбираем команду «Преобразование результатов в исходные данные»
5. Тип сочетания – нормативное. Нажимаем на кнопку «Преобразовать»
6. Переходим в исходные данные и пересчитываем задачу.

При пересчете, ПК ЛИРА 10 задаст вопрос «Параметры грунтового основания необходимо пересчитать. Пересчитать?». Нажимаем «Да».

Таких итераций может быть произведено до 6. Критерием остановки тут должны служить коэффициенты постели, а именно, их изменения. Т.е. после очередной итерации коэффициенты не должны значительно изменится. Результаты определения коэффициентов постели приведены на рисунке 7.

Рис. 7. Результаты определения коэффициентов постели.

---

Если у вас возникли вопросы, вы можете задать их нашим специалистам в чате на сайте, на форуме ЛИРА 10 или в теме обсуждения в социальной сети «Вконтакте»