Расчеты по прочности подстилающего пласта.

Расчеты по прочности подстилающего пласта выполняются, исходя из условия предельного равновесия на его кровле

,

где θ_max – максимальное значение угла отклонения полного напряжения на кровле подстилающего пласта от линии действия уплотняющих напряжений; φ –угол внутреннего трения подстилающего пласта.

Расчет заключается в том, чтобы убедиться, что максимальная величина касательных напряжений в расчетной точке на кровле подстилающего пласта не превышала предельного значения сопротивления грунта сдвигу.

Предельное сопротивление грунта сдвигу характеризуется уравнением предельного равновесия

,

где σ₁ – максимальная величина уплотняющих напряжений; σ₂ – минимальная величина уплотняющих напряжений; σ_с – давление связности, характеризующее структурную прочность грунта.

Последовательность расчетов.

Принимается расчетная схема в зависимости от глубины заложения подошвы фундамента и мощности пластов природного сложения площадки строительства (см. рис. 4).

Выполняется расчет максимальной величины уплотняющих напряжений

=5,66+19,57=25,53 т/

где σ_пр^z – природное давление в расчетной точке на кровле подстилающего пласта; σ_д^я – дополнительное напряжение в расчетной точке на кровле подстилающего пласта.

Природное давление в расчетной точке на кровле подстилающего пласта устанавливается в зависимости от плотности и мощности пластов природного сложения над кровлей подстилающего пласта. В соответствии с расчетной схемой (см. рис. 4) природное давление в расчетной точке на кровле подстилающего пласта

=1.95*2.9=5.66 т/

где γ_о⁽¹⁾ – плотность грунта рабочего пласта, z – мощность рабочего пласта.

 

Дополнительные напряжения в расчетной точке на кровле подстилающего пласта устанавливаются в зависимости от степени затухания ниже подошвы фундамента

=0,756*25,88=19,57 т/

где К_РЦ – коэффициент рассеивания (затухания) дополнительных напряжений; - дополнительные напряжения в расчетной точке в центре подошвы фундамента.

Коэффициент рассеивания дополнительных напряжения устанавливается в зависимости от мощности грунтового слоя и ширины подошвы фундамента

= (, (0,84) для кольцевого фундамента=0,756

где z – мощность грунтового слоя от расчетной точки в центре подошвы фундамента до расчетной точки на кровле подстилающего пласта.

Дополнительные напряжения в расчетной точке в центре подошвы фундамента устанавливаются расчетом в зависимости от контактных напряжений и природного давления

= 30,17- 4,29= 25,88т/

где - контактные напряжения в расчетной точке в центре подошвы фундамента; - природное давление в расчетной точке в центре подошвы фундамента (для расчетной схемы, приведенной на рис. 4 = 1,95*2,2=4,29)

т/

Устанавливается расчетное значение минимальной величины уплотняющих напряжений

= 6,13 т/

Устанавливается давление связности, характеризующее структурную прочность подстилающего пласта

=0.1/0,47= 0,21 т/

где с – сила удельного сцепления подстилающего пласта.

Устанавливается расчетное значение синуса угла отклонения Sinθ_max и проверяется условие предельного равновесия в расчетной точке на кровле подстилающего пласта

=

=0,62

≤

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В данной работе был запроектирован кольцевой фундамент водонапорной башни. Была дана характеристика песчаных грунтов. Рассчитаны нормативные нагрузки, нормативный изгибающий момент, Нормативный эксцентриситет равнодействующей внешнего воздействия. Выполнены расчеты по прочности рабочего и подстилающего пластов. Была изображена расчетная схема к установлению ветровой нагрузки.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Свод правил по проектированию и устройству оснований и фундаментов зданий и сооружений.- СП-50-101-2004.

2. А.М. Силкин, Н.Н. Фролов. Основания и фундаменты. -М. Агропромиздат, 1987.