Įtempių po pamato pagrindu skaičiavimas. Plyšinių pamatų pamatų laikomosios galios įvertinimas remiantis grunto masyvo įtempių būsenos analize ir eksperimentiniais duomenimis Ivanovas, Antonas Andreevičius. Kampinio taško metodas

Bendrosios nuostatos. Kai pamatai ir konstrukcijos sąveikauja su pamatų gruntu, kontaktiniame paviršiuje atsiranda kontaktiniai įtempiai. Žinios apie kontaktinius įtempius reikalingos tiek skaičiuojant statinio sukuriamus įtempius pagrinde, tiek skaičiuojant pačias konstrukcijas.

Atkreipkite dėmesį, kad konstrukcijų apskaičiavimas kontaktinių įtempių veikimui dažniausiai yra svarstomas atliekant konstrukcijos mechaniką.

Kontaktinių įtempių pasiskirstymo pobūdis priklauso nuo pamato ar konstrukcijos standumo, formos ir dydžio bei nuo pamatų gruntų standumo (lankstumo). Yra trys atvejai, atspindintys konstrukcijos ir pagrindo gebėjimą deformuotis jungtimi:

1) visiškai kietos konstrukcijos kai konstrukcijos deformuojamumas yra nereikšmingas, palyginti su pagrindo deformuojamumu, o nustatant kontaktinius įtempius, konstrukcija gali būti laikoma nedeformuojančia;

2) absoliučiai lanksčios struktūros kai konstrukcijos deformuojamumas yra toks didelis, kad jis laisvai seka pagrindo deformacijas;

3) baigtinio standumo struktūros kai konstrukcijos deformuojamumas yra proporcingas pagrindo deformuojamumui; šiuo atveju jie deformuojasi kartu, o tai sukelia kontaktinių įtempių persiskirstymą.

Tipiški absoliučiai standžių konstrukcijų pavyzdžiai yra masyvūs tiltų atramų pamatai, kaminai, sunkūs presai, kalimo plaktukai ir kt., absoliučiai lankstūs - žemės piliakalniai, metalinių cisternų dugnai ir kt. Dauguma konstrukcijų ( plokštiniai pamatai, sijos, juostiniai pamatai), pagal konstrukcijų eksploatavimo sąlygas turi baigtinį standumą.

Statinio standumo vertinimo kriterijus gali būti lankstumo rodiklis pagal M.I. Gorbunovas-Posadovas

e ≈ 10 (El 3 / E iki h 3), (8.1)

kur E ir E į - pagrindo grunto ir statybinės medžiagos deformacijos moduliai; l ir h - konstrukcijos ilgis ir storis.

Konstrukcijos ar pamato konstrukcija laikoma absoliučiai standžia, jei t≤1 ... Pirmuoju apytiksliu būdu konstrukcijos standumas gali būti įvertintas pagal jos storio ir ilgio santykį. At h / l> 1/3 konstrukcija gali būti laikoma absoliučiai standžia.

Ilgio santykis l ir plotis b struktūros. At 1/b≥0 kontaktinių įtempių pasiskirstymas atitinka plokštumos uždavinio atvejį, at. l / b< 10 - erdvinis.

Nustatant kontaktinius įtempius, svarbų vaidmenį atlieka pamato skaičiavimo modelio ir kontaktinės problemos sprendimo būdo pasirinkimas, o pamato skaičiavimo modelis dažnai nesusijęs su masyvą sudarančių gruntų modeliu. , todėl grunto pamatų modeliai, skirti skaičiuoti kontaktinius įtempius, kartais vadinami kontaktiniais modeliais.

Inžinerinėje praktikoje plačiausiai naudojami šie pamatų modeliai: vietinės elastinės deformacijos ir elastingas pustarpis .

Pagrindinės prielaidos skaičiuojant kontaktinius įtempius plokštumos uždavinio atveju yra šios. Iš sijos (8.2 pav., a) nupjaunama 1 m ilgio juosta (8.2 pav., b) o įtempių pasiskirstymas nagrinėjamas skirtinguose šios juostos sąlyčio su pagrindu taškuose išilgai ašies NS. Daroma prielaida, kad konstrukcijos (juostos) ir pagrindo jungties deformacija vyksta be pertrūkių, t.y., kiekviename sąlyčio taške juostos įlinkis ir pagrindo nuosėdos yra vienodi ir nustatomi pagal vertę. w (x). Laikant plokščių pjūvių hipotezę teisinga, juostos lenktos ašies lygtis parašyta forma

, (8.2)

kur D = E iki I iki / (1 - v iki 2) – cilindrinis juostos standumas; f (x) – juostai tenkančios apkrovos intensyvumas; p (x) - nežinomos kontaktinių įtempių diagramos intensyvumas. Prisiminkite, kad indeksas „k“ reiškia konstrukciją; vadinasi, E į ir v į - atitinkamai juostos medžiagos tamprumo modulis ir Puasono santykis; aš į Ar jo skerspjūvio inercijos momentas.

(8.2) lygtį sudaro du nežinomi kiekiai: w (x) ir p (x). Todėl norint išspręsti problemą, būtina įvesti papildoma sąlyga... Ši sąlyga nustatoma atsižvelgiant į konkretaus modelio pritaikymą: vietinės elastinės deformacijos arba elastinė puserpė.

Vietinės tamprios deformacijos modelis.Šio modelio prielaidas pirmasis suformulavo rusų akademikas Fussas 1801 m., o patį modelį 1867 m. sukūrė Winkleris geležinkelio pabėgiams skaičiuoti. Vėliau vietinių tamprių deformacijų modelis buvo sukurtas N. P. Puzyrevskio, S. P. Timošenkos, A. N. Krylovo, P. L. Pasternako ir kt.

Ryžiai. 8.2. Sijos schema (a) ir projektavimo schema plokštumos problemos atveju (b)

Pagal šį modelį reaktyvusis įtempis kiekviename kontaktinio paviršiaus taške yra tiesiogiai proporcingas pagrindo paviršiaus nusėdimui tame pačiame taške:

p (x) = kw (x),(8.3)

kur Į yra formato santykis, dažnai vadinamas lovos santykis , Pa / m.

Tokio pagrindo deformacijos diagrama parodyta fig. 8.3, a. Matyti, kad pagal vietinių tamprių deformacijų modelį pagrindo paviršiaus nusėdimo už pamato matmenų nėra, tai yra, pamatai tarsi montuojami ant spyruoklių, kurios suspaudžiamos tik viduje. jo kontūras.

Ryžiai. 8.3. Pagrindo paviršiaus deformacijos: a - pagal tampriųjų deformacijų modelį; b - pagal elastingą pusiau erdvės modelį

Elastingas pusiau erdvės modelis. Šį modelį 1920-aisiais pasiūlė G. E. Proctoras ir jis buvo sukurtas N. M. Gersevanovo, M. I. Gorbunovo-Posadovo, B. N. Žemočkino, A. P. Sinitsyno ir kitų mokslininkų darbų dėka.

Skirtingai nei ankstesniame modelyje, šiuo atveju dirvožemio paviršius nuslūgsta tiek apkrovos zonoje, tiek už jos ribų (8.3 pav., b), o įlinkio kreivumas priklauso nuo dirvožemių mechaninių savybių ir gniuždomų sluoksnių storio. bazėje.

Plokštumos deformacijos atveju paviršiaus įlinkis veikiant sutelktai jėgai R aprašomas lygtimi

(8.4)

kur C = E / (1 - ν 2) - pagrindo standumo koeficientas; NS - paviršiaus taško, kuriame nustatoma grimzlė, koordinatė; ζ - jėgos taikymo taško koordinatė R ; D - integracijos konstanta. Nustatant paviršiaus įlinkius nuo paskirstytos apkrovos poveikio, (8.4) lygtis turi būti integruota į apkrovos sritį.

Elastingo puserdvės modelio trūkumas yra tas, kad jis neriboja suspaudžiamų sluoksnių storio prie konstrukcijos pagrindo. Realiomis pamato ir pamato sąveikos sąlygomis gniuždomųjų sluoksnių storis paprastai yra ribotas, o tai turi įtakos kontaktinių įtempių pasiskirstymo pobūdžiui. Atsižvelgiant į tai, buvo sukurtos įvairios elastingo dirvožemio sluoksnio modelio, pakloto nedeformuojamu sluoksniu, modelio modifikacijos, pateiktos O. Ya.Shekhterio, K. E. Egorovo, I. K. Samarino, G. V. Krasheninnikovos ir kt.

Bendra schema sąlyčio įtempių nustatymas naudojant aukščiau pateiktus modelius susideda iš lygties (8.2) ir sąlygos (8.3) jungties, jei tai yra vietinių tamprių deformacijų modelis arba lygtys (8.2) ir sąlygos, kaip (8.4), jei tamprus. pusės erdvės modelis. Šių problemų sprendimo būdai pateikti, pavyzdžiui, P. L. Ivanovo vadovėlyje (1991).

Praktiniams kontaktinių įtempių skaičiavimams naudojami M.I.Gorbunov-Posadov, B.N.I.Gorbunova-Posadova, T.A.Malikova, V.I.Solomina sprendimai. elastingas pagrindas“, 1987 m. apdovanotas SSRS valstybine premija.

Įvairių modelių apimtis. Skaičiavimų praktika rodo, kad vietinių tamprių deformacijų modelis leidžia gauti gerą atitiktį tikrovei statant pamatus ant labai gniuždomų gruntų (esant E ≤ 5 MPa), ant lioso griūvančių gruntų, taip pat su ribotu storiu. gniuždomi gruntai, po praktiškai nedeformuojamomis, pavyzdžiui, uolomis. Elastingas puservės modelis taikomas, kai prie pagrindo yra pakankamai tankus dirvožemis ir ne per dideli atraminių paviršių plotai. Konstrukcijoms, kurių atramos plotas yra dešimtys ir šimtai kvadratinių metrų realybei artimesni rezultatai gaunami taikant riboto storio elastingo sluoksnio modelį.

Kontaktiniai įtempiai centralizuotai apkrautų absoliučiai standžių pamatų apačioje.Šiuo atveju nustatant kontaktinius įtempius, daroma prielaida, kad bet kurio dirvožemio paviršiaus taško vertikalūs poslinkiai pado lygyje yra vienodi, t.y. w (x, y) = konst ... Tada plano pamato rato kontaktiniai įtempiai nustatomi pagal išraišką

(8.5)

kur p m - vidutinis įtempis po pamato pagrindu spinduliu r ; ρ - atstumas nuo pamato centro iki taško, kuriame nustatoma kontaktinio įtempio ordinatė p (ρ).

Kontaktiniai įtempiai po standžiu juostiniu pamatu plokštumos problemos atveju nustatomi panašiai:

(8.6)

kur NS - atstumas nuo pamato vidurio iki atitinkamo taško; a = b / 2 - pamato pusės pločio.

Pateikti sprendimai rodo, kad teoriškai kontaktinių įtempių diagrama po standžiu pamatu yra balno formos su be galo didelėmis įtempių vertėmis kraštuose (ties ρ = r arba x = b / 2 ). Tačiau dėl plastinių grunto deformacijų realiai kontaktiniai įtempiai pasižymi plokštesne kreive ir pamato krašte pasiekia ribines vertes atitinkančias vertes. laikomoji galia gruntas (punktyrinė kreivė 8.4 pav., a).

Ryžiai. 8.4. Kontaktinio streso diagramos: a - po standžiu apvaliu antspaudu; b - po lygiu pamatu su skirtingu lankstumu

Lankstumo indekso pokytis reikšmingai įtakoja kontaktinio įtempių diagramos pobūdžio pokytį. Fig. 8.4, b kaip pavyzdys pateiktos kontaktų diagramos plokštumos uždavinio atveju, kai lankstumo indeksas t pasikeičia iš 0 (absoliučiai standus pagrindas) į 5.

Kaip minėta aukščiau, norint apskaičiuoti su gruntu sąveikaujančių konstrukcijų pamatų struktūrą, reikia patikimų žinių apie kontaktinius įtempius. Apskaičiuojant įtempius pamatuose iš apkrovų, atitinkančių kontaktinius įtempius, veikimo, dažnai galima įvesti reikšmingų supaprastinimų. Taip yra dėl to, kad netolygus kontaktinių įtempių pasiskirstymas palei pamato pagrindą turi pastebimą įtaką liejimo įtempių pokyčiui viršutinėje pagrindo dalyje iki maždaug pusės pamato pločio gylio.

Supaprastintas kontaktinių įtempių nustatymas. Jei kontaktiniai įtempiai išilgai pamato pagrindo nustatomi tolesniems pagrindo įtempių skaičiavimams, tada, nepaisant pamato standumo, leidžiama naudoti ekscentrinio suspaudimo formules. Tada centralizuotai apkrautai jėgai R pamatas turės vienodą įtempių pasiskirstymą išilgai pagrindo: p = P / A, kur A - pamato plotas. Esant plokštumos problemai, kai pamatai apkraunami jėga R ir momentas M, veikiant šioje plokštumoje, sąlyčio įtempių ribinės vertės nustatomos išraiška

(8.7)

kur W - pasirinktos pamato juostos pėdos ploto atsparumo momentas. Kontaktinių įtempių pasiskirstymas tarp šių verčių bus tiesinis.

Dabar įtempių pasiskirstymą pagrinde žemiau pamato papėdės galima apskaičiuoti, jei tokiu būdu gautą kontaktinių įtempių diagramą laikysime absoliučiai lanksčia vietine apkrova, veikiančia šioje plokštumoje.

Pagrindinė sąlyga, kurios turi būti laikomasi projektuojant pamatus, yra:

čia: P yra priimtų matmenų vidutinis slėgis po pamato padu

čia: yra apskaičiuota pamato krašto apkrova tam tikroje atkarpoje, kN / m;

Pamato svoris 1 bėgimo metrui, kN/m;

Grunto svoris ant pamato atbrailų, kN/m;

b - pamato pagrindo plotis, m;

R - dizaino atsparumas gruntas po pamato pagrindu, kPa

kur: plokštės svoris 1 p. m., kN/m;

Pamatų blokų svoris 1 tiesiniam metrui, kN/m;

Svoris plytų mūras iki 13 val., kN/m;

kur: - grunto svoris ant 1 atbrailos (be betono), kN/m;

Grunto svoris ant 2 atbrailos (su betonu), kN / m;

kur: - grunto plotis ant atbrailos, m;

Grunto aukštis ant atbrailos, m;

g "II - vidutinė dirvožemio, esančio virš pamato pagrindo, savitojo sunkio vertė;

kur gcf = 22 kN/m.

1 skyrius -1

n "g = n" "g = 0,6 · 1 · 0,62 · 16,7 + 0,6 · 0,08 · 1 · 22 = 7,2684 kN / m

349,52 kPa< 365,163 кПа, проходит по напряжениям - принимаем.

2 skyrius -2

n "g = 0,75 · 1 · 1,1 · 16,7 = 13,78 kN / m

n "" g = 0,75 · 1 · 0,62 · 16,7 + 0,75 · 0,08 · 1 · 22 = 9,0855 kN / m

272,888 kPa< 362,437 кПа, проходит по напряжениям - принимаем.

3 skyrius -3

n "g = 0,25 · 1 · 1,1 · 16,7 = 4,5925 kN / m

n "" g = 0,25 · 1 · 0,62 · 16,7 + 0,25 · 0,08 · 1 · 22 = 3,0285 kN / m

307,2028 kPa< 347,0977 кПа, проходит по напряжениям - принимаем.

4-4 skyrius

n "g = n" "g = 0,2 · 1 · 0,62 · 16,7 + 0,2 · 0,08 · 1 · 22 = 2,4228 kN / m

352,7268 kPa< 462,89 кПа, проходит по напряжениям - принимаем.

5 skyrius -5

n "g = 0,4 · 1 · 1,1 · 16,7 = 7,348 kN / m

n "" g = 0,4 · 1 · 0,62 · 16,7 + 0,4 · 0,08 · 1 · 22 = 4,8456 kN / m

335,29 kPa< 359,0549 кПа, проходит по напряжениям - принимаем.

6-6 skyrius

n "g = n" "g = 0,2 · 1 · 0,62 · 16,7 + 0,2 · 0,08 · 1 · 22 = 2,43 kN / m

275,2525 kPa< 352,95кПа, проходит по напряжениям - принимаем.

PAGRINDO NUODŲ NUSTATYMAS SLUOKSNIŲ SLUOKSNIŲ SUMMACIJOS METODU

Apsvarstykite labiausiai apkrautą 2-2 skyrių.

1. Padalinkite grunto storį po pamato pagrindu iki ne mažesnio kaip 4b = 4 · 1,6 = 6,4 m gylio į elementarius sluoksnius, kurių storis ne didesnis kaip

hi = 0,4 b = 0,4 1,6 = 0,64 m.

• 2. Nustatykite atstumą nuo pamato pagrindo iki kiekvieno elementariojo sluoksnio viršutinės ribos zi (m).
• 3. Nustatykite įtempius pagal savo grunto svorį, veikiančius pamato pagrindo lygyje:

4. Nustatykite įtempį pagal dirvožemio svorį ties kiekvieno elementariojo sluoksnio apatine riba pagal formulę:

5. Nustatykite įtempį pagal dirvožemio svorį prie pagrindinių sluoksnių ribos:

• 6. Mes statome įtempių diagramas iš nuosavo grunto svorio į kairę nuo pamatų ašies ties pagrindinių sluoksnių riba -.
• 7. Nustatykite papildomus gniuždymo įtempius ties kiekvieno elementariojo sluoksnio viršutine riba nuo konstrukcijos

kur: p0 - papildomas slėgis pamato papėdės lygyje

čia: p yra vidutinis faktinis slėgis po pamato padu;

I – koeficientas (5.1 lentelė [1]),

kur: - apibūdina pamato pagrindo formą ir dydį,

r - santykinis gylis,.

8. Sudarykite papildomų įtempių diagramas.

9. Nustatyti apatinę gniuždomųjų podirvio sluoksnių ribą. Diagramų ir susikirtimo taškas imamas kaip apatinė grunto pagrindo gniuždomųjų sluoksnių riba.

Norėdami tai padaryti, pastatykite sklypą į dešinę nuo z ašies. Hs = m

10. Iš konstrukcijos apkrovos nustatykite vidutinį įtempį elementariuose sluoksniuose:

11. Pagrindo nuosėdų kiekį nustatykite kaip elementariųjų sluoksnių nuosėdų sumą:

čia: n yra užbaigtų elementarių sluoksnių, įtrauktų į suspaudžiamus sluoksnius, skaičius;

Si – elementaraus sluoksnio nuosėdos

čia: - bematis koeficientas = 0,8;

hi yra elementaraus sluoksnio storis;

Еi – elementariojo sluoksnio deformacijos modulis;

cpzpi – įtempis elementaraus sluoksnio viduryje.

Pagrindinė deformacijos patikrinimo sąlyga:

S = 5,1< SU = 10 см

Išvada: projektas priimtinas.

Pamatų atsiskaitymo lentelė

Skaičiavimu siekiama nustatyti vidutinius, didžiausius ir mažiausius įtempius po pamato pagrindu ir palyginti juos su apskaičiuotu grunto atsparumu.

Turime pradinius pamato matmenis 6 x 10,4 m.

Nustatykite vidutinius, didžiausius ir mažiausius įtempius po pamato pagrindu ir palyginkite juos su apskaičiuotu grunto atsparumu:

P = N I / A ≤ R / γ p; (3.8)

P max = N I / A + M I / W ≤ γ c * R / γ p; (3.9)

P min = N I / A - M I / W ≥0; (3.10)

čia: P, P max, P min - vidutinis didžiausias ir mažiausias pamato pagrindo slėgis į pagrindą;

N I - apskaičiuota vertikalioji apkrova ant pagrindo, atsižvelgiant į hidrostatinį slėgį, Mn;

M I - projektinis momentas ašies, einančios per pamato pagrindo svorio centrą, atžvilgiu, m 2;

W – pasipriešinimo momentas išilgai pamato pagrindo, m 3;

A yra pamato pagrindo plotas, m 2;

R – skaičiuojamoji grunto varža po pamato pagrindu, MPA;

γ с = 1,2 - darbo sąlygų koeficientas;

γ p = 1,4 - konstrukcijos paskirties patikimumo koeficientas

N I = 1,1 (P 0 + P p + P f + P + P g) + γ ƒ * P k (3,11)

čia: R f, R g - apkrova nuo pamato svorio ir grunto ant jo atbrailų, atsižvelgiant į vandens svėrimo poveikį;

h f - pamato konstrukcijos aukštis, h av = 6 m

V f = (6 * 10,4 * 1) + (5 * 9,4 * 1) + (4 * 8,4 * 1) + (3 * 7,4 * 1) = 165,2 MN

R f = V f * γ statymas = 165,2 * 0,024 = 3,96 MN

P g = V gr * γ SB = 0,21 MN

N I = 1,1 (5,50 + 1,49 + 3,96 + 0 + 0,21) + (6,60 * 1,13) = 19,73 MH

P = 19,73 / 6 * 10,4 ≤ 0,454 / 1,4 = 0,316 ≤ 0,324

M I = 1,1 * T * (1,1 + h 0 + h f) = (1,1 * 0,66) * (1,1 + 8,2 + 6) = 11,10 MN * m

W = ℓ * b 2/6 = 10,4 * 6² / 6 = 62,4 m

P max = 19,73 / 6 * 10,4 + 11,10 / 62,4≤1,2 * 0,454 / 1,4 = 0,493 ≤ 0,389

P min = 19,73 / 62,4-11,10 / 62,4 = 0,316-0,177 = 0,135≥0

Čekis susirinko. Priimtini rūsio pagrindo matmenys: b = 6 m, l = 10,4 m Aukštis 6 m.

3.4. Pamatų atsiskaitymo apskaičiavimas.

Sluoksnio po sluoksnio sumavimo metodas mažesnio nei 10 m pločio pamatų nuosėdoms apskaičiuoti pagal SNiP 2 02.01 - 83.

Fondo atsiskaitymo dydis nustatomas pagal formulę:

S = β

Čia: β - bematis koeficientas lygus 0,8;

σ zpi - vidutinis vertikalus (papildomas) įtempis i-tame grunto sluoksnyje;

h i, E i - atitinkamai i-ojo grunto sluoksnio storis ir deformacijos modulis (1.2 lentelė);

n – sluoksnių, į kuriuos padalinamas suspaudžiamas pagrindo storis, skaičius.

Skaičiavimo technika yra tokia.

1. Suspaudžiamas grunto storis, esantis žemiau pamato sluoksnio pagrindo, yra padalintas į pagrindinius sluoksnius:

h i ≤ 0,4 * b = 0,4 * 6 = 2,4 m

čia: b = 6 m - pamato pagrindo plotis; sluoksnių ribos turi sutapti su dirvožemio sluoksnių ribomis ir gruntinio vandens lygiu. Skirstymo gylis turėtų būti maždaug lygus 3b = 3 * 6 = 18 m

2. Nustatykite vertikalių įtempių vertes pagal savo grunto svorį pamato pagrindo lygyje ir kiekvieno posluoksnio pakraštyje:

σ zg = σ zgo + ∑γ i * h i;

čia: σ zgo - vertikalus įtempis dėl paties grunto svorio pamato pagrindo lygyje;

γ i – i-ojo sluoksnio grunto savitasis sunkis;

h i - i-ojo grunto sluoksnio storis.

σ zgo = 0,00977 * 3 = 0,063 MPa

3. Nustatykite papildomą vertikalią įtampą gruntuose po pamato papėde:

σ z p o = P- σ zgo = 0,178-0,063 = 0,115 MPa

vidutinis žemės slėgis nuo standartinių pastovių apkrovų:

P = N II / A = 11,16 / 62,4 = 0,178 MPa

N II = P 0 + P p + P f + P b + P g = (5,50 + 1,49 + 3,96 + 0 + 0,21) = 11,16H

Papildomų vertikalių įtempių dirvožemyje pasiskirstymo diagramos ordinatės vertės:

σ zpi = αi * σ zp 0;

čia: α yra koeficientas, paimtas pagal 3.4 lentelę, priklausomai nuo pamato pagrindo formos ir santykinio gylio ζ = 2Z / b.

Skaičiavimai atlikti 4 lentelėje.

4. Nustatykite apatinę gniuždomo storio ribą – V.S. Jis yra horizontalioje plokštumoje, kur tenkinama sąlyga

σ zp ≤0,2 * σ zg

Nustatykite kiekvieno pamato sluoksnio grimzlę

S = β * (σ zpi cf * h i / E i);

čia: σ zpi cf – vidutinis papildomas vertikalus įtempis i-tajame grunto sluoksnyje, lygus pusei nurodytų įtempių viršutinėje ir apatinėje sluoksnio ribose.

β = 0,8 yra bematis koeficientas visų tipų dirvožemiams.

Pamatų pagrindo nuosėdos gaunamos sumuojant kiekvieno sluoksnio nuosėdas. Ji neturi viršyti didžiausios leistinos konstrukcijos grimzlės:

S n = 1,5 √ℓ p = 1,5 √44 = 9,94 cm

Kur: S n - didžiausia leistina grimzlė, cm;

ℓ p = 44 m. yra mažesnio tarpatramio, esančio greta atramos, ilgis, m.

Apskaičiuotas sluoksnio numeris	Projektinio sluoksnio apačios gylis nuo pamatų apačios, Z i, m	Sluoksnio storis, h i, m	Numatomas savitasis dirvožemio svoris, kN / m 3 γ	Natūralus slėgis σ zg gylyje z i, MPa	Koeficientas ζ = 2Z i / b	Koeficientas α i	Papildomas slėgis σ zp gylyje Z I, kPa	Vidutinis papildomas slėgis sluoksnyje σ zp avg, kPa	Grunto deformacijos modulis E i, kPa	S i sluoksnio grimzlė, m

Skaičiavimu siekiama nustatyti vidurkį. Didžiausias ir minimalus įtempis po pamato padu ir palyginkite juos su apskaičiuotu grunto atsparumu.

Kur P, P max ir P min - atitinkamai vidutinis, didžiausias ir mažiausias pamato pagrindo slėgis ant pagrindo;

N 1 - apskaičiuota vertikali apkrova ant pagrindo, atsižvelgiant į hidrostatinį slėgį, jei toks yra;

M 1 - projektinis momentas apie ašį, einantį per pamato pagrindo svorio centrą;

A - pado plotas;

W – pasipriešinimo momentas išilgai pamato kojos;

y с - darbo sąlygų koeficientas laikomas 1,2;

y n – konstrukcijos paskirties patikimumo koeficientas, lygus 1,4;

l- pamato pėdos ilgis

b- pamato pagrindo plotis

R – skaičiuojamoji grunto varža po pamato pagrindu

Apskaičiuota vertikali apkrova ant pagrindo nustatoma pagal formulę:

N 1 = 1,1 * (p o + p p + p f + p b + p g) * y ƒ * p k,

Kur p f ir p g - apkrovos nuo pamato svorio ir grunto ant jo atbrailų, mN;

p in - apkrova nuo vandens svorio, veikiančio pamato atbrailas (atsižvelgiama, jei pamatai įpjauti į vandeniui atsparų gruntą), mN;

p p yra antstato svoris, mN;

p k - dumblas, veikiantis nuo laikinos vertikalios judančios apkrovos, mN;

p o - atraminis svoris, mN.

N 1 = 1,1 * (4,3 + 1,49) + 1,13 * 6,6 = 13,00 mN

Atsparumo momentas išilgai pamato pagrindo bus lygus:

W = W =

Apskaičiuotas momentas apie ašį, einantį per pamato pagrindo svorio centrą, bus lygus:

M 1 = 1,1 * T * (1,1 + h 0 + h f) = 1,1 * 0,66 * (1,1 + 6,4 + 3,5) = 7,98 mN * m

Dabar patikrinkime, ar tenkinama įtempimo sąlyga po pagrindo padu:

P max =

P min =

P max =

Р = - įvykdytas

Р max = - atlikta

P min = - įvykdyta

Tenkinamos visos trys įtempių stiprumo sąlygos po pamato pagrindu, todėl skaičiavimas atliktas teisingai.

3.5 Pamatų atsiskaitymo apskaičiavimas

, kur

Bematis koeficientas lygus 0,8;

G zpi – vidutinis vertikalus (papildomas) įtempis in i-tas sluoksnis dirvožemis;

h i ir E i – atitinkamai storis ir modulis deformacija i-oji dirvožemio sluoksnis:

n yra sluoksnių, į kuriuos padalintas gniuždomo pagrindo storis, skaičius.

Skaičiavimo technika yra tokia:

1. Gruntų, esančių žemiau pamato pagrindo, gniuždomasis storis yra padalintas į elementarų sluoksnį, kurio storis hi, kur b pamato pagrindo plotis = 5,44 m. Sluoksnio storis imta kaip hi = 2,0 m.

Elementarių sluoksnių ribos turi sutapti su dirvožemio sluoksnių ribomis ir gruntinio vandens lygiu.

Skirstymo gylis turėtų būti maždaug 3 * b = 3 * 5,44 = 16,3 m

Padalinkite jį į 10 sluoksnių. Skaičiavimo duomenys įrašyti 2 lentelėje.

2. Nustatykite vertikalių įtempių vertes pagal savo grunto svorį pamato pagrindo lygyje ir prie kiekvieno posluoksnio ribos.

Vertikalus įtempis dėl paties grunto svorio pamato papėdės lygyje

,

Kur K to – šoninio slėgio geostatinis koeficientas, lygus 1;

z i = h f - pamato pagrindo gylis (z i = 3,5)

y - dirvožemio savitasis svoris žemiau lygio gruntinio vandens(nustatoma atsižvelgiant į vandens svėrimo efektą), kai sb = 10 kN / m 2

Taigi: kPa

z i - atstumas nuo projektinio sluoksnio pagrindo iki pamato pagrindo;

i - i-ojo sluoksnio dirvožemių savitasis svoris. Gruntų, esančių žemiau požeminio vandens lygio arba žemiau vandens upėje, bet virš vandens telkinio, savitasis tankis turėtų būti nustatomas atsižvelgiant į vandens svėrimo poveikį: Vandenyje – įtempis dėl paties dirvožemio svorio bet kurioje horizontalioje pjūvyje. neatsižvelgiant į vandens svėrimo poveikį.

Vertikalių įtempių vertes nustatome pagal savo grunto svorį prie kiekvieno posluoksnio ribos (duomenis įrašome į lentelę). Remdamiesi skaičiavimo rezultatais, sudarome vertikalių įtempių schemą iš nuosavo grunto svorio.

3. Nustatykite papildomą prie natūralaus vertikaliojo įtempimo po pamato pagrindu pagal formulę:

P - vidutinis žemės slėgis nuo standartinių pastovių apkrovų

A - pamato pėdos plotas,

N 11 - apskaičiuota vertikali jėga

N 11 = p 0 + p n + p g + p in, kur

p 0 - atramos svoris;

p n yra antstato svoris;

p g - apkrova nuo dirvožemio svorio ant jo atbrailų;

p in - apkrova nuo vandens svorio, veikiančio pamato atbrailas (atsižvelgiama į tai, jei pamatai nupjauti vandeniui atspariu gruntu)

N 11 = 4,3 + 1,49 + 5,6 = 11,39 * 10 3 = 11390 kN

P = kN/m2

Papildomų vertikalių įtempių pasiskirstymo dirvožemyje diagramos ordinatės vertė apskaičiuojama pagal formulę:

Koeficientas paimtas iš lentelės, priklausomai nuo pamato pagrindo formos.

Stačiakampio pagrindo kraštinių santykis

o santykinis gylis lygus

Iš lentelės randame koeficientą, apskaičiuojame papildomų vertikalių įtempių pasiskirstymo dirvožemyje diagramos ordinates.

Apskaičiuota sluoksnis	Sluoksnis Nr.	Sluoksnio storis, h, m	z i, m	kPa	γ i, kN/m3		0.2	2z / b				E 1	S i
kPa	kPa
molis		2,8			10,0		7,0			142,38	137,19	13.000	0,057
molis		1,5	1,5	10,0			0.60	0,927	132,0	114,63	20.000	0,025
	2,0	3,5	10,0			1,29	0,683	97,25	85,43	0,013
	2.0	5,5	10,0			2,02	0,517	73,61	62,93	0,009
	2.0	7,5	10,0			2,78	0,367	52,25	50,33	0,003
Smulkus smėlis		0,9	8,4	10,0		23,8	3,09	0,340	48,41	40,65	37.000	0,002
	2,0	10,4	10.0		27,8	3,82	0,231	32,90	29,48	0,002
	2,0	12,4	10,0		31,8	4,56	0,183	26,06	24,14	0,002
	2,0	14,4	10.0		35,8	5,30	0,156	22,21	20,43	0,001
	0.6	15,0	10,0		37,0	5,52	0,138	19,65	Iš viso:	0,114

4. Nustatykite apatinę gniuždomojo darinio ribą (B.C). Jis yra horizontalioje plokštumoje, kurioje įvykdoma sąlyga.