Розрахунок деформацій інших типів ґрунтів можна знайти за посиланням.
1. Повні деформації основи
За наявності просадних ґрунтів повні деформації основи визначаються за формулою:
|
(1) |
де Ss – повні деформації основи; S – осадка основи (деформації, що визначаються як для звичайних ґрунтів, без урахування їх специфічних властивостей); Ssl – просадка ґрунту від навантаження фундаменту.
У ЛІРА-САПР 2022 при розрахунку просадних деформацій основи враховується просадка тільки від зовнішнього навантаження.
2. Визначення просадної товщі Hsl
Просадні деформації нарощуються в межах просадної товщі Hsl. Просадна товща вимірюється від підошви фундаменту (або від верхньої відмітки шару просадного ґрунту) до глибини, де сумарні вертикальні напруження від зовнішнього навантаження і власної ваги ґрунту дорівнюють початковому просадному тиску (ДБН В.2.1-10-2009 «Основи та фундаменти споруд», Д. 18). При цьому напруження від власної ваги ґрунту приймаються у його водонасиченому стані.
3. Визначення просадки ґрунту Ssl
Просадка основи визначається за формулою (ДБН В.2.1-10-2009 «Основи та фундаменти споруд», Д. 14):
|
(2) |
де εsl,i – відносна просадка i-го шару ґрунту; hi – товщина i-го шару; ksl,i – коефіцієнт, який залежить від ширини фундаменту.
Ширина фундаменту задається у діалоговому вікні «Навантаження» у відповідному полі (на рисунку 1 виділено червоним кольором). При натисканні галочки «авто» – ширина фундаменту обчислюватиметься автоматично. Якщо прибрати галочку «авто» – тоді користувач може сам задати величину ширини фундаменту.
При ширині фундаменту b ≤ 3м, коефіцієнт ksl,i визначається за формулою (ДБН В.2.1-10-2009 «Основи та фундаменти споруд», Д. 16):
|
(3) |
де Р – середній тиск під підошвою фундаменту; Р0 – тиск у 100 кПа (10.2 т/м2); Рsl – початковий просадний тиск кожного просадного шару.
При ширині фундаменту b≥12 м, коефіцієнт ksl,i приймають рівним одиниці.
При 3м<b<12м коефіцієнт ksl,i визначають інтерполяцією.
4. Відносна просадка ґрунту εsl
Користувач може задати:
Якщо задані коефіцієнти пористості en.p і esat, тоді відносні деформації εsl визначаються за формулою:
|
(4) |
де en.p – коефіцієнт пористості ґрунту природної вологості; esat – коефіцієнт пористості ґрунту після його повного водонасичення. Коефіцієнти en.p і esat приймаються залежно від напруження σs (сумарного напруження від власної ваги ґрунту та зовнішнього навантаження: σs=σz,p+σz,g). en.g – коефіцієнт пористості ґрунту природної вологості (залежить від напруження від власної ваги ґрунту в його водонасиченому стані σz,g).
Приклад розрахунку деформації основи за наявності просадних ґрунтів
Необхідно визначити осадку стовпчастого фундаменту. Геометричні розміри підошви 2х3 метри, глибина закладення – 1.5 метри. Середній тиск під підошвою фундаменту становить Р = 80 т. Ґрунтові умови будівельного майданчика наведені в таблиці 1.
Таблиця 1. Ґрунтові умови
№ ІГЕ |
Тип ґрунту |
Питома вага, |
Питома вага часток, |
Коефіцієнт пористості е |
Модуль деформації, |
1 |
Пісок дрібний |
17 |
26.5 |
0.72 |
19500 |
2 |
Суглинок (просадний) |
17.7 |
27.1 |
0.76 |
10300 |
3 |
Суглинок лесовидний |
15.7 |
27.2 |
0.93 |
10000 |
На рис. 2 показані графіки напружень від власної ваги ґрунту та від зовнішнього навантаження, що були заздалегідь пораховані.
Результати компресійних випробувань задаються у діалоговому вікні «Характеристики ґрунтів», при переході на вкладку «Просадні» (рис. 3). У таблиці характеристик просадних ґрунтів потрібно задати наступні параметри:
1. Визначення просадної товщі Нsl.
Деформації просадки нарощуються в межах просадної товщі Нsl. Нижня межа просадної товщі знаходиться в місці, де початковий просадний тиск Psl дорівнює сумарному тиску σz=σzр+σzg, при цьому значення напружень σzg для просадних ґрунтів визначаються у водонасиченому стані.
Початковий просадний тиск Psl – це тиск, при якому відносна просадна деформація еsl дорівнює 0.01. Визначимо значення відносної просадної деформації еsl (εsl) по формулі 4. Результати розрахунків запишемо до таблиці 2.
Таблиця 2. Значення відносної просадки еsl (εsl).
№ ІГЕ |
Р, т/м2 |
en.p |
esat.p |
σzg |
en.g |
1+en.g |
esl (εsl) |
2 |
0 |
0.815 |
0.815 |
0.781 |
1.781 |
0 |
|
5 |
0.793 |
0.789 |
0.00224593 |
||||
10 |
0.774 |
0.753 |
0.01179113 |
||||
15 |
0.753 |
0.719 |
0.0190904 |
||||
20 |
0.733 |
0.700 |
0.01852892 |
||||
25 |
0.719 |
0.680 |
0.02189781 |
||||
30 |
0.710 |
0.670 |
0.02245929 |
По інтерполяції визначимо початковий просадний тиск Psl для ІГЕ-2:
|
(5) |
На рисунку 4 показано, що точка перетину між графіками Psl і σz відсутня. У даному випадку деформації просадки будуть нарощуватися в межах шару просадного ґрунту.
2. Визначення деформацій просадки Ssl.
Оскільки ширина фундаменту b = 2м, визначимо значення коефіцієнту Ksl згідно з формулою 3:
|
(6) |
Використовуючи значення сумарних напружень σz=σzр+σzg визначимо відповідні значення відносної деформації просадки еsl (εsl) (використовуючи дані з таблиці 2). Результати розрахунку деформацій просадки занесемо в таблицю 3.
Таблиця 3. Розрахунок деформацій просадки
Відмітка, м |
Товщина шару, м |
σz, т/м2 |
σz, т/м2 |
esl (εsl) |
Ksl |
Ssl, м |
96 |
- |
32.428 |
- |
- |
- |
- |
95 |
96 – 95 = 1 |
23 |
|
0.0222 |
10.932 |
0.242 |
94 |
95 – 94 = 1 |
18.529 |
|
0.019 |
10.932 |
0.2077 |
93 |
94 – 93 = 1 |
16.37 |
|
0.0188 |
10.932 |
0.2055 |
Повні деформації просадки |
0.6562 |
При розрахунку даної задачі без урахування впливу просадного ґрунту (рис. 5, а), можна побачити, що деформації дорівнюють S = 0.086 м, а коефіцієнт постелі С1 = 935.244 т/м2.
Виходячи з цих даних, ми можемо порахувати повні деформації основи, з урахуванням особливостей просадних ґрунтів:
|
(7) |
Отже, коефіцієнт постелі С1 буде розрахований за формулою (метод 2, модель Вінклера):
|
(8) |
а) |
б) |
Помилка в тексті? Виділіть її та натисніть Ctrl + Enter, щоб повідомити нам.
Коментарі