Под центром фундамента

Контрольная работа

Варианты заданий

Выполнение контрольной работы служит для закрепления на практике теоретических знаний, полученных в процессе проработки теоретического материала по дисциплине.

Студент должен выполнить 2 задания с использованием исходных данных, представленных в табл. 1.1 и 1.2. Номер варианта согласуется с преподавателем в период выдачи заданий.

Задание 1. Построить эпюру напряжений σ_zp в грунтовой толще на вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента. Мощность толщи принять равной 6b (b – меньший размер подошвы фундамента).

Используя эпюру напряжений σ_zp, определить осадку фундамента.

Исходные данные приведены в табл.1.1.

Задание 2. Определить устойчивость откоса, используя исходные данные, которые приведены в табл.1.2.

Таблица 1.1.

Таблица 1.2.

Рис. 1. Схема к таблице вариантов задания 2.

Указания по выполнению контрольной работы

1.2.1. Определение сжимающих напряжений σ_zp

под центром фундамента

Сжимающие напряжения на площадках под центром загруженного прямоугольника определяются по формуле

.

Эпюра напряжений σ_zpстроится по точкам. Для построения эпюры толща грунта ниже подошвы фундамента разбивается на отдельные слои мощностью 0,2b.

Давление p₀ определяется по формуле

.

Значения коэффициента αзависят от глубины расположения площадки z,а также от соотношения размеров подошвы фундамента и определяются по табл.1.3.

Таблица 1.3.

	Соотношение размеров подошвы n=a/b
1,0	1,4	1,8	2,4	3,2
	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000
0,4	0,960	0,972	0,975	0,976	0,977	0,977
0,8	0,800	0,848	0,866	0,876	0,879	0,881
1,2	0,606	0,682	0,717	0,739	0,749	0,754
1,6	0,449	0,532	0,578	0,612	0,629	0,639
2,0	0,336	0,414	0,463	0,505	0,530	0,545
2,4	0,257	0,325	0,374	0,419	0,449	0,470
2,8	0,201	0,260	0,304	0,349	0,383	0,410
3,2	0,160	0,210	0,251	0,294	0,329	0,360
3,6	0,131	0,173	0,209	0,250	0,285	0,319
4,0	0,108	0,145	0,176	0,214	0,248	0,285
4,4	0,091	0,123	0,150	0,185	0,218	0,255
4,8	0,077	0,105	0,130	0,161	0,192	0,230
5,2	0,067	0,091	0,113	0,141	0,170	0,208
5,6	0,058	0,079	0,099	0,124	0,152	0,189
6,0	0,051	0,070	0,087	0,110	0,136	0,173
6,4	0,045	0,062	0,077	0,099	0,122	0,158
6,8	0,040	0,055	0,064	0,088	0,110	0,145
7,2	0,036	0,049	0,062	0,080	0,100	0,133
7,6	0,032	0,044	0,056	0,072	0,091	0,123
8,0	0,029	0,040	0,051	0,066	0,084	0,113
8,4	0,026	0,037	0,046	0,060	0,077	0,105
8,8	0,024	0,033	0,042	0,055	0,071	0,098
9,2	0,022	0,031	0,039	0,051	0,065	0,091
9,6	0,020	0,028	0,036	0,047	0,060	0,085
10,0	0,019	0,026	0,033	0,043	0,056	0,079
11,0	0,017	0,024	0,031	0,040	0,052	0,074

Осадка фундамента s с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле

где - безразмерный коэффициент, равный 0,8;

- среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-ом слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней и нижней границе слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

- толщина i-го слоя грунта;

- модуль общих деформаций грунта i-го слоя грунта;

- число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

Нижнюю границу сжимаемой толщи следует принять на уровне, где напряжения от собственного веса грунта превышают напряжения от дополнительной нагрузки в 5 раз.

Расчет осадки фундамента целесообразно производить в табличной форме (см.табл.1.4).

Таблица 1.4

№ элем. слоя	hi	Ei	zi	gi	szg,i	2zi/b	ai	szp,i		si

Пример 1. Определить величину сжимающих напряжений под центром прямоугольного фундамента размерами 3х6м на глубине 5 и 8м от поверхности. Глубина заложения фундамента равна d=2м. Давление на грунт под подошвой фундамента равно p=250 кПа. Удельный вес грунта равен 19 кН/м³.

Отношение размеров подошвы фундамента равно n=6:3=2. Определяем давление p₀: 250-19*2=212 кПа.

Значение βопределяем для z₁=5-d=5-2=3м и z₂=8-d=8-2=6м:

β₁ = 2*3/3=2; β₂ = 2*6/3=4.

По табл.1.3 определяем α₁=0,477 и α₂=0,189.

При определении α₁ и α₂ применялась интерполяция.

Значения напряжения σ_zp на глубине 5 и 8м равны соответственно:

σ_zp5 =212*0,477=101,12кПа; σ_zp8 =212*0,189= 40,07кПа.