Практическое задание по механике грунтов для ТГУ Росдистант



Проверяемое задание 5

Тема «Расчет осадки основания методом послойного суммирования»

Необходимо выполнить расчеты, заполнить таблицу, построить эпюры, сделать вывод.

Темы курса, которым соответствует данное задание: раздел 5, тема 5.2 «Расчет осадок оснований фундаментов».

Дополнительная литература и источники

  1. СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений.

Требования к оформлению работы, включая требования к проверке задания на оригинальность (30 %)

  1. Работа оформляется в программе Microsoft Word (в формате *.doc или *.docx).
  2. Работа оформляется по ГОСТ 2.106-96. «Текстовые документы», ГОСТ 2.105-95 «Общие требования к текстовым документам» с одной стороны стандартного листа писчей бумаги (210 ´ 297 мм), с оставлением полей не менее: слева – 30 мм, справа – 10 мм, сверху – 20 мм и снизу – 25 мм. Листы оформляются без рамки. По ГОСТ 2.105-95 текстовые документы выполняют на формах, установленных ГОСТ 2.104-2006.
  3. Формулы набираются в редакторе формул и нумеруются.
  4. Расчетные схемы выполняются в графическом редакторе (любом) и вставляются в работу в виде рисунка.
  5. Иллюстрации должны быть выполнены в соответствии с ГОСТ 7.32-2001 и ЕСКД. Иллюстрации нумеруют арабскими цифрами сквозной нумерацией или в пределах раздела (например, «Рисунок 1 – », «Рисунок 1.1 – »). В тексте должны быть даны ссылки на все иллюстрации.
  6. Запрещается вставлять в работу отсканированные (сфотографированные) материалы.
  7. Абзацы в тексте начинаются отступами, равными 15 мм. При оформлении записки – выравнивание по ширине страницы, шрифт 14, Times New Roman.
  8. Работы с орфографическими ошибками, с соединением нескольких слов (написанных без пробелов), с двойными пробелами, с использованием нераспространенных сокращений (либо, наоборот, написанием полностью единиц измерения) приравниваются к целенаправленному получению обучающимися завышенной оценки от Системы обманным путем, следовательно, такие письменные работы не допускаются к проверке на оригинальность.
  9. Имя файла – фамилия и инициалы студента, группа, дисциплина, задание с нижним подчеркиванием, например:

Иванов И.И._СТРб1603а_Механика грунтов_Практическая работа 5.

 

 

Варианты для задания 5

№. вар. b, м l, м p, кПа γ, кН/м3 d, м E, МПа
1 2 3 200 18,5 0 10,4
2 3 4 210 19,1 1 20,2
3 4 5 220 20,2 2 30,1
4 5 6 230 18,3 1 15,8
5 2 2 235 19,4 0 25,9
6 3 3 210 20,0 0 10,6
7 4 4 230 18,8 1 20,8
8 5 5 220 19,2 2 30,3
9 6 6 220 20 1 20,2
10 2 4 210 18 0 30,1
11 3 6 230 19 0 15,8
12 4 8 300 20 1 25,9
13 5 8 280 18 2 15,8
14 6 8 310 19 1 25,9
15 2 3 260 20 0 10,6
16 3 4 240 18 0 20,8
17 4 5 210 19 1 30,3
18 5 6 270 20 2 15,8
19 2 2 320 18 1 25,9
20 3 3 330 19 0 15,8
21 4 4 280 20 0 25,9
22 5 5 210 18 1 10,6
23 6 6 300 19 2 30,1
24 2 4 200 20 1 15,8
25 3 6 280 18 0 25,9
26 4 8 310 19 0 10,6
27 5 8 340 20 1 20,8

 

 

Вариант для задания 5 студенты выбирают по следующим правилам.

Вариант работы определяется по первой букве фамилии студента.

Первая буква – номер варианта.

Буква А Б В Г Д Е/Ё Ж З И/Й К
Вариант 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Буква Л М Н О П Р С Т У Ф
Вариант 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Буква Х Ц Ч Ш/Щ Э Ю Я      
Вариант 21 22 23 24 25 26 27      

 

 

Задание 5

Определите по методу послойного суммирования с учетом только осевых сжимающих напряжений величину полной стабилизированной осадки основания фундамента (ширина подошвы – b, глубина заложения фундамента – d).

Постройте эпюру напряжений σzp в грунтовой толще на вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента.

Постройте эпюру напряжений от собственного веса грунта σzg.

 

 

Рекомендации по выполнению задания 5

Исходные данные

Определите по методу послойного суммирования с учетом только осевых сжимающих напряжений величину полной стабилизированной осадки основания фундамента (ширина подошвы – b, глубина заложения фундамента – d).

Постройте эпюру напряжений σzp в грунтовой толще на вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента.

Постройте эпюру напряжений от собственного веса грунта σzg.

№. вар. b, м l, м p, кПа γ, кН/м3 d, м E, МПа
  2 3 270 19 1 15,8

 

Определение осадки методом послойного суммирования

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

,                                       (5.1)

где

β – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

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

,                                     (5.2)

где

hi – толщина i-го слоя грунта;

Ei – модуль общих деформаций грунта i-го слоя грунта;

n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

Значения вертикальных сжимающих напряжений от внешней нагрузки, на глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр подошвы, определяют по формуле:

,                                       (5.3)

где

α – коэффициент, определяемый в зависимости от отношения сторон прямоугольной площади загружения  (l – длинная сторона, b – меньшая сторона независимо от направления сторон, l > b) и относительной глубины  (z – глубина, на которой определяется напряжение).

Значения коэффициента α приведены в таблице Д.1 приложения Д;

p0 – дополнительное вертикальное давление на основание:

,                                       (5.4)

p – интенсивность равномерно распределенной нагрузки;

– вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы полосы нагружения:

,                                       (5.5)

где

γ/ – удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

d – глубина заложения фундамента.

Вертикальное эффективное напряжение от собственного веса грунта, на границе элементарного i-того слоя, расположенного на глубине zi от подошвы фундамента, определяется по формуле:

,                                       (5.6)

где

zi – глубина i-того слоя от подошвы фундамента.

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

.

Величина элементарного слоя принимается (не более 0,4b): 0,2 х b = 0,4 м.

Грунт делится на элементарные однородные слои. На границе каждого слоя определяются дополнительное и природное давление.

Определяется среднее давление в пределах элементарного слоя.

Проверяются условия границы сжимаемой зоны. Определяется осадка элементарного слоя и суммарная осадка.

Расчет осадки фундамента целесообразно производить в табличной форме (табл. 5.1).

Таблица 5.1 – Расчет осадки фундамента

№ элем.

слоя

hi, м zi, м Ei, кПа gi, кН/м3 , кПа  кПа ai , кПа , кПа Si, см
0 0,4 0 15800 19 19,0 3,8 0 1,0 251,0    
1 0,4 26,6 5,32 0,4 0,9728 244,16 247,58 0,501
2 0,80 34,2 6,84 0,8 0,8525 213,98 229,07 0,464
3 1,20 41,8 8,36 1,2 0,6908 173,38 193,68 0,392
4 1,60 49,4 9,88 1,6 0,5435 136,42 154,90 0,314
5 2,00 57,0 11,4 2 0,4263 106,99 121,70 0,246
6 2,40 64,6 12,92 2,4 0,3373 84,65 95,82 0,194
7 2,80 72,2 14,44 2,8 0,2710 68,02 76,34 0,155
8 3,20 79,8 15,96 3,2 0,2203 55,28 61,65 0,125
9 3,60 87,4 17,48 3,6 0,1820 45,68 50,48 0,102
10 4,00 95,0 19,0 4 0,1528 38,34 42,01 0,085
11 4,40 102,6 20,52 4,4 0,1298 32,57 35,45 0,072
12 4,80 110,2 22,04 4,8 0,1113 27,92 30,25 0,061
13 5,20 117,8 23,56 5,2 0,0965 24,22 26,07 0,053
14 5,60 125,4 25,08 5,6 0,0840 21,08 22,65 0,046
  2,81

 

При построении расчетной схемы, показанной на рисунке 5.1, следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб напряжений 50 кПа в 1 см.

Рисунок 5.1 – Расчетная схема определения осадки методом послойного суммирования

 

 

Приложение Д

Таблица Д.1 – Значения коэффициента α (СП 22.13330.2016)

Соотношение размеров подошвы прямоугольных фундаментов
1,0 1,4 1,8 2,4 3,2 5
0 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
10,4 0,017 0,024 0,031 0,040 0,052 0,074
10,8 0,016 0,022 0,029 0,037 0,049 0,069
11,2 0,015 0,021 0,027 0,035 0,045 0,065
11,6 0,014 0,020 0,025 0,033 0,042 0,061
12,0 0,013 0,018 0,023 0,031 0,040 0,058

Примечание

  1. Для промежуточных значений ξ и η коэффициенты α определяют интерполяцией.

 

Нужна помощь
с дистанционным обучением?
Узнайте точную стоимость или получи консультацию по своему вопросу.