Для определения вертикальных напряжений в грунте от соседних фундаментов применяется метод
Обновлено: 18.05.2024
СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений. Часть 4
s zp,i - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней zi-1 и нижней zi границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента (см. пп. 2-4);
hi и Еi - соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта;
n - число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.
При этом распределение вертикальных нормальных 2 напряжений по глубине основания принимается в соответствии со схемой, приведенной на рис. 1.
1 В настоящем приложении, кроме специально оговоренных случаев, приняты следующие единицы:
для линейных величин – м (см), для сил – кН (кгс); для напряжений, давлений и модулей деформации – кПа (кгс/см 2 ); для удельного веса – кН/м 3 (кгс/см 3 ).
2 Далее для краткости слово «нормальное» опускается.
Примечание. При значительной глубине заложения фундаментов расчет осадки рекомендуется производить с использованием расчетных схем, учитывающих разуплотнение грунта вследствие разработки котлована.
2. Дополнительные вертикальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента: s zp – по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, и s zp,c – по вертикали, проходящей через угловую точку прямоугольного фундамента, определяются по формулам:
s zp = a p0; (2)
s zp,c = a p0 / 4, (3)
где a - коэффициент, принимаемый по табл.1 в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной: о = 2z/b при определении уzp и о = z/b при определении уzp,c;
p0 = p - s zg,0 - дополнительное вертикальное давление на основание (для фундаментов шириной b ? 10 м принимается р0 = р);
р - среднее давление под подошвой фундамента;
s zg,0 - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (при планировке срезкой принимается s zg,0 = g d, при отсутствии планировки и планировке подсыпкой s zg,0 = g dn, где g / - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы, d и dn – обозначены на рис.1).
Рис.1. Схема распределения вертикальных напряжений в линейно-деформируемом полупространстве DL – отметка планировки; NL - отметка поверхности природного рельефа; FL - отметка подошвы фундамента; WL - уровень подземных вод; В,С - нижняя граница сжимаемой толщи; d и dn глубина заложения фундамента соответственно от уровня планировки и поверхности природного рельефа; b - ширина фундамента; р - среднее давление под подошвой фундамента; р0 - дополнительное давление на основание; s zg и s zg,0 – дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы; s zp и s zр,0 – дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы; Нс – глубина сжимаемой толщи.
Коэффициент a для фундаментов
x = 2z / b
Прямоугольных с соотношением сторон h = l / b, равным
Определение давления грунта на ограждающие конструкции (подпорные стенки) по методу теории предельного равновесия
7. Вопрос: Пассивное сопротивление сыпучего грунта по теории предельного равновесия для подпорной стенки (см. рис.) определяется по формуле (где z – толщина слоя грунта перед стенкой) …
Вода в грунте, связанная электромолекулярными силами притяжения с поверхностью частиц, называется …
| гравитационной |
| рыхлосвязанной |
| прочносвязанной |
| капиллярной |
Коэффициентом пористости грунта называется …
коэффициент, равный  для разных видов грунта, учитывающий наличие пор в грунте при определении веса образца грунта |
| отношение объема пор к объему образца грунта |
| коэффициент, учитывающий форму и размеры частиц грунта при определении объема пор |
| отношение объема пор к объему твердых частиц |
Компрессионная кривая грунта (изменение коэффициента пористости при возрастании уплотняющего давления соответствует графику …
 |
 |
 |
 |
Модуль общей деформации грунта необходим для определения …
| нижней границы сжимаемой толщи грунта под фундаментом |
| природного давления в грунте |
| осадки фундамента |
| напряжений в грунте под подошвой фундамента |
Сопротивление грунтов сдвигу по формуле закона Кулона обусловлено наличием в грунте …
пористости грунта  |
| касательных напряжений |
| поровой воды |
| сил трения и сцепления |
Одинаков с 7,11При полевых испытаниях коэффициент фильтрации песков и супесей определяется …
| с помощью дренажа |
| методом отмучивания |
| методом пробных откачек |
| с помощью зонда |
Одинаков с 7,10Эффективное давление в грунте отражает напряжение в …
| капиллярной воде |
| скелете грунта |
| грунте от собственного веса |
| поровой воде |
Природным давлением грунта на глубине z от поверхности массива грунта называется напряжение от веса …
слоев грунта толщиной  |
слоя грунта толщиной  |
растительного слоя грунта толщиной меньше  |
| вышележащих слоев грунта в пределах z |
Вертикальное напряжение в точке М на глубине zот плоскости приложения нескольких вертикальных сил определяется по формуле , где – наибольшая из сил ; – среднеарифметическое значение – коэффициент, зависящий от z и – расстояния от линии действия до точки М.
 |
 |
 |
 |
Для определения вертикальных напряжений в грунте от соседних фундаментов применяется метод …
| угловых точек |
| отмучивания |
| эквивалентного слоя |
| круглоцилиндрических поверхностей |
Величина осадки слоя толщиной h однородного грунта, подстилаемого несжимаемым грунтом, при сплошной равномерной нагрузке равна , где – модуль общих деформаций грунта, – бытовое давление в грунте, – коэффициент относительной сжимаемости грунта.
 |
 |
 |
 |
Определение осадки грунта при сплошной равномерно распределенной нагрузке не требует использования таких характеристик грунта, как …
коэффициент сжимаемости  |
| модуль общих деформаций |
коэффициент относительной сжимаемости  |
| влажность и гранулометрический состав |
Число пластичности позволяет определить для грунта …
| типы глинистых грунтов |
| водопроницаемость |
| разновидность состояния грунта по консистенции |
| водонасыщение грунта |
Условие устойчивости откоса под углом идеально сыпучего грунта отражается выражением где – это …
| вес твердой частицы грунта |
| нормальная составляющая веса твердой частицы грунта |
| сила, сдвигающая твердую частицу вниз по откосу |
| сила трения, удерживающая твердую частицу на поверхности откоса |
Метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения для оценки устойчивости откосов был впервые предложен …
| Ш. Кулоном |
| К. Петерсоном |
| Н.А. Цытовичем |
| Феллениусом |
Активное давление грунта на подпорную стенку – это давление, …
| возникающее от веса грунта за стенкой в пределах высоты стенки |
| при появлении которого подпорная стенка поворачивается по направлению от грунта |
| производимое на грунт под подошвой стенки |
| при появлении которого подпорная стенка поворачивается по направлению к грунту |
 |
 где  |
 где |
 где |
Под структурой грунтов понимают …
| содержание в грунте твердых частиц разного минерального состава |
| набор компонент грунта |
| расположение частиц, их состав, форму и размеры |
| связи между компонентами грунта |
Гранулометрический (зерновой) состав дисперсных грунтов отражает количественное содержание частиц …
| самых крупных и самых мелких |
| различной формы |
| различного минерального состава |
| различной крупности |
Деформации сжатия в грунтах обусловлены уменьшением …
| объема пор в образце грунта |
| прочности грунта |
| количества твердых частиц |
| молекулярных сил электромагнитной природы |
Граница текучести глинистого грунта – это влажность грунта, соответствующая состоянию грунта на границе между …
| между текучим и консолидированным |
| пластичным и текучим |
| пластичным и сухим |
| текучим и твердым |
Числом пластичности грунтов называется разность влажностей грунта …
на границах раскатывания  и текучести  |
| на границе текучести и природной влажности |
| на границе текучести и полной влагоемкости |
| на границе текучести и на границе раскатывания |
 |
 |
 |
 |
Сопротивление грунтов сдвигу по формуле закона Кулона обусловлено наличием в грунте …
| поровой воды |
| пористости грунта |
| касательных напряжений |
| сил трения и сцепления |
Водопроницаемостью называется свойство грунта …
| заполнять поры водой |
| иметь в своем составе различные виды воды |
| пропускать через свои поры сплошной поток воды |
| уменьшать количество воды при высушивании образца грунта |
Эффективное давление в грунте отражает напряжение в …
| скелете грунта |
| грунте от собственного веса |
| капиллярной воде |
| поровой воде |
Одинаков с 9,4Природное давление однородного грунта в зависимости от глубины h характеризуется линией (см. рисунок) …
| 2 |
| 1 |
| 3 |
| 4 |
| r и z |
| r и n |
| r и W |
 и z |
Одинаков с 11,2 При определении сжимающих напряжений в массиве грунта от сплошной полосообразной нагрузки, меняющейся по закону прямой, используется …
| закон Кулона |
| закон Дарси |
| номограмма Остерберга |
| ГОСТ 25100-95 |
Осадка слоя грунта, рассчитываемая по методу линейно-деформируемого слоя конечной толщины, определяется в зависимости от давления под подошвой фундамента, …
| среднего под подошвой |
| дополнительного под подошвой |
| природного на уровне подошвы |
| максимального под подошвой |
В формуле определения осадки грунта при сплошной равномерной нагрузке по методу послойного элементарного суммирования используется величина – …
| коэффициент относительной сжимаемости грунта |
| модуль общей деформации грунта |
| начальный градиент напора |
| коэффициент пористости грунта в природном состоянии |
Метод эквивалентного слоя для определения осадки фундаментов разработал …
| Ш. Кулон |
| В.В. Соколовский |
| А. Дарси |
| Н.А. Цытович |
 |
 |
 |
 |
Устойчивость вертикального откоса идеально связного грунта (угол внутреннего трения удельное сцепление ) обеспечивается за счет превышения сдвигающих сил удерживающими силами, к которым относятся …
| касательная составляющая веса грунта в призме скольжения |
| нормальная составляющая веса грунта в призме скольжения |
| силы сцепления |
| силы трения |
Метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения для оценки устойчивости откосов был впервые предложен …
| Н.А. Цытовичем |
| Феллениусом |
| Ш. Кулоном |
| К. Петерсоном |
Наличие на поверхности грунта за подпорной стенкой равномерно распределенной нагрузки q (см. рис.)________________ силу активного давления грунта на стенку .
| не изменяет |
превращает в силу пассивного давления  |
| увеличивает |
| уменьшает |
Весовая влажность природного грунта – это отношение …
| массы воды в порах к объему образца грунта |
| массы воды в порах образца грунта к массе образца грунта, то есть к сумме масс воды и твердых частиц в образце грунта |
| массы твердых частиц к массе воды в порах образца грунта |
| массы воды в порах образца грунта к массе твердых частиц образца грунта |
Крупнообломочными считаются грунты, у которых частицы с размером зерен крупнее _______________ по массе.
 составляют более  |
 составляют более |
| составляют более  |
 составляют более |
| W и |
 и |
| и |
| и р |
Одинаков с 8,7Давлением связности в глинистых грунтах называют давление, …
| суммарно заменяющее действие всех сил сцепления |
| развивающееся в грунте от собственного веса |
| возникающее в грунте от внешней нагрузки |
| возникающее от веса поровой воды |
Вертикальное напряжение в точке грунта на глубине z от плоскости приложения вертикальной силы Р и на расстоянии r от линии действия этой силы определяется по формуле , где – удельный вес грунта; k – коэффициент, зависящий от z и r; – модуль общей деформации грунта.
 |
 |
 |
 |
Упругие деформации грунтов по классификации Н.А. Цытовича подразделяются на деформации образца грунта в виде изменения объема и в виде …
| искажения формы |
| набухания |
| ползучести |
| уплотнения |
Расчет осадки однородного грунта при его загружении равномерной нагрузкой р выполняется методом эквивалентного слоя по формуле где является …
| коэффициентом относительной сжимаемости грунта |
| модулем общих деформаций грунта |
| коэффициентом пористости грунта в природном состоянии |
| коэффициентом водонасыщенности грунта |
Одинаков 16,1Предельная высота вертикального откоса идеально связного грунта (угол внутреннего трения , удельное сцепление ) равна ______________, где – удельный вес грунта, – удельный вес частиц грунта, W – влажность грунта.
 |
 |
 |
 |
Одинаков 17,4 Метод круглоцилиндрических поверхностей ско
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Учет влияния соседних фундаментов и площадей, напряжения в случае плоской задачи
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).
Опечатка.. Рисунок 5.3 - Схема к определению вертикальных напряжений в основании рассчитываемого фундамента с учетом влияния соседнего фундамента методом угловых
где N, A, gmt, W - то же, что и в формуле (5.11).
5.6.30. При наличии на полах сплошной равномерно распределенной нагрузки интенсивностью q краевые и средние эпюры давления по подошве следует увеличивать на нагрузку q (см. рисунок 5.1).
Нагрузку на полы промышленных зданий q допускается принимать равной 20 кПа, если в технологическом задании на проектирование не указывается большее значение этой нагрузки.
Определение осадки основания фундаментов
5.6.31. Осадку основания фундамента s, см, с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства (см. 5.6.6) определяют методом послойного суммирования по формуле
где b - безразмерный коэффициент, равный 0,8;
szp,i - среднее значение вертикального нормального напряжения (далее - вертикальное напряжение) от внешней нагрузки в i-м слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента (см. 5.6.32), кПа;
hi - толщина i-го слоя грунта, см, принимаемая не более 0,4 ширины фундамента;
Еi - модуль деформации i-го слоя грунта по ветви первичного нагружения, кПа;
szg,i- среднее значение вертикального напряжения в i-м слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, от собственного веса выбранного при отрывке котлована грунта (см. 5.6.33), кПа;
Ее,i - модуль деформации i-го слоя грунта по ветви вторичного нагружения, кПа;
n - число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.
При этом распределение вертикальных напряжений по глубине основания принимают в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 5.2.
DL - отметка планировки; NL - отметка поверхности природного рельефа; FL - отметка подошвы фундамента: WL - уровень подземных вод; В.С - нижняя граница сжимаемой толщи; d и dn - глубина заложения фундамента соответственно от уровня планировки и поверхности природного рельефа, b - ширина фундамента; р - среднее давление под подошвой фундамента; szg и szg.0 - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы; szp и szp.0- вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы; szg,i - вертикальное напряжение от собственного веса вынутого в котловане грунта в середине i-го слоя на глубине z от подошвы фундамента; Нс - глубина сжимаемой толщи
1. При отсутствии опытных определений модуля деформации Ee,i для сооружений II и III уровней ответственности допускается принимать Ee,i = 5Ei.
2. Средние значения напряжений szp,i и szg,i в i-м слое грунта допускается вычислять как полусумму соответствующих напряжений на верхней zi-1 и нижней zi границах слоя.
3. При возведении сооружения в отрываемом котловане следует различать три следующих значения вертикальных напряжений: szg - от собственного веса грунта до начала строительства; szн - после отрывки котлована; sz - после возведения сооружения.
4. При определении средней осадки основания фундамента все используемые в формуле (5.16) величины допускается определять для вертикали, проходящей не через центр фундамента, а через точку, лежащую посередине между центром и углом (для прямоугольных фундаментов) или на расстоянии rс = (r1 + r2)/2 от центра, где r1 - внутренний, а r2 - внешний радиус круглого или кольцевого фундамента (для круглого фундамента r1 = 0).
5. Расчет осадок свайных фундаментов выполняется с учетом дополнительных указаний СП 24.13330.
5.6.32. Вертикальные напряжения от внешней нагрузки szр = sz - szн зависят от размеров, формы и глубины заложения фундамента, распределения давления на, грунт по его подошве и свойств грунтов основания. Для прямоугольных, круглых и ленточных фундаментов значения szp, кПа, на глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр подошвы, определяют по формуле
szp = ap, (5.17)
р - среднее давление под подошвой фундамента, кПа.
5.6.33. Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на отметке подошвы фундамента szg = szg - szu, кПа, на глубине z от подошвы прямоугольных, круглых и ленточных фундаментов определяют по формуле
где a - то же, что и в 5.6.32;
szg.0 - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на отметке подошвы фундамента, кПа (при планировке срезкой szg.0 = g' · d, при отсутствии планировки и планировке подсыпкой szg,0 = g' · dn, где g' - удельный вес грунта, кН/м 3 , расположенного выше подошвы; d и dn, м, - см. рисунок 5.2).
При этом в расчете szg используются размеры в плане не фундамента, а котлована.
5.6.34. При расчете осадки фундаментов, возводимых в котлованах глубиной менее 5 м, допускается в формуле (5.16) не учитывать второе слагаемое.
5.6.35. Если среднее давление под подошвой фундамента p £ szg.0, осадку основания фундамента s определяют по формуле
где b, szp,i, hi, Ee,i и n - то же, что и в формуле (5.16).
5.6.36. Вертикальные напряжения от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента szp,c, кПа, по вертикали, проходящей через угловую точку прямоугольного фундамента, определяют по формуле
szp,c = ap/4, (5.20)
p - то же, что и в формуле (5.17).
5.6.37. Вертикальные напряжения szp,a, кПа, на глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через произвольную точку А (в пределах или за пределами рассматриваемого фундамента с давлением по подошве, равным p), определяют алгебраическим суммированием напряжений szp,cj, кПа, в угловых точках четырех фиктивных фундаментов (см. рисунок 5.3) по формуле
5.6.38. Вертикальные напряжения szp,nf, кПа, на глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр рассчитываемого фундамента, с учетом влияния соседних фундаментов или нагрузок на прилегающие площади (включая вес обратной засыпки) определяют по формуле
где szp - то же, что и в формуле (5.17), кПа;
szp,ai - вертикальные напряжения от соседнего фундамента или нагрузок;
k - число влияющих фундаментов или нагрузок;
а - схема расположения рассчитываемого 1 и влияющего фундамента 2; б - схема расположения фиктивных фундаментов с указанием знака напряжений szp,cj в формуле (5.21) под углом j-го фундамента
5.6.39. При сплошной равномерно распределенной нагрузке на поверхности земли интенсивностью q, кПа (например, от веса планировочной насыпи), значение szp,nf по формуле (5.22) для любой глубины z определяют по формуле szp,nf = szp + q.
5.6.40. Вертикальное эффективное напряжение от собственного веса грунта szg, кПа, на границе слоя, расположенного на глубине, z от подошвы фундамента, определяется по формуле
где g' - средний удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м 3 ;
dn - м, см. рисунок 5.2;
gi и hi - соответственно удельный вес, кН/м 3 , и толщина i-го слоя грунта, залегающего выше границы слоя на глубине z от подошвы фундамента, м;
и - поровое давление на рассматриваемой границе слоя, кН/м 2 .
Для неводонасыщенных грунтов поровое давление принимается равным нулю (u = 0).
Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды при коэффициенте фильтрации слоя грунта больше 1´10 -5 м/сут. и IL > 0,25 (для глинистых грунтов).
При расположении ниже уровня грунтовых вод слоя грунта с коэффициентом фильтрации менее 1´10 -5 м/сут. и IL < 0,25 (для глинистых грунтов) его удельный вес принимается без учета взвешивающего действия воды, для определения szg в этом слое и ниже его следует учитывать давление столба воды, расположенного выше этого слоя.
5.6.41. Нижнюю границу сжимаемой толщи основания принимают на глубине z = Нc, где выполняется условие szp = 0,5szg. При этом глубина сжимаемой толщи не должна быть меньше Hmin, равной b/2 при b £ 10 м, (4 + 0,1b) при 10 < b £ 60 м и 10 м при b > 60 м.
Если в пределах глубины Нс, найденной по указанным выше условиям, залегает слой грунта с модулем деформации Е > 100 МПа, сжимаемую толщу допускается принимать до кровли этого грунта.
Если найденная по указанным выше условиям нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации Е £ 7 МПа или такой слой залегает непосредственно ниже глубины z = Нс, то этот слой включают в сжимаемую толщу, а за Нс принимают минимальное из значений, соответствующих подошве слоя или глубине, где выполняется условие szp = 0,2szg.
При расчете осадки различных точек плитного фундамента глубину сжимаемой толщи допускается принимать постоянной в пределах всего плана фундамента (при отсутствии в ее составе грунтов с модулем деформации E > 100 МПа).
Для определения вертикальных напряжений в грунте от соседних фундаментов применяется метод
3 При возведении сооружения в отрываемом котловане следует различать три следующих значения вертикальных напряжений: - от собственного веса грунта до начала строительства; - после отрывки котлована; - после возведения сооружения.
4 При определении средней осадки основания фундамента все используемые в формуле (5.16) величины допускается определять для вертикали, проходящей не через центр фундамента, а через точку, лежащую посередине между центром и углом (для прямоугольных фундаментов) или на расстоянии от центра, где - внутренний, а - внешний радиус круглого или кольцевого фундамента (для круглого фундамента 0).
5 Расчет осадок свайных фундаментов выполняется с учетом дополнительных указаний СП 24.13330.
5.6.32 Вертикальные напряжения от внешней нагрузки зависят от размеров, формы и глубины заложения фундамента, распределения давления на грунт по его подошве и свойств грунтов основания. Для прямоугольных, круглых и ленточных фундаментов значения , кПа, на глубине от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр подошвы, определяют по формуле
Определение напряжений в грунтах от внешних сил
Теория определения напряжений основывается на представлении о способах передачи нагрузок на грунты и гипотезе о закономерностях их распределения в грунтовом массиве.
Нагрузки на грунты фактически передаются по площадкам различной конфигурации в виде произвольно изменяющихся давлений. Само давление, сложное по своей сути, представляет нагружение, которое можно свести к нагружению простыми силами. Элементарным видом нагрузки, служащим основой для таких преобразований, является сосредоточенная сила. Решение для определения напряжений от сосредоточенной силы позволяет находить напряжения от группы сил путем суммирования напряжений от каждой из них (метод элементарного суммирования). Идея суммирования используется при нахождении напряжений от распределенной нагрузки. Для этого площадка расчленяется на участки, давление в каждом из них в точке приложения равнодействующей заменяется сосредоточенными силами. Теоретические методы определения напряжений могут применяться при определенных условиях, связанных с грунтами.
Грунтовый массив, сложенный разнообразными по происхождению, виду, залеганию и состоянию грунтами, идеализируется. Предполагается, что различиям между грунтами мало влияют на распределение напряжений и ими можно пренебречь. Аналитические решения для разных видов нагрузок получены при допущениях:
• грунтовый массив считается однородным, сплошным, изотропным, материалом;
• при загружении грунтовый массив деформируется линейно.
• от сосредоточенной силы;
• от группы сосредоточенных сил (метод элементарного суммирования);
• от равномерно распределенной нагрузки по прямоугольной площадке с различным соотношением сторон.
2.1. Напряжения от сосредоточенной силы на поверхности грунта.
При выводе формулы для определения напряжений распределительная способность грунтового массива фактически была задана исходя из гипотез:
напряжения в любой точке М уменьшаются с увеличением расстояния от неё до точки приложения силы;
С исходным выражением и проделанными преобразованиями можно познакомиться по учебнику [1].
где k – коэффициент, подсчитываемый по формуле
или принимается по табл. (2.1) в зависимости от отношения декартовых координат точки М r / z.
Значения коэффициента k
| r / z | k | r / z | k | r / z | k |
| 0.00 | 0.4775 | 0.36 | 0.3521 | 0.72 | 0.1681 |
| 0.04 | 0.4756 | 0.40 | 0.3294 | 0.76 | 0.1527 |
| 0.08 | 0.4699 | 0.44 | 0..3068 | 0.80 | 0.1386 |
| 0.12 | 0.4607 | 0.48 | 0.2843 | 0.84 | 0.1257 |
| 0.16 | 0.4482 | 0.52 | 0.2625 | 0.88 | 0.1138 |
| 0.20 | 0.4329 | 0.56 | 0.2414 | 0.92 | 0.1031 |
| 0.24 | 0.4151 | 0.60 | 0.2214 | 0.96 | 0.093 |
| 0.28 | 0.3954 | 0.64 | 0.2024 | 1.00 | 0.0844 |
| 0.32 | 0.3742 | 0.68 | 0.1846 | 1.04 | 0.0764 |
Примечания. Более подробная таблица коэффициентов k имеется в справочнике проектировщика «Основания и фундаменты». М.: 1964 г.
 |
От нескольких сил напряжения в некоторой точке М определяются в соответствии со схемой на рис 2.2.
где k1, k2, k3… ki – коэффициенты, принимаемые в зависимости от ri / z по табл. 2.1.
Вертикальных сил может быть сколь угодно. Величины сил и расстояния от них до точки М могут быть одинаковыми или разными. Данный случай определения напряжений принято называть метод элементарного суммирования. На практике он находит применение при загружении площадок произвольной формы и любом распределении передаваемого на грунт давления.
Найти величину напряжений в точке М от сосредоточенных сил, расположенных как на рис. 2.2. Силы имеют одинаковую величину Р. Глубина расположения точки М, расстояния от неё до сил ri указаны в табл. 2.2.
Исходные данные для выполнения задания
| Наименование параметров | Номер варианта | ||||||||||||||||
| Сила Р, кН | |||||||||||||||||
| Расстояния r, м r1 r2 r3 r4 | 0.5 1.1 1.5 1.1 | 0.7 1.4 2.0 0.7 | 1.0 1.8 2.8 2.8 | 0.4 0.8 1.4 0.8 | 0.9 1.2 1.8 1.8 | 1.1 1.8 2.2 1.8 | 0.4 1.7 2.8 1.7 | 0.4 1.6 2.4 1.6 | 1.2 1.9 2.3 1.2 | 0.8 1.8 3.6 3.6 | 1.3 2.1 3.1 3.1 | 0.3 1.3 1.7 0.3 | 1.0 1.5 2.6 2.6 | 1.1 1.9 2.9 1.9 | 0.9 2.4 3.5 3.5 | 1.2 2.0 3.0 3.0 | 2.3 2.9 2.9 |
| Глубина z, в м | 2.1 | 3.4 | 2.3 | 1.5 | 1.9 | 2.1 | 3.8 | 3.1 | 2.3 | 3.6 | 3.2 | 1.7 | 2.1 | 3.3 | 3.8 | 3.0 | 3.1 |
| Наименование параметров | Номер варианта | ||||||||||||||||
| Сила Р, кН | |||||||||||||||||
| Расстояния r, м r1 r2 r3 r4 | 0.6 1.1 1.5 1.1 | 0.4 0.8 1.4 0.8 | 1.0 1.8 2.4 2.4 | 1.1 1.9 2.9 1.9 | 1.3 2.1 3.1 3.1 | 2.3 2.9 2.9 | 1.0 1.2 2.3 2.3 | 1.0 1.5 2.6 2.6 | 1.0 1.8 2.8 2.8 | 1.2 1.9 2.3 1.2 | 0.8 1.8 3.6 3.6 | 1.1 1.8 2.2 1.8 | 0.4 1.6 2.4 1.6 | 0.4 1.6 2.4 1.6 | 1.2 1.9 2.3 1.2 | 0.8 1.8 3.6 3.6 | 0.9 1.2 1.8 1.8 |
| Глубина z, в м | 2.1 | 3.4 | 2.3 | 1.5 | 1.9 | 2.1 | 3.8 | 3.1 | 2.3 | 3.6 | 3.2 | 1.7 | 2.1 | 3.3 | 3.8 | 3.0 | 3.1 |
Определить напряжение в точке от сосредоточенных сил, показанных на рис. 2.3.
Напряжение от силы Р1 = 11 кН, r1 = 0.
При r1 / z = 0 по табл. .2.1 k1 = 0.4775.
Напряжение от силы Р2 = 7 кН; r2 = 1.5 м.
Напряжение от силы Р3 = 9 кН; r3 = 2.1 м.
Напряжения от силы Р4 = 13 кН; r4 = 1.4 м.
2.3 Напряжения от равномерно распределенного давления.
Такой вид нагрузки на грунты самый частый в инженерных расчетах осадки фундаментов. Загруженная площадка имеет прямоугольную форму (рис. 2.4).
Для обозначения размеров и нагрузок на рис. 2.4 общеприняты следующие обозначения:
z – глубина расположения точки М от поверхности;
b – ширина загруженной площади, за которую всегда принимается наименьшая сторона;
l – длина загруженной площади, за которую всегда принимается наибольшая сторона;
p – нагрузка на единицу площади (интенсивность давления).
Напряжения на любой глубине под центром площадки вычисляют по формуле:
Формула для определения напряжений под углом площадки в точке Му приведена к виду:
| x = 2z/b xу.= z/b | Коэффициент a для фундаментов | |||||||
| Круглых | Прямоугольных с соотношением сторон h =l/b | Ленточных | ||||||
| 1,4 | 1,8 | 2,4 | 3,2 | |||||
| 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | |
| 0,4 | 0,949 | 0,960 | 0,972 | 0,975 | 0,976 | 0,977 | 0,977 | 0,977 |
| 0,8 | 0,756 | 0,800 | 0,848 | 0,866 | 0,876 | 0,879 | 0,881 | 0,881 |
| 1,2 | 0,547 | 0,606 | 0,682 | 0,717 | 0,739 | 0,749 | 0,754 | 0,755 |
| 1,6 | 0,390 | 0,449 | 0,532 | 0,578 | 0,612 | 0,629 | 0,639 | 0,642 |
| 2,0 | 0,285 | 0,336 | 0,414 | 0,463 | 0,505 | 0,530 | 0,545 | 0,550 |
| 2,4 | 0,214 | 0,257 | 0,325 | 0,374 | 0,419 | 0,449 | 0,470 | 0,477 |
| 2,8 | 0,165 | 0,201 | 0,260 | 0,304 | 0,349 | 0,383 | 0,410 | 0,420 |
| 3,2 | 0,130 | 0,160 | 0,210 | 0,251 | 0,294 | 0,329 | 0,360 | 0,374 |
| 3,6 | 0,106 | 0,131 | 0,173 | 0,209 | 0,250 | 0,285 | 0,319 | 0,337 |
| 4,0 | 0,087 | 0,108 | 0,145 | 0,176 | 0,214 | 0,248 | 0,285 | 0,306 |
| 4,4 | 0,073 | 0,091 | 0,123 | 0,150 | 0,185 | 0,218 | 0,255 | 0,28 |
| 4,8 | 0,062 | 0,077 | 0,105 | 0,130 | 0,161 | 0,192 | 0,230 | 0,258 |
| 5,2 | 0,053 | 0,067 | 0,091 | 0,113 | 0,141 | 0,170 | 0,208 | 0,239 |
| 5,6 | 0,046 | 0,058 | 0,079 | 0,099 | 0,124 | 0,152 | 0,189 | 0,223 |
| 6,0 | 0,040 | 0,051 | 0,070 | 0,087 | 0,110 | 0,136 | 0,173 | 0,208 |
| 6,4 | 0,036 | 0,045 | 0,062 | 0,077 | 0,099 | 0,122 | 0,158 | 0,196 |
| 6,8 | 0,031 | 0,040 | 0,055 | 0,064 | 0,088 | 0,110 | 0,145 | 0,185 |
| 7,2 | 0,028 | 0,036 | 0,049 | 0,062 | 0,080 | 0,100 | 0,133 | 0,175 |
| 7,6 | 0,024 | 0,032 | 0,044 | 0,056 | 0,072 | 0,091 | 0,123 | 0,166 |
| 8,0 | 0,022 | 0,029 | 0,040 | 0,051 | 0,066 | 0,084 | 0,113 | 0,158 |
| 8,4 | 0,021 | 0,026 | 0,037 | 0,046 | 0,060 | 0,077 | 0,105 | 0,150 |
| 8,8 | 0,019 | 0,024 | 0,033 | 0,042 | 0,055 | 0,071 | 0,098 | 0,143 |
| 9,2 | 0,017 | 0,022 | 0,031 | 0,039 | 0,051 | 0,065 | 0,091 | 0,137 |
| 9,6 | 0,016 | 0,020 | 0,028 | 0,036 | 0,047 | 0,060 | 0,085 | 0,132 |
| 10,0 | 0,015 | 0,019 | 0,026 | 0,033 | 0,043 | 0,056 | 0,079 | 0,126 |
| 10,4 | 0,014 | 0,017 | 0,024 | 0,031 | 0,040 | 0,052 | 0,074 | 0,122 |
| 10,8 | 0,013 | 0,016 | 0,022 | 0,029 | 0,037 | 0,049 | 0,069 | 0,117 |
| 11,2 | 0,012 | 0,015 | 0,021 | 0,027 | 0,035 | 0,045 | 0,065 | 0,113 |
| 11,6 | 0,011 | 0,014 | 0,020 | 0,025 | 0,033 | 0,042 | 0,061 | 0,109 |
| 12,0 | 0,010 | 0,013 | 0,018 | 0,023 | 0,031 | 0,040 | 0,058 | 0,106 |
Решение для определения напряжений под углом площадки позволяет находить напряжения в точках, расположенных в любом месте. Данный прием принято называть методом угловых точек. Сущность метода состоит в том, что загруженная площадка разделяется на участки, для каждого из которых точка М становится угловой Му. Различные случаи положения точки М показаны на рис. 2.5. Напряжения в угловой точке от нагружения каждого участка определяют по формуле (2.5). Полное напряжение в точке М равно сумме угловых напряжений от нагружения каждого участка.
2.4. Напряжения от собственного веса грунта.
•в точках 1, 2 и 3 под центром площадки;
•в точках 1´, 2´ и 3´ под серединой длинной стороны методом угловых точек;
•самостоятельно разработать способы вычисления напряжений в точке М для случаев б, в и г (рис. 2.5).
Исходные данные для проведения расчетов принять из табл. 2.4.
Исходные данные для выполнения задания.
| Параметры | № варианта | |||||||||||||
| Ширина, м | 1.6 | 2.1 | 1.8 | 3.3 | 2.6 | 3.6 | 2.8 | 3.4 | 1.8 | 1.5 | 2.5 | 2.6 | 3.2 | 2.4 |
| Длина, м | 3.6 | 4.2 | 3.6 | 3.6 | 4.2 | 4.2 | 4.5 | 3.2 | 2.4 | 3.9 | 2.6 | 3.9 | 4.2 | |
| Давление, кПа | ||||||||||||||
| Параметры | № варианта | |||||||||||||
| Ширина, м | 3.4 | 1.8 | 1.5 | 2.5 | 3.3 | 2.6 | 1.6 | 2.1 | 1.8 | 2.1 | 1.8 | 3.3 | 1.6 | 2.6 |
| Длина, м | 4.2 | 3.6 | 2.1 | 3.6 | 3.3 | 3.9 | 3.2 | 3.2 | 3.2 | 3.2 | 3.2 | 3.6 | 2.6 | 4.2 |
| Давление, кПа |
l = 4.2 м, b = 2.4 м, z=1.2b, p = 320 кПа.
z = 1.2 ×2.4 = 2.88 м, x=2z/b = 2×2.88 / 2.4 = 2.4, h = l/b = 4.2 / 2.4 =1.75.
Напряжения в точке 2´ определяются методом угловых точек. Через точку М´ проводим горизонтальную прямую, посредством которой загруженная площадка разделяется на два, в данном случае одинаковых, участка 1 и 2 длиной l1=l2=2.4 м шириной b1=b2= 2.1 м.. Для каждого из них точка М´ является угловой. Напряжения в находящейся под ней на глубине z = 2.88 м точке 2´ от нагружения каждого участка определяется по формуле (2.5 ).
По табл. 2.3 при xу=1.37 и h=1.14
Вопросы для самопроверки.
1. Какая нагрузка на грунт является самой простой?
2. Каким образом распределенную нагрузку на грунт можно заменить сосредоточенными силами?
3. Какие свойства приняты для идеализированного грунта?
4. На основе какого наблюдения задается распределение напряжений в грунтовом массиве от сосредоточенной силы на его поверхности?
6. Как определяют напряжения в грунтовом массиве методом угловых точек?
7. Как распределяются напряжений по горизонтальным сечениям под загруженной равномерно распределенной нагрузкой прямоугольной площадкой (равномерно или неравномерно)?
8. Как определяют напряжения в грунтовом массиве от собственного веса грунтов?
2.Определение напряжений в грунте методом угловых точек при учете влияния соседних фундаментов.
Если известно угловое сжимающее напряжение, то по нему легко определяются и сжимающие напряжения для любой точки полупространства, загруженного равномерно распределенной нагрузкой, приложенной по прямоугольной площади. Для этого используется метод угловых точек. При этом возможны следующие варианты расположения точки М:
1)Точка М находится на контуре прямоугольника, и величина σz определяется как сумма двух угловых напряжений для загруженных прямоугольников І и ІІ:
2) Точка М находится внутри прямоугольника, и величина σz определяется как сумма четырех угловых напряжений прямоугольников І,ІІ,ІІІ и ІV:
σz=(kІc+kІІc+ kІIІc + kІVc)*P
3) Точка М расположена вне прямоугольника, и величина определяется как сумма угловых напряжений прямоугольников ІІІ и ІV, взятых со знаком минус , и угловых напряжений І и ІІ со знаком плюс; для этого последнего случая напряжения для всех горизонтальных площадок по вертикали, проходящей через точку М, будут равны:
где Р- интенсивность внешней равномерно распределенной нагрузки;
k І c k ІІ c k ІIІ c k ІV c- угловые коэффициенты, определяемые по таблице в зависимости от отношений α=l/b и β=z/b для каждого рассматриваемого прямоугольника.
Метод угловых точек широко используется для определения взаимного влияния смежных фундаментов на деформацию их оснований.
3.Особенности ведения смр в условиях реконструкции.
Производство СМР при реконструкции действующих промышленных предприятий имеет ряд особенностей ввиду того, что работы совмещены во времени и пространстве с технологической деятельностью реконструируемого производства и осуществляются в условиях сложившегося генерального плана предприятия. Это нарушает нормальную организацию и технологию СМР, затрудняет применение имеющихся средств механизации и усложняет организацию материально-технического снабжения . Особенности производства СМР при реконструкции действующего предприятия можно объединить (в зависимости от причинных факторов) в три группы: вызванные эксплуатационной деятельностью реконструируемого предприятия, характером застройки промышленной площадки и объемно-планировочными и конструктивными решениями зданий и сооружений. К первой группе относятся следующие факторы:
превышение установленных норм санитарно-гигиенической среды реконструируемого предприятия (пыль, шум, загазованность и т. д.). Отрицательное воздействие санитарно-гигиенической среды предприятия проявляется при производстве работ в действующих цехах, отнесенных к разряду вредных, с большими тепло- и газовыделениями, высокой концентрацией пыли в воздухе, значительными источниками шума и вибрации. В таких условиях увеличивается трудоемкость работ и снижается производительность труда, появляются дополнительные издержки строительного производства в результате внедрения мероприятий по технике безопасности и обеспечению нормальных условий работы строителей (теплозащитные экраны, водяные завесы и т. д.);
повышенная опасность в зоне проведения СМР (взрыво, пожароопасность). В этих случаях применяют менее прогрессивные способы ведения работ, понижается уровень механизации работ, запрещается ведение сварочных работ. Укрупнительную сборку строительных конструкций и технологического оборудования проводят вне территории предприятия;
особенности технологических схем и процессов реконструируемого предприятия. При последовательной непрерывной технологии остановка одного из цехов на реконструкцию вызывает прекращение деятельности всего предприятия. В связи с этим реконструкцию обычно осуществляют участками, которые поэтапно освобождаются предприятием. Поэтапная передача участков для производства СМР требует полного завершения работ на данном участке, что нарушает непрерывность строительных процессов из-за неподготовленности фронта работ на последующем участке и зачастую приводит к увеличению непроизводительных затрат времени на 50—100 % по сравнению с новым строительством;
насыщенность зоны реконструкции действующим технологическим оборудованием и инженерными сетями. Это затрудняет применение имеющихся средств механизации, усложняет организацию материально-технического снабжения, вынуждает производить дополнительные работы по предохранению технологического оборудования от повреждений. Стесненность рабочей зоны приводит к резкому снижению эксплуатационной производительности машин и механизмов, увеличению объемов немеханизированных работ. В этих условиях трудно также обеспечить размеры минимально необходимого фронта работ;
эксплуатация внутризаводских транспортных коммуникаций строителями и производственниками. Наличие широкой сети автомобильных дорог и железнодорожных путей на территории промышленного предприятия снижает объемы работ по возведению временных транспортных коммуникаций, однако при эксплуатации дорог и путей одновременно подрядной организацией и заказчиком ограничивает время использования их строителями. Часто доставка строительных конструкций, материалов и оборудования в зону СМР возможна только во время перерывов в работе транспорта действующего предприятия;
эксплуатация цехового грузоподъемного оборудования строителями и производственниками. Для подъема и перемещения строительных конструкций и материалов часто используют цеховое грузоподъемное оборудование. В этом случае составляется график его совместной эксплуатации строителями и производственниками, которым выделяется определенное время на использование оборудования, что зачастую недостаточно для ритмичности СМР. При эксплуатации производственниками грузоподъемного оборудования над зоной реконструкции приходится прерывать СМР.
Ко второй группе относятся:
высокая плотность застройки территории предприятия. Это объясняется существующей тенденцией увеличения производственной площади в пределах существующей территории, что приводит к стесненным условиям производства СМР. Из-за недостатка свободных площадей строительные организации вынуждены оборудовать перевалочные базы вне территории предприятия, что вызывает потери рабочего и машинного времени. При невозможности создания площадок для укрупнительной сборки конструкций ограничиваются возможности крупноблочного монтажа. Следствием стесненности строительной площадки является нерациональная организация внутриплощадочных транспортных потоков, что затрудняет передвижение рабочих, управление строительными машинами и механизмами;
рассредоточенность реконструируемых объектов предприятия. Это приводит к нерациональному размещению временных зданий и сооружений на стройплощадке и увеличивает количество пересечений людских и грузовых строительных и эксплуатационных потоков, что вызывает помехи в своевременной доставке строительных материалов, конструкций и технологического оборудования;
насыщенность территории предприятия подземными коммуникациями. Существующая развитая сеть подземных коммуникаций не позволяет использовать землеройную технику с полной производительностью, усложняет технологию производства работ и снижает уровень механизации земляных работ;
узость проездов внутризаводской автодорожной сети. Увеличение производственных площадей, сети автомобильных и железных дорог в пределах существующей территории предприятия вызывает сужение проездов, проходов, уменьшение радиусов поворота транспортных путей, что затрудняет перевозку длинномерных строительных конструкций и перемещение строительных машин, усложняет транспортные схемы доставки конструкций в зону монтажа;
К третьей группе относятся:
сложная конфигурация реконструируемых зданий и сооружений. В результате многократных надстроек и пристроек здания и сооружения промышленных предприятий приобретают иногда сложную конфигурацию. При реконструкции таких зданий и сооружений усложняются трассы передвижения кранов, производится их многократный монтаж и демонтаж, что снижает эффективность использования строительной техники;
индивидуальность объемно-планировочных и конструктивных решений реконструируемых зданий и сооружений. Генеральные планы большинства промышленных предприятий формируются на протяжении нескольких десятилетий, что приводит к большой разнотипности объемно-планировочных и конструктивных решений зданий и сооружений даже на одном предприятии. В этих условиях трудно или невозможно использовать типовые технологические карты, типовые конструктивные элементы и индустриальные методы производства работ;
недоступность элементов и конструкций реконструируемых зданий и сооружений для детального обследования. Вследствие этого при разборке зданий и сооружений возникают непредвиденные работы по усилению и закреплению конструкций, не подвергаемых демонтажу (в общей структуре затрат рабочего времени до 8%). Для их выполнения приходится срочно снимать людей с одного участка на другой, перемещать механизмы, что приводит к неритмичной работе.
Указанные особенности отрицательно влияют на организацию и технологию реконструктивных работ. В связи с этим по сравнению с новым строительством выработка на одного работающего обычно снижается на 20—35 %, удельный вес заработной платы повышается на 30—45 %, эксплуатационные расходы на средства механизации увеличиваются в 1,5—2,5 раза, удельная себестоимость работ повышается на 15 %.
Читайте также: