Принципиальная блок – схема расчета центрально нагруженного фундамента

1.

2.

 

3.

4.

 

 

Эти вычисления производим при известной R – которая сама зависит от А. ; следовательно, данную задачу можно решить методом последовательных приближений.

Найдя А – подбирают размеры сторон фундамента .

 

После этого расчета производят конструирование фундамента (толщину подошвы фундамента и высоту ступеней – рассчитывают методом ж/б конструкций).

 

 

IV. Проектирование внецентренно нагруженных фундаментов.

Все силы, действующие по обрезу фундамента, приводим к 3м составляющим в плоскости подошвы фундамента N, T, M.

1. Определяем составляющие

N, T, M.

запись в самом общем случае

 

 

Определив размеры фундамента, как для центрально нагруженного - (I приближение), и зная его площадь – А, найдем .

(На сдвиг считаем, что фундамент устойчив).

 

Из сопротивления материалов известно: ,

Для фундамента прямоугольной формы подошвы:

.

 

, - больший размер фундамента (сторона фундамента, в плоскости которой действует момент).

Согласно СНиП - при наличии крановой нагрузки

 

- для всех фундаментов, т.е. отрыв подошвы недопустим

- определяется исходя из условия развития зон пластичных деформаций с 2х сторон фундамента, при наличии же эксцентриситета e – пластические деформации будут с одной стороны. Поэтому - при этом .

Если же происходит отрыв подошвы, т.е. , то

- Необходимо уменьшить e – путем проектирования несимметричного фундамента (смещение подошвы фундамента).

1. Точку приложения равнодействующей принимаем в центре тяжести эпюры.

2. относительно данной точки

проектируем новый не симметричный фундамент (смещают только подошву фундамента).

 

Приходится решать задачу и при действии 2х моментов.

 

 

Тогда:

Если , то здесь также можно проектировать несимметричный фундамент.

 

Расчет фундамента при горизонтальной нагрузке.

В этом случае возможен:

 

- сдвиг фундамента;

 

- потеря устойчивости от выпирания грунта.

 

 

Расчет устойчивости фундамента при плоском сдвиге.

Для того чтобы возник Еп

величина - должна быть достаточно большой ( ), поэтому в расчетах Епос не учитывают.

Eакт – так же не учитывают, так как оно действует с двух противоположных сторон (взаимное уравновешивание).

, где - коэффициент трения фундамента по подошве о грунт.

Коэффициент устойчивости - ,

( в зависимости от характера нагрузок и ответственности сооружения).

Если - недостаточен, что делать?

Поступают так:

- задаются и определяют Nф – требуемый вес фундамента.

, иногда этот вес может быть очень большим.

Для увеличения веса при больших сдвигающих силах прибегают в мостостроении к устройству декоративных скульптур.

Но иногда учитывают и трение на боковой поверхности

 

 

 

Устойчивость фундамента вместе с массивом грунта (глубокий сдвиг).

 

 

Согласно теории предельного равновесия:

- см. механику грунтов.

Аналитическое решение довольно сложно, поэтому часто пользуются геометрическим решением, предполагая потерю несущей способности по круглоцилиндрическим поверхностям скольжения.

Задача аналогична устойчивости откоса.

 

 

Точка О – точка вращения круглоцилиндрической поверхности скольжения.

Коэффициент устойчивости:

( относительно точки О)

 

 

Поскольку т.о. – мы выбрали произвольно, то необходимо найти наиболее опасный центр вращения?

Расчет производят методом последовательных приближений min 5 раз, с выявлением наиболее вероятной поверхности скольжения с hmin.

.