Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) стр. 27

,                                                                            (82)
где - крен низкого фундамента или сооружения (т.е. такого фундамента, вертикальную составляющую нагрузки на который можно считать приложенной в уровне его подошвы), определяемый по п.2.234 (9 прил.2) с учетом принятой расчетной схемы основания, его сжимаемости, формы и размеров фундамента, а также направления действия суммарного изгибающего момента в уровне подошвы фундамента ; - крен низкого фундамента или сооружения от единичного изгибающего момента; - вертикальная составляющая всей нагрузки, действующей на фундамент; - высота от подошвы фундамента до точки приложения нагрузки .
2.240. Крен высоких жестких фундаментов или сооружений на неоднородном основании определяется по формуле
,                                                              (83)
где - крен фундамента или сооружения вследствие неоднородности основания, определяемый по п.2.237.
Пример. Требуется рассчитать осадку и крен фундаментной плиты силосного корпуса, состоящего из четырех сблокированных железобетонных банок.
Инженерно-геологический разрез и план фундаментной плиты показаны на рис.21, физико-механические характеристики грунтов, полученные в результате изысканий, приведены в табл.68.
480 × 237 пикс.     Открыть в новом окне
           
Рис.21. Геологический разрез (а) и план фундаментной плиты (б) к примеру расчета деформаций основания
1 - песок средней крупности; 2 - суглинок; 3 - моренный суглинок; 4 - песок мелкий
Таблица 68  
Номер слоя и наименование грунта
Толщина слоя, м
Характеристики грунтов
     
, кН/м
, кПа
, град
, МПа
1. Песок мелкий
3,5-4,5
18,7
0,7
0,75
-
2
30
22
0,3
2. Суглинок мягкопластичный
1-3,5
19,6
0,7
0,89
0,6
21
18
15
0,35
3. Суглинок моренный
8,5-10
20,7
0,55
0,9
0,4
30
22
40
0,35
4. Песок пылеватый
Не менее 2
19,9
0,56
0,8
-
6
34
28
0,3
Расчетные нагрузки на основание (для расчета его по деформациям): постоянная от собственного веса всего сооружения, включая фундаментную плиту, =44,2 MH (4420 тc), временная от загрузки одной силосной банки MH (2700 тc), момент от ветровой нагрузки МН·м (4600 тс·м).
Толщина фундаментной плиты 1,2 м, глубина ее заложения м, размеры в плане 26х26 м, толщина слоя грунта обратной засыпки (сверху плиты) м.
Среднее давление на основание при полной загрузке силоса с учетом веса грунта обратной засыпки
311 × 25 пикс.     Открыть в новом окне
211 × 27 пикс.     Открыть в новом окне
кПа (2,5 кгс/см ).
Для определения расчетного сопротивления грунта основания предварительно определяем толщину зоны, в пределах которой согласно п.2.177 необходимо производить осреднение прочностных характеристик
212 × 24 пикс.     Открыть в новом окне
м.
Это несколько больше средней суммарной толщины слоев 1 и 2 (6,25 м), но меньше суммарной толщины этих слоев под западным краем плиты (7 м). Поэтому для осреднения характеристик принимаем толщину слоя 1 м и толщину слоя 2 м.
По формуле (35) находим:
207 × 23 пикс.     Открыть в новом окне
;
кПа (0,09 кгс/см );
220 × 23 пикс.     Открыть в новом окне
кН/м (1,9 тс/м ).
По табл.44(4) при =25° , , ; по табл.43(3) имеем для слоя 1 , для слоя 2 и . В соответствии с п.2.177 производим осреднение указанных коэффициентов аналогично тому, как это сделано в отношении и :
208 × 24 пикс.     Открыть в новом окне
;
.
Вычисляем значение коэффициента по указаниям п.2.174(2.41) .
Поскольку подвал в данном сооружении отсутствует ( ), формула (33(7)) принимает вид  
279 × 41 пикс.     Открыть в новом окне
.
При  =1
=1,22·1,18(0,78·26·19·0,51+4,11·2,5·18,7+6,67·9)=1,44(196+192+60) 645 кПа (6,45 кгс/см ) > =250 кПа (2,5 кгс/см ).
Давление под краем фундаментной плиты при загружении двух силосных банок
320 × 25 пикс.     Открыть в новом окне
= 18,7·1,3 +(44200+2·27000)/26 + (2·27000·6·6)/26 + 46000·6/26 = 24+145+111+16 300 кПа (3 кгс/см ) < 1,2 =1,2·645=774 кПа (7,74 кгс/см ),
т.е. требование п.2.206(2.49) удовлетворяется.
В соответствии с п.2.204(2.48) проверяем давление на кровлю слоя 2, расположенного на глубине =4 м от подошвы фундамента. По табл.55(1 прил.2) при и находим .
Вертикальные напряжения в грунте на глубине =4 м составляют:
от внешней нагрузки кПа (2,38 кгс/см );
от собственного веса грунта
253 × 25 пикс.     Открыть в новом окне
кПа (1,22 кгс/см );
суммарное вертикальное напряжение 360 кПа (3,6 кгс/см ).
По формуле (47(10)) определяем ширину условного фундамента на кровле слоя 2  
264 × 33 пикс.     Открыть в новом окне
м.
По табл.44(4) при =18° находим ; ; ; по табл.43(3) и . Тогда =(1,1·1/1)х(0,43·26·19,6·0,51+2,73·6,5·18,7+5,31·21)=1,1(112+332+112)=1,1·556=612 кПа (6,12 кгс/см > =360 кПа (3,6 кгс/см ), т.е. условие (46(9)) удовлетворяется.
Поскольку  ширина фундаментной плиты   >10 м и основание сложено грунтами с модулем деформации >10 МПа (100 кгс/см ), в соответствии с п.2.174(2.40) для расчета деформаций основания используем расчетную схему линейно-деформируемого слоя.
Толщину линейно-деформируемого слоя определяем по п.2.220 (8 прил. 2). При давлении =250 кПа коэффициент . Учитывая, что основание неоднородно, по формуле (65(8 прил.2)) получим:  
м;
м.
Суммарная толщина слоев пылевато-глинистых грунтов в пределах толщи, равной составляет м.
Тогда значение по формуле (66(9 прил.2)) будет равно: м.
Таблица 69  
Номер слоя грунта
Точка
, м
                                               
1
A
3,5
0,27
0,068
1
B
4,5
0,35
0,088
1
C
4,0
0,31
0,078
2
A
7,0
0,54
0,135
2
B
5,5
0,42
0,105
2
C
6,25
0,48
0,120
3
A
11
0,85
0,213
3
B
11
0,85
0,213
3
C
11
0,85
0,213