В чем заключается расчет фундамента на плоский сдвиг
Пример 6.3. Проверка фундамента на сдвиг.
Необходимо проверить фундамент распорной системы на сдвиг. На фундамент действуют силы: вертикальная Fv =240 кН и горизонтальная Fh = 110 кН. Размеры фундамента: b×l = 1,5×1,0 м. Глубина заложения фундамента от уровня планировки: d = 1,0 м. Глубина заложения фундамента от уровня пола: d1 = 1,5 м. Сооружение относится ко 2 классу надежности.
В основании залегает супесь со следующими характеристиками:
Решение
Угол наклона к вертикали δ равнодействующей внешности нагрузки по формуле:
Проверка условия: tgδ 0,375 — условие не выполнено, следовательно, необходим расчет на сдвиг.
Грунт, который будет создавать активное и пассивное давление на фундамент, является грунтом обратной засыпки, а не природного сложения.
Коэффициент активного давления грунта по формуле:
λа = tg 2 (45° — φ/2) = tg 2 (45° — 20/2) = 0,49;
Коэффициент пассивного давления грунта по формуле:
λp = tg 2 (45° + φ/2) = tg 2 (45° + 20/2) = 2,04.
Равнодействующая активного давления грунта по формуле:
Равнодействующая пассивного давления грунта по формуле:
Сумма удерживающих сил по формуле:
Сумма сдвигающих сил по формуле:
∑Fs,а = Fh + Ea = 110 + 3,8 = 113,8 кН.
Коэф. надежности по назначению: γn = 1,15.
Коэф. условий работы грунта: γc = 0,9.
113,8 кН > 0,9×124/1,15 = 97 кН — условие не выполнено, устойчивость фундамента против сдвига не обеспечена.
Расчет фундаментной плиты на сдвиг
По Плаксису получаться смещения, они и должны получиться, это ведь ТУ, хотя в реали этих подвижек не увидим.
Но мне так кажеться, что 20 м плиту толщиной 1,5 м маловероятно что сдвинет.
Проектирование зданий и частей зданий
| Где-то помню обсуждалась тема о том, что примерный коэффициент трения бетона по грунту = 0,3. |
Это в худшем случае, для влажной глины.
СНиП II-22-81 табл.17.
Проектирование зданий и частей зданий
Offtop: PS: При достаточной толщине фундаментной ж/б монолитной плиты происходит (за счёт химических процессов) выделение некоего кол-ва тепла, которое полиэтилен может и подплавить. Ну это так, теория.
Проектирование зданий и частей зданий
Глянул я схемку твою (каюсь, до этого не посмотрел).
Из прижимающих плиту нагрузок только собственный вес?
На какой стадии строительства ведётся расчёт?
Плита не засыпана, на ней ни какой нагрузки (окромя собственного веса), распорки установлены, грунт надавил на подп. стенку и передаёт через распорки сдвигающие силы на плиту?
| Уважаемые коллеги обратите особое внимание на наличие под плитой гидроизоляции, которая в первую очередь и снизит трение. Задача сводится к определению силы трения между бетоном и материалом гидроизоляции. |
Ни где не встречал учёта гидроизоляции под подошвой при расчёте на сдвиг (в тех же Руководствах и Пособиях по расчёту подпорных стен).
5.6.3. Расчет устойчивости фундамента по схеме плоского сдвига
Расчет фундамента на сдвиг по его подошве или по подошве грунтовой подушки производится при действии горизонтальной составляющей нагрузки на фундамент в случае нестабилизированного состояния грунтов основания, а также и стабилизированного, если не выполняется условие (5.83).
При расчете на плоский сдвиг применяется формула
где ΣFsr и ΣFsa — суммы проекций на плоскость скольжения расчетных сил, соответственно удерживающих и сдвигающих.
Сумма удерживающих сил
и сумма сдвигающих сил
где Fv — нормальная к плоскости скольжения составляющая расчетной нагрузки на фундамент; u — гидростатическое противодавление (при уровне грунтовых вод выше подошвы фундамента); А — площадь подошвы фундамента; Fh — касательная к плоскости скольжения составляющая нагрузки на фундамент; Ep и Ea — равнодействующие пассивного и активного давления грунта.
Равнодействующая пассивного давления грунта на вертикальную грань фундамента определяется по формуле
Равнодействующая активного давления вычисляется по выражению
где d1 — глубина заложения фундамента со стороны, противоположной возможному выпору грунта; λa — коэффициент активного давления грунта; λa = tg 2 (45° – φI/2) ; 
.
Решение. Расчетные значения прочностных характеристик грунта основания
Проверяем выполнение условия (5.83). По формуле (5.82)
tgδ = 110/240 = 0,46; δ = 25°;
т.е. условие (5.83) не выполняется и формула (5.82) в рассматриваемом случае неприменима. Расчет следует производить по схеме плоского сдвига (рис. 5.39). Для грунтов засыпки принимаем:
м.
кН;
кН.
Вычисляем суммы удерживающих и сдвигающих сил по формулам (5.93) и (5.94):
ΣFsr = (240 – 0)tg22° + 1,5 · 1 · 4 + 22 = 124 кН;
Проверяем условие (5.92):
Произведение γIihi sinαi в формуле (5.97) для нисходящей части кривой скольжения принимается со знаком «+», а для восходящей — со знаком «–».
При наличии связей фундамента с конструктивными элементами зданий (перекрытиями, анкерами и др.) за центр поверхности скольжения может приниматься точка опирания фундамента.
Пример 5.20. Следует оценить несущую способность основания методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения. Фундамент (ленточный) является стеной подвала. Размеры фундамента, нагрузки и грунтовые условия приведены на рис. 5.41. В точке A фундамент связан с междуэтажным перекрытием. Верхний слой грунта толщиной 2,3 м — суглинок с γI = 18 кН/м 3 ; φI = 20° и cI = 15 кПа; подстилающий грунт глина с γ = 18,5 кН/м 3 ; φI = 6°; cI = 19 кПа; грунт обратной засыпки (выполняется на всю высоту из суглинка) имеет характеристики γ’I = 0,95γI = 0,95 · 18 = 17 кН/м 3 ; φ’I = 0,9φI = 0,9 · 20° = 18°; c‘I = 0,5сI = 0,5 · 15 = 7,5 кПа. Вертикальная нагрузка N = 200 кН/м приложена с эксцентриситетом e = 0,25 м. Ширина подошвы фундамента, полученная расчетом по деформациям, равна 2 м. Для уменьшения размеров фундамента применена песчаная подушка толщиной 0,5 м с характеристиками γI = 17 кН/м 3 ; φI = 34°; cI = 1 кПа. Ширина подошвы в этом случае принята равной 1,5 м. Вес 1 м длины фундамента G = 98 кН.
Решение. Поскольку фундамент загружен внецентренной наклонной нагрузкой и следует принимать во внимание активное давление грунта, расчет по несущей способности основания является необходимым. Формула (5.79) в данном случае неприменима в силу неоднородности основания, поэтому расчет выполняем методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения по формуле (5.97). Учитывая, что фундамент в верхней части имеет неподвижную опору, за центр поверхности скольжения принимаем точку А. Радиус поверхности скольжения r = АВ = 4,2 м. Величины краевых напряжений под подошвой фундамента: рmax = 331 кПа; рmin = 65 кПа.
Разбиваем массив грунта, ограниченный предполагаемой поверхностью скольжения, на восемь полос шириной b = 0,5 м.
Значения параметров и их произведения, входящие в формулу (5.97), сводим в табл. 5.33.
Для определения равнодействующей активного давления грунта Ea с использованием формулы (5.96) необходимо предварительно вычислить λa и hc для слоя суглинка:
м.
кН.
Подставляя результаты вычислений в формулу (5.97), получаем:
Устойчивость фундамента обеспечена.
5.6.5. Несущая способность оснований, сложенных медленно уплотняющимися водонасыщенными пылевато-глинистыми и биогенными грунтами, а также илами
Несущая способность медленно уплотняющихся водонасыщенных глинистых и заторфованных грунтов оснований (при степени влажности Sr ≥ 0,85 и коэффициенте консолидации cv ≤ 10 7 см 2 /год) определяется, как правило, с учетом нестабилизированного состояния грунтов; условие прочности имеет вид:
Избыточное давление в поровой воде определяется методами теории фильтрационной консолидации грунтов с учетом скорости увеличения нагрузки на основание в период строительства и эксплуатации сооружений.
здесь Fh — горизонтальная составляющая внешней нагрузки на 1 м длины фундамента; q — пригрузка со стороны предполагаемого выпора грунта (с учетом веса пола подвала или технического подполья).
Кроме расчета по формуле (5.99) необходима проверка устойчивости фундамента по схеме плоского сдвига по подошве по формуле (5.92). Размеры фундамента при этом определяются по менее благоприятному варианту расчета.
При отсутствии горизонтальной составляющей нагрузки на фундамент ( Fh = 0) формула (5.99) для ленточного фундамента принимает вид:
Как определить величину сдвига фундамента от горизонтальной нагрузки.
Уважаемые форумчане, как определить величину сдвига фундамента фундамента от горизонтальной нагрузки.
Такого не бывает.
Опора должна быть горизонтально податливая.
Расчет ведем по 1-му предельному состоянию, при к=0,95 получаем фи=32
sin 32 = 0.53
отношение горизонтальной нагрузки к вертикальной равно 31/( 55+1,8*4,2*2,7*2)=31/(50+40)=31/90=0,34
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР
То нет среза, т.е. нет «скольжения» подошвы фундамента по грунту, но деформация, обусловленная сдвигом, есть, в противном случае «в топку» рис. 9,1 СП 22. и всякие активные и пассивные давления.
=гор. перемещение/нагрузку, создающую это гор. перемещение.
Можно тем же коэф. жесткости, НО В ГОР. НАПРАВЛЕНИИ.
Вложения
 | 1000.docx (544.5 Кб, 82 просмотров) |
| 1001.docx (1.15 Мб, 70 просмотров) |
Прикинулся по формулам 15, 16, 22.
Для исходных данных: Е=2500тс/м2; для мелкого песка принял коэф. Пуассона мю=0.32; Сочетание: верт сила 55 тс; гор сила 30 тс.; верт сила со смещением от центра на 0,3м против направления поперечной силы; фундамент 4,2х2,7 м, расстояние от обреза фундамента до низа подошвы 1,8м.
Планирую в Лира задать опору для рамы пружинкой КЭ-56: в которой вертикальный коэф постели используя (14), поворотные обнуляю, а горизонтальные задам следующим образом с учетом поворота фундамента:
получил по (16): смещение, 4мм; дополнительное горизонтальное смещение обреза фундамента от поворота фундамента посчитанному используя (15) составило 2,2мм.
Следовательно в (22) подставляю дельту которая есть суммой перемещения по 16 и дополнительного перемещения обреза от поворота фундамента ( то есть 4мм+2,2мм). Поворотные жесткости обнуляю, так как принял что опора (условно) шарнирная.
Что скажите? Имеет место быть? Или проще задать фундамент плитой, прицепить к нему грунт а коэф. постели в горизонтальном направлении задать пружинками как : либо 0.7 от Kz, либо по (22) используя (16)?
Расчет устойчивости фундаментов на плоский сдвиг
Целью расчета оснований по несущей способности является обеспечение прочности и устойчивости оснований, а также недопущение сдвига фундамента по подошве и его опрокидывания.
Расчет устойчивости фундаментов на сдвиг по подошве производится при действии больших горизонтальных нагрузок, действующих на фундамент (горизонтальные силы и боковое давление грунта засыпки на фундаментную стенку в подвальных помещениях).
Так как горизонтальная сила FhII=12 кН невелика, а стенка из фундаментных блоков отсутствует, то расчет устойчивости фундаментов на плоский сдвиг не требуется.
Расчет устойчивости фундаментов на воздействие касательных сил морозного пучения грунта
Так как здание ремонтного цеха проектируется с подвалом и все проектируемые фундаменты находятся в подвале на глубине, где отсутствует промерзание, то проверку устойчивости фундаментов на воздействие касательных сил морозного пучения грунта можно не производить.
Проектирование свайных ленточных и кустовых фундаментов