Определение напряжений, действующих по подошве фундамента

Рассчитываем напряжения, действующие по подошве фундамента, по формулам (4.1) – (4.3). Расчеты представляем в табличной форме (табл. 1).

В табл. 1 γ_f = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке к весу стены;

γ_f = 1,2 – то же, к активному давлению грунта.

Таблица 1

Нормативная сила, кН	Расчетная сила, кН	Плечо, м	Момент, кНм
Gст = . . (6 – 1,5).24 = 175	Gст = 1,1 .175 = 192,5	0,1	- 19,3
Gф = (1,5 . 3 - .24 = 103,3	Gф = 1,1.103,3 = 113,6	0,05	+ 5,7
Еаг = 267,8	Еаг =1,2 . 267,8 = 321,4	2,4	+ 771,3
Еав = 51,3	Еав = 1,2. 51,3 = 61,6	1,15	- 73,9
Еп = 18,5	Еп = 1 . 18,5 = 18,5	0,5	- 9,3

Масштаб линейный: 1 ¸…..

Масштаб давлений: 1 …..

Рис. 9 Построение Понселе. Пример расчета

Моменты вычисляем относительно осей, проходящих через центр тяжести подошвы фундамента (точка О на рис. 10). Равнодействующие активного и пассивного Е_n давлений прикладываем к стене на уровне центра тяжести эпюр интенсивности давления. Вес стены и фундамента – в центре тяжести соответствующего элемента.

Плечи сил допускается брать в масштабе по чертежу или находить аналитически.

Сумма расчетных вертикальных сил N₁ = 192,5 + 113,6 + 61,6 = 367,7 кН.

Сумма моментов расчетных сил М₁ = - 19,3 + 5,7 + 771,3 – 73,9 - 9,3 = 674,5 кНм.

Площадь и момент сопротивления подошвы фундамента стены по формулам (4.4) и (4.5)

А = b ^. 1 = 3 ^. 1 = 3 м²;

W = = 1,5 м³.

Тогда

р_ср = = = 122,6 кПа;

= ;

р_maх = 572,3 кПа, р_min = - 327,1 кПа.

Рис. 10. Поперечное сечение стены, силы, действующие на нее, и эпюра напряжений по подошве фундамента

Эпюры напряжений по подошве стены представлены на рис. 10.

Сопоставим найденные напряжения с расчетным сопротивлением:

р_ср = 122,6 < = 631,4 кПа;

р_mах = 572,3 < = 757,7 кПа;

р_min = - 327,1 < 0

Из трех условий не выполнено последнее, т.е. по задней грани подошвы действуют растягивающие напряжения, что не допускается.

Расчет устойчивости стены против опрокидывания и сдвига по подошве фундамента

Расчет устойчивости против опрокидывания выполняем в соответствии с формулой (4.7). Удерживающие и опрокидывающие моменты вычисляем в табличной форме (табл. 2).

Таблица 2

Норматив ная сила, кН	Расчетная сила, кН	Плечо, м	Момент, кНм
Удерживающих сил, Мz1	Опрокиды вающих сил, М
Gст = 175 Gф = 103,3 Еаг = 267,8 Еав = 51,3 Еп = 18,5	Gст = 0,9 . 175 = 157,5 Gф = 0,9 . 103,3 = 93 Е аг = 1,2 . 267,8 = 321,4 Еав = 1,2 . 51,3 = 61,6 Еп = 1 . 18,5 = 18,5	1,6 1,45 2,4 2,65 0,5	134,8   163,2 9,3	771,4
	559,3	771,4

В табл. 2 моменты вычислены относительно передней грани фундамента стены (точка О₁ на рис. 10), γ_f = 0.9- коэффициент надежности по нагрузке к весу стены.

= = 1,38 > = 0,73,

т.е. условие (4.7.) не выполняется.

Расчет устойчивости стенки против сдвига по подошве фундамента выполняется в соответствии с формулой (4.8) с использованием данных

табл. 1.

Сдвигающая сила _r1 = Е_аг – E_п = 321,4 – 18,5 = 302,9 кН.

Удерживающая сила _z1 = Ψ (G_cт + G_ф + Е_ав) = 0,3 ^. (157,5 + 93 + 61,6) = 93,6 кН.

Здесь Ψ = 0,3 – коэффициент трения кладки по грунту (табл. 8 прил. 2) :

= = 3,24 > = 0,82,

т.е. условие (4.8) не выполняется.