Требуется рассчитать фундамент распорной системы по схеме плоского сдвига по подошве (рис. 12). Грунты основания представлены слоем супеси со следующими характеристиками: cn = 10 кПа; φn = 22º; γI = 17 кН / м3. Расчетные нагрузки на уровне подошвы фундамента Fv = 270 кН; Fh = 130 кН. Размеры фундамента получены из расчета по деформациям b = 1,7 м, l = 1,3 м. Глубина заложения фундамента от уровня планировки d = 1,4 м, от уровня пола d1 = 1.8 м. Класс здания – III.
Решение
Определим расчетные значения прочностных характеристик грунта основания:
сI = сn / γg =10 / 1,5 = 6,6 кПа; φI = φn / γg = 22 / 1,1 = 20º.
Проверяем выполнение условия tg δ < sin φI:
tg δ = 130 / 250 = 0,52; δ = 31º;
sin 20º = 0,34; tg δ = 0,52 > sin φI = 0,34.
т. е. условие не выполняется и формула в рассматриваемом случае неприменима. Расчет следует производить по схеме плоского сдвига (рис.).
Для грунтов обратной засыпки принимаем:
γI′ = 0,95 * γI = 0,95 * 17 = 16,1 кН / м3;
сI′ = 0,5 * сI = 0,5 * 6,6 = 3,3 кПа;
φI′ = 0,9 * φI = 0,9 * 20º = 18º.
Вычисляем равнодействующие активного и пассивного давления
. Для этого предварительно определим коэффициенты λа и λр, а также hc:
λa = tg2(45º - φI′ / 2) = tg2(45º – 18º / 2) = 0,53;
λp = tg2(45º + 18º / 2) = 1,9;
hc = 2cI * λa / (γI * λa) = 2 * 6,6 * 0,53 / (17 * 0,53) = 0,77 м.
Тогда
Еа = 1/2 · (γI · d1 · λа – 2cI · λа) (d1 – hc) = 1/2*(17 * 1,8 * 0,53 – 2 * 3,3 *0,53) * (1,8 – 0,77) = 6,5кН;
Еp = ½ * (γI * d * λp + cI * d / tg φI) (λp – 1) = ½ *( 17 * 1,4 * 1,9 + 3,3*1,4/tg18)*(1.9-1) = 35.4 kH.
Вычисляем суммы удерживающих и сдвигающих сил по формулам:
ΣFsr = ΣFsr = (Fv – u) tg φI + A · cI + Ep = (270 – 0) · tg 20º + 1,7 · 3.3 + 6.5= 110.12 кН;
ΣFsa = Fh + Ea = 130 + 6.5 = 136.5 кН.
Производим проверку выполнения условия :
γс · ΣFsr / γn = 0,9 · 110.12 / 1,10 = 90 кН < 136.5 кН.
Вывод