66.Фізико-механічні характеристики ґрунтів:

Питома вага ґрунту ненарушеної структури: γ=G/V [кн./м3]

Питома ваг твердих частинок: γs=Gs/Vs

Питома вага скелету ґрунту γd=Gs/V

Вологість ґрунту, w- показує на к-сть вологи в ґрунті: w=Gw/Gs=(G-Gs)/Gs=(γ- γd)/ γd

коефіцієнт пористості ґрунту є відношення об’єму пор до об’єму твердих частинок

e=(Vd-Vs)/Vs=n/m

n- відносний об’єм пор

m-відносний об’єм твердих частинок

Для піщаних ґрунтів:

Ступінь вологості (коефіцієнт водонасиченості) Sr=W/Wsat

Wsat-повна водонасиченість, W-вологість ґрунту

2. Щільність визначається по величині пористості і подається в таблицях

3. Коефіцієнт неоднорідності

K=D60% /D10% - відношення діаметра частинок, які складають <60% по масі до діаметра частинок, які складають <10% по масі

Відносна щільність (індекс щільності In=(e max-e)/(e max –e min)

In<=1/3 – пухкий ґрунт

1/3 <In<= 2/3 –середньої щільності

In>2/3 щільний ґрунт

Для глинистих ґрунтів

1.Число пластичності Ip = Wl-Wp,Wl-межа текучості, Wp- межа пластичності

Ip<0.07-супісок, 0.07<Ip<0.17- суглинок, Ip>0.17-глина

1. глинисті ґрунти є пластичні. Властивість глинистого ґрунту опиратися пластичній зміні форми назив консистенцією і чисельно виражається через показник текучості:

Il=(W-Wp)/(Wl-Wp) – наводиться в таблиці

Механічні характеристики ґрунтів

Коефіцієнт стискуваності ґрунтів

Показником стискуваності ґрунтів є компресійна крива, яка в певному діапазоні може бути наближена до прямої лінії. Відповідно ця пряма буде мати кут a з горизонтом, тоді

еі=е-р tg a

tg a = а – коеф. Стискуваності ґрунту. Чим більша а тим крутіша крива, тим стискувані ший грунт

водопроникність грунту – к-стьводи, що фільтрується через грунт за одиницю часу пропорційна площі поперечного перерізу фільтрації величині прикладання тисків і обернено пропорційна довжині фільтрації:

Q=k*A*H/L, де H=(P1-P2)/ρg

Опір грунту на зсув – обумовлений двома типами взаємодії:

а) тертя між окремими частинками

б) щеплення між окремими частинками

Повний опір зсувуRt=N tgφ + c*A

τ= p* tgφ +c

4. Кут природного відкосу- це кут , який утворює з горизонтальною площиною поверхня відсипаного грунту. Він визначається кутом внутрішнього тертя

67.Граничні стани основ. Нормативні та розрахункові величини. Збір навантаження на основу фундаменту.

Граничними станами називаються такі стани при яких основа втрачає свою несучу здатність або перестає виконувати свою функцію через недопустимі деформації, тому розрізняють два допустимих граничні стани:

1. Втрата основою несучої здатності

2. Поява осадок недопустимих для споруди

Розрахунок основи за I граничним станом, тобто за несучою здатністю, зводиться до виконання умов Fv<=R

Де Fv-вертикальне навантаження на основу від споруди

R- несуча здатність основи

Розрахунок основи за II граничним станом зводиться до виконання умови S<=Sn,

Де S-реальна осадка

Sn - допустимі деформації, які може виконати основа

Нормативні величини – статично усереднені кількісні характеристики властивостей грунтів, отримані на основі лабораторних досліджень.

Розрахункові величини – це нормативні величини, поправлені на коефіцієнт надійності:

γ_f – коеф. надійності за навантаженням,

γ_g - коеф. надійності по грунту x=x_n/γ

γ_n - коеф. надійності по призначенню споруди,

γ_с - коеф. надійності умов роботи.

Для грунтів основи є показники φ,γ,с,E. Відповідно ці величини є нормативними, задаються таблицями, а також розрахункові:

φ1= φn/1.1 с1= cn/1.5 γ1= γn/1.2

φ2= φn с2= cn γ2= γn

На фундамент передаються 3 види навантажень і їх сполучень:

-постійне навантаження

-Тимчасові навантаження:-короткотривалі, -довготривалі

-особливі навантаження (сейсмічне, аварійне навантаження)

Збір навантаження на фундамент проводиться за підрахунком навантаження від ваги конструкцій та тимчасових чи особливих навантажень. Навантаження збираються на рівень обрізу фундаменту, тобто до рівня планування поверхні.

Для збору навантаження необхідно розробити схему будівлі з відповідними розмірами і фізичними показниками. Навантаження збирають окремо для різних частин будинку, які мають суттєві конструкційні відмінності. Навантаження збирають в двох варіантахз коефіцієнтом надійності γf=1, і коеф. γf>1.Розрахунок для стрічкових фундаментів ведуть на 1 м.п..

68.Нормативний та розрахунковий опір грунту основи. Визначення розмірів фундаментів. Метод послідовних наближень.

Здатність основи витримувати зовнішнє навантаження рівновеликі критичному тиску називається нормативним опором грунту основи(Ru). Нормативний опір грунту залежить тільки фізико-мех. властивостей грунту не враховує умови експлуатації. Тому вводять поняття розрахункового опору грунтів основи(Ro), який враховує сумісну роботу системи будівля-оснва. Значення Ro дається у відповідних таблицях і відноситься до умовних фундаментів шириною b=1.0 м і глибиною закладання d=2.0 м. відповідно якщо ми маємо інші значення ширини і глибини закладання фундаменту, то норми говорять наступне:

- якщо d<=2.0 м, тоді R=Ro *[1+k1*(b-bo)/bo]*(d+do)/2do

- якщо d> 2.0 м. тоді R=Ro*[1+k1*(b-bo)/bo]+k2* γ2’ *(d-do)

де, γ2’- розрахункова питома вага грунту вище підошви фундаменту( за другим граничним станом)

к1=0,125-уламкові грунти, піски; к1=0,05-глини, супіски

к2= 0,25- уламкові, к2=0,2-суглинки, к2=0,15 –глини

Визначення розмірів фунд..

A= Fv/(R- γ *d)

b(l=1м)=fv/(R- γ*d)-стрічкові фунд

b= √(Fv/((R- γ*d)*η) , де η=l/b –для прямокутних

Приведені формули дають можливість отримати тільки попередні попередні розміри підошви фунд., оскільки не враховують умов роботи конкретної споруди. Тому норми дають ф-лу для визначення R з врахуванням попередньо визначених розмірів фундаменту, мех.. власт. грунтів та умов роботи:

R= γc1* γc2/k *[ M γ*Kz*b* γ2 +Mq*d1* γ2’ +(Mq-1)*db* γ2’+Mc*C2)

де γc1, γc2 – коеф умов роботи грунту основи та будівлі

k =1,0-польові дослідження, =1,1-табличні дані,

C2- розрахункове значенні питомого щеплення

Mq, M γ, Mc –залежить від механічних власт. грунтів (подається в табл..)

Метод послідовних наближень полягає в тому, що ми послідовно підставляємо у ф-лу значення котрі отримали з попереднього підрахунку. Порівнюються попереднє і отримане значення, і якщо їх різниця >10% то продовжують цикл.