расчетная схема взаимодействия сооружения и основания

Расчетная схема взаимодействия сооружения  и основания

С уче­том изложенного выше, при расчетах оснований и фундаментов промышленных и гражданских сооружений обычно используется следующая расчетная схема. Пусть имеется некоторое сооруже­ние, передающее нагрузки на основание.

Упростим задачу, выделив из этой системы отдельный фундамент шириной и заменим воздействие на него сооружения соответствующей комбинацией нагрузок. Тогда под действием этих нагрузок, с учетом веса фундамента и грунта на его обрезах по подошве фундамента возникнут реактивные нормальные напряже­ния р(х), отражающие силы взаимодействия сооружения, фунда­мента и грунтов основания. Характер распределения этих напряже­ний по подошве фундамента, вообще говоря, неизвестен, однако должно соблюдаться условие равновесия действующих нагрузок и реактивных напряжений.

Схема взаимодействия сооружения и основания (в); схема фундамента и реактивного напряжения по его подошве (6); расчетная схема передачи нагрузок ниже подошвы фундамента (в)

Поскольку подошва фундамента всегда заглубляется ниже по­верхности земли, в уровне подошвы по сторонам от фундамента будет действовать еще некоторое равномерно распределенное на­пряжение q, соответствующее весу слоя грунта, равного глубине заложения фундамента d. Тогда можно считать, что на основание в плоскости, проходящей через подошву фундамента, действует нагрузка, составленная из эпюры напряжений р (х) в пределах подо­швы фундамента и равномерно распределенной эпюры напряжений q.

Важно отметить, что до строительства сооружения в плоскости подошвы будущего фундамента уже действовали нормальные на­пряжения от веса грунта q, поэтому дополнительная нагрузка на основание, возникшая от строительства сооружения, будет опреде­ляться уже не полной величиной p(х), а разностью p(x) – q. Тогда напряжения в любой точке основания ниже подошвы фундамента могут быть определены как сумма напряжений от веса грунта, залегающего выше этой точки, и от дополнительной нагрузки под подошвой фундамента p(x)  -  q.

С другой стороны, при расчетах фундаментных конструкций исходят из того, что реактивная нагрузка отпора грунта, дейст­вующая на подошву фундамента, равна р(х). Следовательно, фун­дамент находится под действием сил.