Расчет оснований по несущей способности

 

Расчет оснований по несущей способности производят исходя из условия

 

,

(84)

 

где F - расчетная нагрузка на основание, кН, определяемая для расчета по первой группе предельных состояний;

F_u - сила предельного сопротивления основания, кН;

g_с - коэффициент условий работы, принимаемый:

 

для песков, кроме пылеватых	1, 0
для песков пылеватых, а также глинистых грунтов в стабилизированном состоянии	0, 9
для глинистых грунтов в нестабилизированном состоянии	0, 85

g_n - коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1, 2; 1, 15 и 1, 10 соответственно для сооружений I, II и III уровней ответственности.

Примечание - В случае неоднородных грунтов средневзвешенное значение g_с принимают в пределах толщины b₁ + 0, 1b (но не более 0, 5b) под подошвой фундамента, где b - сторона фундамента, м, в направлении которой предполагается потеря устойчивости, а b₁=4 м.

Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления N_u, кН, основания, сложенного дисперсными грунтами в стабилизированном состоянии, определятся по формуле (85), если фундамент имеет плоскую подошву и грунты основания ниже подошвы однородны до глубины не менее ее ширины, а в случае различной вертикальной пригрузки с разных сторон фундамента интенсивность большей из них не превышает 0, 5R (R - расчетное сопротивление грунта основания)

 

Nu = b¢ l¢ (Ng xg b¢ gI + Nqxq g¢ Id + Ncxc cI ),

(85)

 

где b¢ и l¢ - соответственно приведенные ширина и длина фундамента, м, вычисляемые по формулам:

 

b¢ = b - 2eb; l¢ = l - 2el,

(86)

 

здесь e_b и e_l - соответственно эксцентриситеты приложения равнодействующей нагрузок в направлении поперечной и продольной осей фундамента, м, при этом буквой b обозначена сторона фундамента, в направлении которой предполагается потеря устойчивости основания;

N_g, N_q, N_c - безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по таблице 47 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта φ _I и угла наклона к вертикали d равнодействующей внешней нагрузки на основание F в уровне подошвы фундамента;

g_I и g¢ _I - расчетные значения удельного веса грунтов, кН/м³, находящихся в пределах возможной призмы выпирания соответственно ниже и выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяют с учетом взвешивающего действия воды для грунтов, находящихся выше водоупора);

c_I - расчетное значение удельного сцепления грунта, кПа;

d - глубина заложения фундамента, м (в случае неодинаковой вертикальной пригрузки с разных сторон фундамента принимают значение d, соответствующее наименьшей пригрузке, например, со стороны подвала);

x_g, x_q, x_c - коэффициенты формы фундамента, определяемые по формулам:

 

xg = 1 – 0, 25 / η , xq = 1 + 1, 5 / η , xc = 1 + 0, 3 / η ,

(87)

 

здесь η = l / b;

l и b - соответственно длина и ширина подошвы фундамента, м, принимаемые в случае внецентренного приложения равнодействующей нагрузки равными приведенным значениям l¢ и b¢, определяемым по формулам (86).

Если η = l / b < 1, в формулах (87) следует принимать η = 1.

 

Таблица 47

φ I, град.		Коэффициенты несущей способности Ng, Nq и Nc при углах наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки d, град., равных
	Ng Nq Nc	1, 00 5, 14	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	Ng Nq Nc	0, 20 1, 57 6, 49		d’= =4, 9	-	-	-	-	-	-	-
	Ng Nq Nc	0, 60 2, 47 8, 34	0, 42 2, 16 6, 57		d’= =9, 8	-	-	-	-	-	-
	Ng Nq Nc	1, 35 3, 94 10, 98	1, 02 3, 45 9, 13	0, 61 2, 84 6, 88		d’= =14, 5	-	-	-	-	-
	Ng Nq Nc	2, 88 6, 40 14, 84	2, 18 5, 56 12, 53	1, 47 4, 64 10, 02	0, 82 3, 64 7, 26		d’= =18, 9	-	-	. -	-
	Ng Nq Nc	5, 87 10, 66 20, 72	4, 50 9, 17 17, 53	3, 18 7, 65 14, 26	2, 00 6, 13 10, 99	1, 05 4, 58 7, 68		d’= =22, 9	-	-	-
	Ng Nq Nc	12, 39 18, 40 30, 14	9, 43 15, 63 25, 34	6, 72 12, 94 20, 68	4, 44 10, 37 16, 23	2, 63 7, 96 12, 05	1, 29 5, 67 8, 09		d’= =26, 5	-	-
	Ng Nq Nc	27, 50 33, 30 46, 12	20, 58 27, 86 38, 36	14, 63 22, 77 31, 09	9, 79 18, 12 24, 45	6, 08 13, 94 18, 48	3, 38 10, 24 13, 19		d’= =29, 8	-	-
	Ng Nq Nc	66, 01 64, 19 75, 31	48, 30 52, 71 61, 63	33, 84 42, 37 49, 31	22, 56 33, 26 38, 45	14, 18 25, 39 29, 07	8, 26 18, 70 21, 10	4, 30 13, 11 14, 43		d’= =32, 7	-
	Ng Nq Nc	177, 6 134, 8 133, 8	126, 1 108, 2 107, 2	86, 20 85, 16 84, 16	56, 50 65, 58 64, 58	32, 26 49, 26 48, 26	20, 73 35, 93 34, 93	11, 26 25, 24 24, 24	5, 45 16, 82 15, 82		d’=35, 2
Примечания   1 При промежуточных значениях φ I и d коэффициенты Ng, Nq и Nc допускается определять интерполяцией.   2 В фигурных скобках приведены значения коэффициентов несущей способности, соответствующие предельному значению угла наклона нагрузки d’.

 

Угол наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание определяют из условия

 

tgd = Fh / Fv,

(88)

 

где F_h и F_v - соответственно горизонтальная и вертикальная составляющие внешней нагрузки F на основание в уровне подошвы фундамента, кН.

 

Расчет по формуле (85) допускается выполнять, если соблюдается условие

 

tgd < sin j I.

(89)

 

Примечания

 

1 При использовании формулы (85) в случае неодинаковой пригрузки с разных сторон фундамента в составе горизонтальных нагрузок следует учитывать активное давление грунта.

2 Если условие (88) не выполняется, следует производить расчет фундамента на сдвиг по подошве из условия (90).

3 При соотношении сторон фундамента η > 5 фундамент рассматривается как ленточный и коэффициенты x_g, x_q и x_c принимают равными единице.

 

Расчет фундамента на сдвиг по подошве производят исходя из условия

 

Σ Fs, a £ (gcΣ Fs, r) / gn,.

(90)

 

где Σ F_{s, a} и Σ F_{s, r} - суммы проекций на плоскость скольжения соответственно расчетных сдвигающих и удерживающих сил, кН, определяемых с учетом активного и пассивного давлений грунта на боковые грани фундамента, коэффициента трения подошвы фундамента по грунту, а также силы гидростатического противодавления (при уровне подземных вод выше подошвы фундамента);

g_c и g_n - то же, что и в формуле (84).

 

Подробно расчет фундамента на сдвиг по подошве рассмотрен в пособии по проектированию подпорных стен и стен подвалов [11], пример расчета также приведен в методических указаниях по расчету подпорной стены [20].

 

Контрольные вопросы для самоподготовки.

1. По какому условию производят расчет оснований по первой группе предельных состояний?

2. Как вычисляется вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания?

3. В каких случаях производят расчет фундаментов на сдвиг по подошве?

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация.

2. ГОСТ 22733-2002 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности.

3. ГОСТ Р 52085-2003 Опалубка. Общие технические условия.

4. СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений. М.: ФГУП ЦПП, 2005.

5. СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов. М.: ФГУП ЦПП, 2004.

6. СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии. Госстрой СССР - М: ЦИТП, 1986.

7. СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. М.: ГУП " НИИЖБ", ФГУП ЦПП, 2004.

8. СНиП 23-01-99* Строительная климатология. М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2003.

9. Основания и фундаменты в дорожном строительстве: Учебное пособие / Г.Н. Голубь, Д.С. Дехтерев, С.А. Тумаков, А.А. Шмидт. – Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2007.

10. Пособие по производству работ при устройстве оснований и фундаментов (к СНиП 3.02.01-83) / НИИОСП им. Н.М.Герсеванова Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1986.

11. Проектирование подпорных стен и стен подвалов/Пособие к СНиП 2.09.03-85 «Сооружение промышленных предприятий». – М.: Стройиздат, 1990.

12. Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений (к СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83)/ЦНИИпромзданий - М.: " Стройиздат", 1990.

13. Штаерман И. Я. Контактная задача теории упругости. М.: Гостехиздат, 1949.

14. Цытович Н.А. Механика грунтов. М.: Госстройиздат, 1963.

15. Полищук А.И. Основы проектирования и устройства фундаментов реконструируемых зданий. – Нортхэмптон: STT; Томск: STT, 2004.

16. Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов: (Основы теории и примеры расчета): Учеб. пособие для вузов. – М.: Стройиздат, 1990.

17. Трепененков Р.И. Альбом чертежей конструкций и деталей промышленных зданий: Учеб. пособие для вузов. – М.: Стройиздат, 1980.

18. Шерешевский И.А. Жилые здания. Конструктивные системы и элементы для индустриального строительства: Пособие для учеб. проект. – М.: «Архитектура-С», 2005.

19. Маклакова Т.Г., Нанасова СМ. Конструкции гражданских зданий: Учебник. - М.: Издательство АСВ, 2000.

20. Расчет подпорной стены: Методические указания к выполнению расчетно-графического задания по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты»/Сост.: С.А. Тумаков, Д.С. Дехтерев, Г.Н. Голубь; ЯГТУ. - Ярославль, 2005. - 31 с.

 

 

⇐ Предыдущая891011121314151617

Поделиться: