Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Б) схема нагрузок на основание

Читайте также:
  1. I. Схема работы для организации семинарского занятия
  2. VIII. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ДИАГНОЗ И ЕГО ОБОСНОВАНИЕ
  3. А. Расчет электрических нагрузок
  4. Б) А. Веберн. Пассакалия ор. 1 (схема)
  5. Библейское основание
  6. Бинарное обнаружение сигнала со случайной амплитудой и фазой. Отношение правдоподобия. Характеристики обнаружения. Структурная схема обнаружителя.

5.9.5 Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания, сложенного скальными грунтами, Ф v, кН, независимо от глубины заложения фундамента, вычисляется по формуле (см. рисунок 5.11)

Ф v = Rc b ´ l ´, (5.57)

где Rc расчетный предел прочности на одноосное сжатие скального грунта, кПа;

b ´и l ´ — соответственно приведенные ширина и длина фундамента, м, вычисляемые
по формулам:

b ´ = b – 2 ех; l ´= l – 2 ey, (5.58)

здесь ех и eу — соответственно эксцентриситеты приложения равнодействующей нагрузок в направлении поперечной и продольной осей фундамента, м.

5.9.6 Сила предельного сопротивления основания, сложенного нескальными грунтами в стабилизированном состоянии, должна определяться исходя из условия, что соотношение между нормальными (s, МПа) и касательными (t, МПа) напряжениями по всем поверхностям скольжения, отвечающими предельному состоянию основания, соответствует зависимости

t = stg j1 + c 1, (5. 59)

где j1 и c 1— соответственно расчетные угол внутреннего трения, град, и удельное сцепление грунта, МПа.

5.9.7 Сила предельного сопротивления основания, сложенного медленно уплотняющимися водо­насыщенными глинистыми, органоминеральными и органическими грунтами (при степени влаж­ности Sr ³ 0,85 и коэффициенте консолидации с n £107 см2/г.), должна определяться с учетом возможного нестабилизированного состояния грунтов основания за счет избыточного давления
в поровой воде u, МПа, и того что соотношение между нормальными s, МПа, и касательными t, МПа, напряжениями принимаются по зависимости

t = (s – u)tg j1 + c 1, (5.60)

где значения j1 и c 1, см. формулу (5.59), соответствуют стабилизированному состоянию грунтов основания и определяются по результатам консолидированного среза (ГОСТ 12248, ГОСТ 20276).

5.9.8 Избыточное давление в поровой воде допускается определять методами фильтрационной консолидации грунтов с учетом скорости приложения нагрузки на основание.

При соответствующем обосновании (короткие сроки возведения сооружения или нагружение его эксплуатационными нагрузками, отсутствие в основании дренирующих слоев грунта или дренирующих устройств) допускается в запас надежности принимать j1 = 0, а с 1 — соответствующим нестабили­зированному состоянию грунтов основания и равным прочности грунта по результатам неконсолидированного среза сu (ГОСТ 12248, ГОСТ 20276).

5.9.9 Вертикальную составляющую силы предельного сопротивленияоснованияФ v, кН, сложенного нескальными грунтами в стабилизированном состоянии, допускается определять по формуле (5.61), если:

— соблюдается условие (5.63);

— фундамент имеет плоскую подошву, а нижезалегающие грунты однородны до глубины не менее ширины фундамента;

— интенсивность большей из нагрузок с одной из сторон фундамента (см. рисунок 5.11)
не превышает 0,5 R (где R — расчетное сопротивление грунта основания, определяемое в соответ­ствии с формулой (5.16), кН/м2).

(5.61)

где и — приведенные ширина и длина фундамента, м, по формуле (5.58), причем величина b ′ соответствует стороне фундамента, в направлении которой предполагается потеря устойчивости основания;

N g, Nq, Nc — безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по табли­це 5.18 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта j1
и угла наклона к вертикали d равнодействующей внешней нагрузки F на основание в уровне подошвы фундамента по 5.9.10;

g1, — расчетный удельный вес грунтов, кН/м3, находящихся в пределах возможной призмы выпирания соответственно ниже и выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяются с учетом взвешивающего действия воды
по формуле (5.17а));

с 1 — расчетное удельное сцепление грунта, кПа;

d — глубина заложения фундамента (в случае неодинаковой вертикальной нагрузки с разных сторон фундамента значение d принимается соответствующим наименьшей нагрузке, например со стороны подвала), м;

xg, x q, x c — коэффициенты формы фундамента, определяемые по формулам:

xg = 1 – ; x q = 1 + ; xс = 1 + , (5.62)

здесь h = l / b — коэффициент соотношения сторон фундамента, если h = l / b < 1, в формулах (5.62) следует принимать h = 1.

l и b — соответственно длина и ширина подошвы фундамента, принимаемые в слу­чае внецентренного приложения равнодействующей нагрузки равными приведенным значениям и , определяемым по формулам (5.58).

5.9.9.1 Расчет по формуле (5.61) допускается производить, если выполняется условие

tg d < sin j1, (5.63)

где обозначения — по 5.9.6 и 5.9.10.

Если условие (5.63) не выполняется, проверку несущей способности нескального основания фундамента следует производить исходя из следующих возможных вариантов потери устойчивости (в зависимости от соотношения вертикальной и горизонтальной составляющих равнодействующей нагрузки по формуле (5.64), а также от величины эксцентриситета):

— плоский сдвиг по подошве фундамента — по 5.9.11;

— глубинный сдвиг — по 5.9.12;

— смешанный сдвиг (плоский сдвиг по части подошвы и глубинный сдвиг по поверхности, охватывающей оставшуюся часть подошвы).

Таблица 5.18 — Безразмерные коэффициенты несущей способности N g, Nq, Nc

Угол внутреннего трения грунта j1, град. Обозна­чение коэффициентов Коэффициенты N g, Nq и Nc при углах наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки d, равных
10° 15° 20° 25° 30° 35° 40° 45°
N g  
  Nq 1,00                  
  Nc 5,14                  
N g 0,20 0,05* d′ = 4,9°
  Nq 1,57 1,26*                
  Nc 6,49 2,93*                
10° N g 0,60 0,42 0,12* d′ = 9,8°
  Nq 2,47 2,16 1,60*              
  Nc 8,34 6,57 3,38*              
15° N g 1,35 1,02 0,61 0,21* d′ = 14,5°
  Nq 3,94 3,45 2,84 2,06*            
  Nc 10,98 9,13 6,88 3,94*            
20° N g 2,88 2,18 1,47 0,82 0,36* d′ = 18,9°
  Nq 6,40 5,56 4,64 3,64 2,69*          
  Nc 14,84 12,53 10,02 7,26 4,65*          
25° N g 5,87 4,50 3,18 2,00 1,05 0,58* d′ = 22,9°
  Nq 10,66 9,17 7,65 6,13 4,58 3,60*        
  Nc 20,72 17,53 14,26 10,99 7,68 5,58*        
30° N g 12,39 9,43 6,72 4,44 2,63 1,29 0,95* d′ = 26,5°
  Nq 18,40 15,63 12,94 10,37 7,96 5,67 4,95*      
  Nc 30,14 25,34 20,68 16,23 12,05 8,09 6,85*      
35° N g 27,50 20,58 14,63 9,79 6,08 3,38 1,60* d′ = 29,8°
  Nq 33,30 27,86 22,77 18,12 13,94 10,24 7,04*      
  Nc 46,12 38,36 31,09 24,45 118,48 13,19 8,63*      
40° N g 66,01 48,30 33,84 22,56 14,18 8,26 4,30 2,79* d′ = 32,7°
  Nq 64,19 52,71 42,37 33,26 25,39 18,70 13,11 10,46*    
  Nc 75,31 61,63 49,31 38,45 29,07 21,10 14,43 11,27*    
45° N g 177,61 126,09 86,20 56,50 32,26 20,73 11,26 5,45 5,22* d′ = 35,2°
  Nq 134,87 108,24 85,16 65,58 49,26 35,93 25,24 16,82 16,42*  
  Nc 133,87 107,23 84,16 64,58 48,26 34,93 24,24 15,82 15,82*  
* Значения коэффициентов несущей способности соответствуют предельному значению угла наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки d¢ (указано в ячейке справа), определенному исходя из условия (5.63).
Примечание — При промежуточных значениях j1 и d коэффициенты N g Nq и Nc допускается определять линейной интерполяцией.

5.9.9.2 При неодинаковой пригрузке с разных сторон фундамента в составе горизонтальных нагрузок следует учитывать активное давление грунта.

Во всех случаях, когда на фундамент действуют горизонтальные нагрузки и основание сложено грунтами в нестабилизированном состоянии, следует производить расчет фундамента на сдвиг
по подошве.

Устойчивость фундаментов на действие сил морозного пучения грунтов необходимо проверять, если основание сложено пучинистыми грунтами.

5.9.10 Угол наклона к вертикали d равнодействующей внешней нагрузки на основание определяется из условия

tg d = Fh / Fv, (5.64)

где Fh и F v — соответственно горизонтальная и вертикальная составляющие внешней нагрузки F на основание в уровне подошвы фундамента (см. рисунок 5.11).

Расчет устойчивости фундамента на плоский сдвиг по его подошве при действии горизонтальной нагрузки для нестабилизированного грунта или при невыполнении условия (5.63) производится из условия

£ , (5.65)

где и — суммы горизонтальных проекций на плоскость скольжения соответственно расчетных сдвигающих и удерживающих сил, определяемые с учетом активного и пассивного давления грунта на боковые грани фундамента
по формулам:

здесь Fh — горизонтальная составляющая нагрузки на фундамент, кН (см. рисунок 5.11);

Ер и Еh — соответственно пассивное и активное давление грунта на боковые грани фундамента, кН;

Fv — вертикальная составляющая нагрузки на основание в уровне подошвы фундамента, кН;

u — гидростатическое противодавление при уровне подземных вод выше подошвы фундамента, кН;

А — площадь подошвы фундамента, м2;

с — расчетное удельное сцепление грунта, кПа;

f — коэффициент трения подошвы фундамента по грунту. Для фундаментов
с повышенной шероховатостью подошвы f = tg j (j — угол внутреннего трения грунта), при гладкой подошве бетонных фундаментов значение f допускается при расчетах на сдвиг принимать равным для:

песка маловлажного — 0,50;

песка водонасыщенного — 0,45;

супеси — 0,50 (IL < 0,25), 0,30(IL ³ 0,25);

суглинка — 0,40 (IL < 0,25), 0,20 (IL ³ 0,25);

глины — 0,30 (IL < 0,25), 0,15(IL ³ 0,25);

скальных оснований — 0,60.

g c и g n — коэффициенты, см. формулу (5.56).

5.9.12 Расчет оснований по несущей способности в случае, если его нельзя выполнить аналитически, допускается производить графоаналитическими методами с использованием круглоцилиндрических или ломаных поверхностей скольжения, если:

а) основание неоднородно по глубине (кроме случая двухслойного основания), не выполняются требования по 5.3.3;

б) пригрузка основания с разных сторон фундамента неодинакова, причем интенсивность большей из нагрузок превышает 0,5 R (R — расчетное сопротивление грунта основания, определяемое по формуле (5.16));

в) сооружение расположено на откосе или вблизи него;

г) состояние грунтов основания нестабилизированное, за исключением случаев по 5.9.7.

5.9.12.1 Расчет фундамента на устойчивость против глубокого сдвига графоаналитическим методом производится для принятой поверхности скольжения в следующем порядке (пример Г.13,
приложение Г). Задаются центры вращения для принятой поверхности скольжения и определяется коэффициент запаса устойчивости на сдвиг из условия

(5.66)

где — соответственно суммы моментов сдвигающих и удерживающих сил на 1 м длины фундамента относительно центра вращения, МН·м;

g с и g n — коэффициенты по формуле (5.56);

r — радиус поверхности скольжения, м;

b — ширина элементарных вертикальных полос, на которые делится сдвигаемый массив, м;

рi — средняя (в пределах ширины полосы) ордината эпюры давлений на грунт от сооружения без учета противодавления воды, определяемая по формуле для внецентренного сжатия, МПа;

hi — средняя высота i -й полосы грунта, м;

gI i — расчетный удельный вес грунта в пределах i -й полосы, принимаемый
с учетом взвешивающего действия воды, МН/м3;

jl i — расчетный угол внутреннего трения грунта по площадке скольжения в пре­делах рассматриваемой полосы, град;

a i — угол между вертикалью и нормалью к i- й площадке скольжения, град;

с I i — расчетное удельное сцепление грунта по площадке скольжения в пределах i -й полосы, МПа;

Еm — равнодействующая активного давления m -го слоя грунта на боковую грань фундамента, МН;

lm — расстояние от линии действия силы Em до горизонтали, проходящей через центр поверхности скольжения, м;

Fv — равнодействующая вертикальных нагрузок на уровне подошвы фундамента, МН;

а — расстояние от центра поверхности скольжения до линии действия силы Fv, м.

При наличии связи фундамента с конструкциями сооружения (например, неподвижной опоры
в виде перекрытия, анкера и др.) за центр вращения поверхности скольжения допускается принимать точку опирания фундамента. Если значения h меньше, чем по условию (5.66), следует увеличить размеры фундамента или выполнить другие мероприятия по обеспечению его устойчивости.

5.9.12.2 Устойчивость фундамента против опрокидывания рассчитывается по формуле

(5.66а)

где М ext и M int — соответственно моменты опрокидывающих и удерживающих сил относительно оси возможного поворота конструкции, проходящей по крайним точкам опирания подошвы фундамента, МН·м;

g с и g n — коэффициенты, см. условие (5.56).

Расчет фундамента (сооружения) на устойчивость против опрокидывания не производится, если выполняются требования 5.3.3, 5.9.3 (равнодействующая нагрузки не выходит за пределы ядра сечения подошвы фундамента по 5.3.1).


Дата добавления: 2015-11-26; просмотров: 201 | Нарушение авторских прав



mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.017 сек.)