Расчет оснований и фундаментов по несущей способности грунтов

Цель расчета – ограничить нагрузку до пределов, обеспечивающих устойчивость сооружения на весь срок его эксплуатации. Или другими словами – обеспечение прочности и устойчивости оснований, а также недопущение сдвига фундамента по подошве и его опрокидывания.

Несущая способность – максимальная нагрузка, которую может вынести грунт без потери устойчивости.

Расчет оснований и фундаментов по несущей способности грунтов ведется в случаях:

1. Когда фундаменты заложены в скальных грунтах или в прочномерзлых грунтах.

2. Когда фундаменты заложены на бровке откоса.

3. Когда фундаменты заложены в слабых грунтах (Е<50кг/см², Sr>0,8).

4. Когда на фундаменты действуют значительные горизонтальные нагрузки или фундаменты работают на выдергивание (подпорные стенки).

Проектирование по несущей способности сводится к назначению таких размеров подошвы фундаментов или сооружений, при которых от действия самых невыгодных комбинаций нагрузок обеспечивается устойчивость основания.

Расчет ведется по формуле:

(СНиП ф.16).

где: b'и l'—-обозначения те же, что в формуле, приведенной выше, причем символом b обозначена сторона фундамента, в направлении которой предполагается потеря устойчивости основания;

N_γ, N_q, N_c - безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по табл.4.1 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта j_I и угла наклона к вертикали d равнодействующей внешней нагрузки на основание F в уровне подошвы фундамента;

γ_I и γ_I^’ — расчетные значения удельного веса грунтов, кН/м³ (тс/м³), находящихся в пределах возможной призмы выпирания соответственно ниже и выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяются с учетом взвешивающего действия воды);

с_I — расчетное значение удельного сцепления грунта, кПа (тс/м²);

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

ξ_γ, ξ_q, ξ_c — коэффициенты формы фундамента, опре­деляемые по формулам:

здесь

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

Во всех остальных случаях расчет по несущей способности не производится. Однако при расчетах оснований и фундаментов по второму предельному состоянию (по деформациям) выполняется проверочный расчет по расчетному сопротивлению грунтов основания.

Сопротивление грунта основания R (кПа, тс/м²) определяется по формуле:

(7)

где: g_с1 и g_с2 - коэффициенты условий работы, принятые по табл.4.2.

k - коэффициент, принимаемый равным k = 1, если прочностные характеристики грунта (j и с) определены непосредственными испытаниями, и k =1,1, если они приняты по данному СНиПу;

M_g, M_q, M_c- коэффициенты, принимаемые по табл.4.3;

k_z - коэффициент, принимаемый равным 1 при b<10м; k_z = z₀/b + 0,2 при b>10м;

b - ширина подошвы фундамента м;

g_II - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента;

- осредненное расчетное значение удельного веса грунта залегающих выше подошвы фундамента;

с_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего под подошвой фундамента, кПа (тс/м²);

d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала;

d_b - глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала, м.

- для центрально нагруженных фундаментов

- для внецентренно загруженных фундаментов

Дата добавления: 2015-08-09