 |
Расчет оснований по деформациям
|
|
|
|
5.6.1 Целью расчета оснований по деформациям является ограничение абсолютных или относительных перемещений такими пределами, при которых гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность (вследствие появления недопустимых общих и неравномерных осадок, подъемов, кренов, изменений проектных уровней и положений конструкций, расстройств их соединений и т.п.). При этом имеется в виду, что прочность и трещиностойкость фундаментов и надфундаментных конструкций проверены расчетом, учитывающим усилия, которые возникают при взаимодействии сооружения с основанием.
Примечание - При проектировании сооружений, расположенных вблизи окружающей застройки, необходимо учитывать дополнительные деформации оснований сооружений окружающей застройки от воздействия проектируемых или реконструируемых сооружений (см. раздел 9).
5.6.2 Деформации и перемещения основания (далее - деформации основания) подразделяются на: осадки, просадки, подъемы и осадки, оседания, горизонтальные перемещения и провалы.
Деформации основания в зависимости от причин возникновения разделены на два вида:
первый - деформации от внешней нагрузки на основание;
второй - деформации, не связанные с внешней нагрузкой на основание и проявляющиеся в виде вертикальных и горизонтальных перемещений поверхности основания.
5.6.3 Расчет оснований по деформациям должен производиться исходя из условия совместной работы сооружения и основания.
Деформации основания фундаментов допускается определять без учета совместной работы сооружения и основания в случаях, оговоренных в 5.2.1.
5.6.4 Совместная деформация основания и сооружения может характеризоваться:
|
|
|
осадкой (подъемом) основания фундамента s;
средней осадкой основания фундамента 
;
относительной разностью осадок (подъемов) основания двух фундаментов D s / L (L - расстояние между фундаментами);
креном фундамента (сооружения) i;
относительным прогибом или выгибом f / L (L - длина однозначно изгибаемого участка сооружения);
кривизной изгибаемого участка сооружения;
относительным углом закручивания сооружения;
горизонтальным перемещением фундамента (сооружения) uh.
5.6.5 Расчет оснований по деформациям производят исходя из условия
s £ su, (5.6)
где s - осадка основания фундамента (совместная деформация основания и сооружения);
su - предельное значение осадки основания фундамента (совместной деформации основания и сооружения), устанавливаемое в соответствии с указаниями 5.6.46-5.6.50.
Примечания
1 Для определения совместной деформации основания и сооружения s могут использоваться методы, указанные в 5.1.4.
2 При расчете оснований по деформациям условие формулы (5.6) должно выполняться в том числе для параметров, указанных в 5.6.4.
3 В необходимых случаях для оценки напряженно-деформированного состояния конструкций сооружений с учетом длительных процессов и прогноза времени консолидации основания следует производить расчет осадок во времени с учетом первичной и вторичной консолидации.
4 Осадки основания фундаментов, происходящие в процессе строительства (например, осадки от веса насыпей до устройства фундаментов, осадки до омоноличивания стыков строительных конструкций), допускается не учитывать, если они не влияют на эксплуатационную надежность сооружений.
5 При расчете оснований по деформациям необходимо учитывать возможность изменения как расчетных, так и предельных значений деформаций основания за счет применения мероприятий, указанных в подразделе 5.9.
|
|
|
5.6.6 Расчетная схема основания, используемая для определения совместной деформации основания и сооружения, должна выбираться в соответствии с указаниями 5.1.6.
Расчет деформаций основания фундамента при среднем давлении под подошвой фундамента р, не превышающем расчетное сопротивление грунта R (см. 5.6.7), следует выполнять, применяя расчетную схему в виде линейно деформируемого полупространства (см. 5.6.31) с условным ограничением глубины сжимаемой толщи Нс (см. 5.6.41).
Для предварительных расчетов деформаций основания фундаментов сооружений II и III уровней ответственности при среднем давлении под подошвой фундамента р, не превышающем расчетное сопротивление грунта R (см. 5.6.7). допускается применять расчетную схему в виде линейно деформируемого слоя (см. приложение Г), при соблюдении следующих условий:
ширина (диаметр) фундамента b ³ 10 м;
среднее давление под подошвой фундамента р изменяется в пределах от 150 до 500 кПа;
глубина заложения фундамента от уровня планировки d £ 5 м;
в основании фундамента залегают грунты с модулем деформации Е ³ 10 MПa.
Примечание - Деформации основания рекомендуется определять с учетом изменения свойств грунтов в результате природных и техногенных воздействий на грунты в открытом котловане.
Определение расчетного сопротивления грунта основания
5.6.7 При расчете деформаций основания фундаментов с использованием расчетных схем, указанных в 5.6.6, среднее давление под подошвой фундамента р не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R, определяемого по формуле
(5.7)
где g с 1 и g с 2 - коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 5.4;
k - коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта (j II и с II) определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблицам приложения Б;
M g, М q, Mc - коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5;
kz - коэффициент, принимаемый равным единице при b < 10 м; kz = z 0/ b + 0,2 при b ³ 10 м (здесь z 0 = 8 м);
b - ширина подошвы фундамента, м (при бетонной или щебеночной подготовке толщиной hn допускается увеличивать b на 2 hn);
|
|
|
g II - осредненное (см. 5.6.10) расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3;
g ' II - то же, для грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3;
с II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента (см. 5.6.10), кПа;
d 1 - глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (5.8). При плитных фундаментах за d 1 принимают наименьшую глубину от подошвы плиты до уровня планировки;
db - глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом глубиной свыше 2 м принимают равным 2 м);
d 1 = hs + hcf gcf / g ' II, (5.8)
здесь hs - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;
hcf - толщина конструкции пола подвала, м;
gcf - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3.
При бетонной или щебеночной подготовке толщиной hn допускается увеличивать d 1 на hn.
Примечания
1 Формулу (5.7) допускается применять при любой форме фундаментов в плане. Если подошва фундамента
имеет форму круга или правильного многоугольника площадью А, значение b принимают равным 
.
2 Расчетные значения удельного веса грунтов и материала пола подвала, входящие в формулу (5.7). допускается принимать равными их нормативным значениям.
3 Расчетное сопротивление грунта при соответствующем обосновании может быть увеличено, если конструкция фундамента улучшает условия его совместной работы с основанием, например фундаменты прерывистые, щелевые, с промежуточной подготовкой и др.
4 Для фундаментных плит с угловыми вырезами расчетное сопротивление грунта основания допускается увеличивать, применяя коэффициент kd по таблице 5.6.
|
|
|
5 Если d 1 > d (d - глубина заложения фундамента от уровня планировки), в формуле (5.7) принимают d 1 = d и db = 0.
6 Расчетное сопротивления грунтов основания R, определяемое по формулам (В.1) и (В.2) с учетом значений R 0 таблиц B.1-В.10 приложения В, допускается применять для предварительного назначения размеров фундаментов в соответствии с указаниями разделов 5-6.
Таблица 5.4
| Грунты | Коэффициент g с 1 | Коэффициент g с 2 для сооружений с жесткой конструктивной схемой при отношении длины сооружения или его отсека к высоте L / H, равном | |
| 4 и более | 1,5 и менее | ||
| Крупнообломочные с песчаным заполнителем и пески, кроме мелких и пылеватых | 1,4 | 1,2 | 1.4 |
| Пески мелкие | 1,3 | 1,1 | 1,3 |
| Пески пылеватые: маловлажные и влажные насыщенные водой | 1,25 1,1 | 1,0 1,0 | 1,2 1,2 |
| Глинистые, а также крупнообломочные с глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя IL £ 0,25 | 1,25 | 1,0 | 1,1 |
| То же, при 0,25 < 1 L £ 0,5 | 1,2 | 1,0 | 1,1 |
| То же, при 1 L > 0,5 | 1,1 | 1,0 | 1,0 |
| Примечания 1 К сооружениям с жесткой конструктивной схемой относят сооружения, конструкции которых специально приспособлены к восприятию усилий от деформации оснований, в том числе за счет мероприятий, указанных в подразделе 5.9. 2 Для зданий с гибкой конструктивной схемой значение коэффициента g с 2 принимают равным единице. 3 При промежуточных значениях L / Н коэффициент g с 2 определяют интерполяцией. 4 Для рыхлых песков g с 1 и g с 2 принимают равными единице. | |||
5.6.8 Определение расчетного сопротивления оснований R, сложенных рыхлыми песками, должно выполняться на основе специальных исследований. Значение R, найденное для рыхлых песков по формуле (5.7) при g с 1 = 1 и g с 2 = 1 или по указаниям 5.6.12, должно уточняться по результатам испытаний штампа (не менее трех). Размеры и форма штампа должны быть близкими к форме и размерам проектируемого фундамента, но не менее 0,5 м2.
Таблица 5.5
| Угол внутреннего трения j II, град. | Коэффициенты | Угол внутреннего трения j II, град. | Коэффициенты | ||||
| М g | М q | Мс | М g | М q | Мс | ||
| 0 | 0 | 1,00 | 3,14 | 23 | 0,66 | 3,65 | 6,24 |
| 1 | 0,01 | 1,06 | 3,23 | 24 | 0,72 | 3,87 | 6,45 |
| 2 | 0,03 | 1,12 | 3,32 | 25 | 0,78 | 4,11 | 6,67 |
| 3 | 0,04 | 1,18 | 3,41 | 26 | 0,84 | 4,37 | 6,90 |
| 4 | 0,06 | 1,25 | 3,51 | 27 | 0,91 | 4,64 | 7,14 |
| 5 | 0,08 | 1,32 | 3,61 | 28 | 0,98 | 4,93 | 7,40 |
| 6 | 0,10 | 1,39 | 3,71 | 29 | 1,06 | 5,25 | 7,67 |
| 7 | 0,12 | 1,47 | 3,82 | 30 | 1,15 | 5,59 | 7,95 |
| 8 | 0,14 | 1,55 | 3,93 | 31 | 1,24 | 5,95 | 8,24 |
| 9 | 0,16 | 1,64 | 4,05 | 32 | 1,34 | 6,34 | 8,55 |
| 10 | 0,18 | 1,73 | 4,17 | 33 | 1,44 | 6,76 | 8,88 |
| 11 | 0,21 | 1,83 | 4,29 | 34 | 1,55 | 7,22 | 9,22 |
| 12 | 0,23 | 1,94 | 4,42 | 35 | 1,68 | 7,71 | 9,58 |
| 13 | 0,26 | 2,05 | 4,55 | 36 | 1,81 | 8,24 | 9,97 |
| 14 | 0,29 | 2,17 | 4,69 | 37 | 1,95 | 8,81 | 10,37 |
| 15 | 0,32 | 2,30 | 4,84 | 38 | 2,11 | 9,44 | 10,80 |
| 16 | 0,36 | 2,43 | 4,99 | 39 | 2,28 | 10,11 | 11,25 |
| 17 | 0,39 | 2,57 | 5,15 | 40 | 2,46 | 10,85 | 11,73 |
| 18 | 0,43 | 2,73 | 5,31 | 41 | 2,66 | 11,64 | 12,24 |
| 19 | 0,47 | 2,89 | 5,48 | 42 | 2,88 | 12,51 | 12,79 |
| 20 | 0,51 | 3,06 | 5,66 | 43 | 3,12 | 13,46 | 13,37 |
| 21 | 0,56 | 3,24 | 5,84 | 44 | 3,38 | 14,50 | 13,98 |
| 22 | 0,61 | 3,44 | 6,04 | 45 | 3,66 | 15,64 | 14,64 |
5.6.9 Значение R вычисляют на глубине заложения фундамента, определяемой от уровня планировки срезкой или подсыпкой; в последнем случае в проекте должно быть оговорено требование об устройстве насыпи до приложения полной нагрузки на фундаменты.
|
|
|
Допускается принимать глубину заложения фундамента от пола подвала менее 0,5 м, если удовлетворяется расчет по несущей способности.
5.6.10 Расчетные значения j II, с II и g II определяют при доверительной вероятности a, принимаемой для расчетов по II предельному состоянию равной 0,85. Указанные характеристики находят для слоя грунта толщиной z ниже подошвы фундамента: z = b /2 при b < 10 м и z = z 1 + 0,1 b при b ³ 10 м (здесь z 1 = 4 м).
Если толща грунтов, расположенных ниже подошвы фундаментов или выше ее, неоднородна по глубине, то принимают средневзвешенные значения ее характеристик.
5.6.11 При назначении коэффициента условий работы g с 2 в формуле (5.7) следует иметь в виду, что к числу зданий и сооружений с жесткой конструктивной схемой относятся:
здания панельные, блочные и кирпичные, в которых междуэтажные перекрытия опираются по всему контуру на поперечные и продольные стены или только на поперечные несущие стены при малом их шаге;
сооружения типа башен, силосных корпусов, дымовых труб, домен и др.
5.6.12 Предварительные размеры фундаментов назначают по конструктивным соображениям или исходя из значений расчетного сопротивления грунтов основания R 0 в соответствии с таблицами B.1-В.3 приложения В. Значениями R 0 допускается также пользоваться для окончательного назначения размеров фундаментов сооружений III уровня ответственности, если основание сложено горизонтальными (уклон не более 0,1), выдержанными по толщине слоями грунта, сжимаемость которых не изменяется в пределах глубины, равной двойной ширине наибольшего фундамента, считая от его подошвы.
5.6.13 Расчетное сопротивление R основания, сложенного крупнообломочными грунтами, вычисляют по формуле (5.7) на основе результатов непосредственных определений прочностных характеристик грунтов.
Если содержание заполнителя превышает 40 %, значение R для крупнообломочных грунтов допускается определять по характеристикам заполнителя.
5.6.14 Расчетное сопротивление грунтов основания R в случае их уплотнения или устройства грунтовых подушек должно определяться исходя из задаваемых проектом расчетных значений физико-механических характеристик уплотненных грунтов.
5.6.15 Для ленточных фундаментов, когда ширина типовых сборных железобетонных плит совпадает с шириной, полученной по расчету, могут быть применены плиты с угловыми вырезами.
5.6.16 Ленточные фундаменты могут проектироваться с прерывистой укладкой плит (прерывистые фундаменты). Расчетное сопротивление грунтов основания R для прерывистых фундаментов определяют как для ленточных фундаментов по указаниям 5.6.7-5.6.10 с повышением значения R коэффициентом к d, принимаемым по таблице 5.6.
5.6.17 Прерывистые фундаменты с повышением расчетного сопротивления основания не рекомендуются:
в грунтовых условиях I типа по просадочности при отсутствии поверхностного уплотнения грунта в пределах деформируемой зоны;
при сейсмичности 7 баллов и более.
Таблица 5.6
| Вид фундаментных плит | Коэффициент kd для грунтов | ||
| пески (кроме рыхлых) при коэффициенте пористости е | |||
| е £ 0,5 | е = 0,6 | е ³ 0,7 | |
| глинистые при показателе текучести IL | |||
| IL £ 0 | IL = 0,25 | IL ³ 0,5 | |
| Прямоугольные | 1,3 | 1,15 | 1,0 |
| С угловыми вырезами | 1,3 | 1,15 | 1,15 |
| Примечания 1 При промежуточных значениях е и IL коэффициент kd определяют интерполяцией. 2 Для плит с угловыми вырезами коэффициент kd учитывает повышение R в соответствии с примечанием 4 к 5.6.7. | |||
5.6.18 При устройстве прерывистых фундаментов также могут применяться плиты с угловыми вырезами за исключением следующих случаев:
при залегании под подошвой фундаментов рыхлых песков;
при сейсмичности района 7 баллов и более (в этом случае можно применять плиты с угловыми вырезами, укладывая их в виде непрерывной ленты);
при неравномерном напластовании грунтов в пределах сооружения;
при залегании ниже подошвы фундаментов глинистых грунтов с показателем текучести IL > 0,5.
5.6.19 При совпадении ширины типовой сборной железобетонной плиты с шириной фундамента, полученной по расчету, плиты прямоугольной формы и с угловыми вырезами укладывают в виде непрерывной ленты. В этом случае расчетное сопротивление грунта основания R, вычисленное по формуле (5.7), может быть повышено в соответствии с рекомендациями 5.6.24.
При несовпадении ширины фундамента, полученной по расчету, с шириной типовой сборной плиты, проектируют прерывистые фундаменты. Для прерывистых фундаментов, проектируемых с повышением расчетного сопротивления основания, вычисленного по формуле (5.7), коэффициент повышения не должен быть больше значений, приведенных в таблице 5.7, а для плит прямоугольной формы, кроме того, не должен быть больше коэффициента к d, приведенного в таблице 5.6.
Таблица 5.7
| Расчетная ширина ленточного фундамента b, м | Ширина прерывистою фундамента bb, м | k ' d | Расчетная ширина ленточного фундамента b, м | Ширина прерывистою фундамента bb, м | k ' d |
| 1,3 | 1,4 | 1,07 | 2,3 | 2,4 | 1,1 |
| 1,5 | 1,6 | 1,11 | 2,5 | 2,8 | 1,17 |
| 1,7 | 2 | 1,18 | 2,6 | 2,8 | 1,15 |
| 1,8 | 2 | 1,17 | 2,7 | 2,8 | 1,12 |
| 1,9 | 2 | 1,09 | 2,9 | 3,2 | 1,13 |
| 2,1 | 2,4 | 1,18 | 3 | 3,2 | 1,11 |
| 2,2 | 2,4 | 1,13 | 3,1 | 3,2 | 1,09 |
5.6.20 Для фундаментов с промежуточной подготовкой переменной жесткости расчетное сопротивление грунта основания под бетонной частью определяют по формуле (5.7). При этом расчетное сопротивление грунта основания под бетонной частью фундамента принимают не менее 2 R.
5.6.21 Расчет осадки ленточных с угловыми вырезами и прерывистых фундаментов производят как расчет сплошного ленточного фундамента на среднее давление, отнесенное к общей площади фундамента, включая промежутки между плитами и угловые вырезы.
5.6.22 Расчетное сопротивление грунта основания R двухщелевого (многощелевого) фундамента следует определять для каждого из его элементов отдельно по формуле (5.7). Допускается повышать в 1,3 раза расчетное сопротивление грунта основания R под подошвами стенок многощелевого фундамента при толщине стенок t £ 0,4 м и осадке основания фундамента s £ 0,7 su (см. 5.6.5).
5.6.23 При увеличении нагрузок на основание существующих сооружений (например, при реконструкции) расчетное сопротивление грунтов основания должно приниматься в соответствии с данными об их физико-механических свойствах с учетом типа и состояния фундаментов и надфундаментных конструкций сооружения, продолжительностью его эксплуатации, ожидаемых дополнительных осадок при увеличении нагрузок на фундаменты и их влияния на примыкающие сооружения (см. раздел 5.8).
5.6.24 Расчетное сопротивление грунта основания R, вычисленное по формуле (5.7), может быть повышено в зависимости от соотношения расчетной осадки основания фундамента s, полученной при среднем давлении по подошве фундамента p = R по формуле (5.16), и предельной осадки su (см. 5.6.46-5.6.50). При этом увеличенное значение давления по подошве фундамента не должно превышать рекомендуемых значений повышенного расчетного сопротивления R П при:
а) s £ 0,4 su - R П = 1,2 R;
б) s ³ 0,7 su - R П = R;
в) 0,7 su > s > 0,4 su - R П определяют интерполяцией.
При соответствующем обосновании допускается при s £ 0,4 su принимать R П = 1,3 R.
Увеличенное значение среднего давления по подошве фундамента, ограниченного величиной повышенного расчетного сопротивления R П, не должно вызывать деформации основания фундамента более 80 % предельных и превышать величину давления из условия расчета основания по несущей способности в соответствии с указаниями подраздела 5.7.
5.6.25 При наличии в пределах сжимаемой толщи основания на глубине z от подошвы фундамента слоя грунта меньшей прочности, чем прочность грунта вышележащих слоев, размеры фундамента должны назначаться такими, чтобы для суммарного напряжения s z обеспечивалось условие
s z = (s zp - s z g) + s zg £ Rz, (5.9)
где s z p, s z g и s zg - вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента (см. 5.6.31), кПа;
Rz - расчетное сопротивление грунта пониженной прочности, кПа, на глубине z, вычисленное по формуле (5.7) для условного фундамента шириной bz, м, равной
(5.10)
где Az = N / s zp; a = (l - b)/2,
здесь N - вертикальная нагрузка на основание от фундамента;
l и b - соответственно длина и ширина фундамента.
5.6.26 Давление на грунт у края подошвы внецентренно нагруженного фундамента (вычисленное в предположении линейного распределения давления под подошвой фундамента при нагрузках, принимаемых для расчета оснований по деформациям), как правило, должно определяться с учетом заглубления фундамента в грунт и жесткости надфундаментных конструкций. Краевое давление при действии изгибающего момента вдоль каждой оси фундамента не должно превышать 1,2 R и в угловой точке - 1,5 R (здесь R - расчетное сопротивление грунта основания, определяемое в соответствии с требованиями 5.6.7-5.6.25).
5.6.27 При расчете внецентренно нагруженных фундаментов эпюры давлений могут быть трапециевидные и треугольные, в том числе укороченной длины, обозначающие краевой отрыв подошвы фундамента от грунта при относительном эксцентриситете равнодействующей е более l /6 (рисунок 5.1).
Для фундаментов колонн зданий, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью 75 т и выше, а также для фундаментов колонн открытых крановых эстакад при кранах грузоподъемностью свыше 15 т, для сооружений башенного типа (труб, домен и других), а также для всех видов сооружений при расчетном сопротивлении грунта основания R < 150 кПа размеры фундаментов рекомендуется назначать такими, чтобы эпюра давлений была трапециевидной, с отношением краевых давлений pmin / pmax ³ 0,25.
В остальных случаях для фундаментов зданий с мостовыми кранами допускается треугольная эпюра с относительным эксцентриситетом равнодействующей е, равным l /6.
Для фундаментов бескрановых зданий с подвесным транспортным оборудованием допускается треугольная эпюра давлений с нулевой ординатой на расстоянии не более 1/4 длины подошвы фундамента, что соответствует относительному эксцентриситету равнодействующей е не более l / 4.
Требования, ограничивающие допустимый эксцентриситет, относятся к любым основным сочетаниям нагрузок.
Примечание - При значительных моментных нагрузках с целью уменьшения краевых давлений рекомендуйся применение фундаментов с анкерами.
5.6.28 Краевые давления р, кПа, определяют по формулам:
при относительном эксцентриситете е / l £ 1/6
р = N / A + g mtd ± M / W; (5.11)
при относительном эксцентриситете е / l > 1/6
F = 2(N + g mtdlb)/(3bC 0), (5.12)
где N - сумма вертикальных нагрузок, действующих на основание, кроме веса фундамента и грунта на его обрезах, и определяемых для случая расчета основания по деформациям, кН;
А - площадь подошвы фундамента, м2;
g mt - средневзвешенное значение удельных весов тела фундамента, грунта и пола, расположенных над подошвой фундамента; принимают равным 20 кН/м3;
d - толщина фундамента, м;
М - момент от равнодействующей всех нагрузок, действующих по подошве фундамента, найденных с учетом заглубления фундамента в грунте и перераспределяющего влияния верхних конструкций или без этого учета, кН×м;
W - момент сопротивления площади подошвы фундамента, м3;
C 0 - расстояние от точки приложения равнодействующей до края фундамента по его оси, м, определяемое по формуле
C 0 = l /2 - M /(N + g mtdlb); (5.13)
е - эксцентриситет нагрузки по подошве фундамента, м, определяемый по формуле
e = M /(N + g mtdlb). (5.14)
а - г - при отсутствии нагрузок на полы; д - з - при сплошной равномерно распределенной нагрузке интенсивностью q; а и д - при центральной нагрузке; б и е - при эксцентриситете нагрузки е < 1/6; в и ж – при е = 1/6; г и з - при е > 1/6 (с частичным отрывом фундамента от грунта)
Рисунок5. 1 - Эпюры давлений по подошве фундаментов при центральной и внецентренной нагрузках
5.6.29 При наличии моментов Мх и Му, действующих в двух направлениях, параллельных осям х и у прямоугольного фундамента, наибольшее давление в угловой точке Ртах, кПа, определяют по формуле
Ртах = N / A + gmtd + Mx / Wx + M / Wy, (5.15)
где N, A, gmt, W - то же, что и в формуле (5.11).
5.6.30 При наличии на полах сплошной равномерно распределенной нагрузки интенсивностью q краевые и средние эпюры давления по подошве следует увеличивать на нагрузку q (см. рисунок 5.1).
Нагрузку на полы промышленных зданий q допускается принимать равной 20 кПа, если в технологическом задании на проектирование не указывается большее значение этой нагрузки.
Определение осадки основания фундаментов
5.6.31 Осадку основания фундамента s, см, с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства (см. 5.6.6) определяют методом послойного суммирования по формуле
(5.16)
где b - безразмерный коэффициент, равный 0,8;
s zp , i - среднее значение вертикального нормального напряжения (далее - вертикальное напряжение) от внешней нагрузки в i -м слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента (см. 5.6.32), кПа;
hi - толщина i -го слоя грунта, см, принимаемая не более 0,4 ширины фундамента;
Ei - модуль деформации i -го слоя грунта по ветви первичного нагружения, кПа;
s z g , i - среднее значение вертикального напряжения в i -м слое грунта по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, от собственного веса выбранного при отрывке котлована грунта (см. 5.6.33), кПа;
Ее, i - модуль деформации i -го слоя грунта по ветви вторичного нагружения, кПа;
п - число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.
При этом распределение вертикальных напряжений по глубине основания принимают в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 5.2.
DL - отметка планировки; NL - отметка поверхности природного рельефа; FL - отметка полошвы фундамента; WL - уровень подземных вод; В, С - нижняя граница сжимаемой толщи; d и dп - глубина заложения фундамента соответственно от уровня планировки и поверхности природного рельефа; b - ширина фундамента; р - среднее давление под подошвой фундамента; s zg и s zg, 0 - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы; s zp и s zp, 0 - вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы; s z g, i - вертикальное напряжение от собственного веса вынутого в котловане грунта в середине i -го слоя на глубине z от подошвы фундамента; Нс - глубина сжимаемой толщи
Рисунок5. 2 - Схема распределения вертикальных напряжений в линейно-деформируемом полупространстве
Примечания
1 При отсутствии опытных определений модуля деформации Ее, i для сооружений II и III уровней ответственности допускается принимать Ее, i = 5 Е i.
2 Средние значения напряжений s zp , i и s z g , i в i -м слое грунта допускается вычислять как полусумму соответствующих напряжений на верхней z i -1 и нижней z i границах слоя.
3 При возведении сооружения в отрываемом котловане следует различать три следующих значения вертикальных напряжений: s zg - от собственного веса грунта до начала строительства; s zu - после отрывки котлована; s z - после возведения сооружения.
4 При определении средней осадки основания фундамента 
все используемые в формуле (5.16) величины допускается определять для вертикали, проходящей не через центр фундамента, а через точку, лежащую посередине между центром и углом (для прямоугольных фундаментов) или на расстоянии rc = (r 1 + r 2)/2 от центра, где r 1 - внутренний, а r 2 - внешний радиус круглого или кольцевого фундамента (для круглого фундамента r 1 = 0).
5 Расчет осадок свайных фундаментов выполняется с учетом дополнительных указаний СП 24.13330.
5.6.32 Вертикальные напряжения от внешней нагрузки s zp = s z - s zu зависят от размеров, формы и глубины заложения фундамента, распределения давления на грунт по его подошве и свойств грунтов основания. Для прямоугольных, круглых и ленточных фундаментов значения s zp, кПа, на глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр подошвы, определяют по формуле
s zp = a p, (5.17)
где a - коэффициент, принимаемый по таблице 5.8 в зависимости от относительной глубины x, равной 2 z / b;
р - среднее давление под подошвой фундамента, кПа.
5.6.33 Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на отметке подошвы фундамента s z g = s zg - s zu, кПа, на глубине z от подошвы прямоугольных, круглых и ленточных фундаментов определяют по формуле
s z g = a s zg , 0, (5.18)
где a - то же, что и в 5.6.32;
s zg , 0 - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на отметке подошвы фундамента, кПа (при планировке срезкой s zg , 0 = g ' d, при отсутствии планировки и планировке подсыпкой s zg , 0 = g ' dn, где g ' - удельный вес грунта, кН/м3, расположенного выше подошвы; d и dn, м, - см. рисунок 5.2).
При этом в расчете s z g используются размеры в плане не фундамента, а котлована.
5.6.34 При расчете осадки фундаментов, возводимых в котлованах глубиной менее 5 м, допускается в формуле (5.16) не учитывать второе слагаемое.
5.6.35 Если среднее давление под подошвой фундамента р £ s zg , 0, осадку основания фундамента s определяют по формуле
(5.19)
где b, s zp , i, hi, Ее, i и n - то же, что и в формуле (5.16).
5.6.36 Вертикальные напряжения от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента s z р,с, кПа, по вертикали, проходящей через угловую точку прямоугольного фундамента, определяют по формуле
s z р,с = a р /4, (5.20)
где a - коэффициент, принимаемый по таблице 5.8 в зависимости от значения x = z / b:
р - то же, что и в формуле (5.17).
5.6.37 Вертикальные напряжения s z р,а, кПа, на глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через произвольную точку А (в пределах или за пределами рассматриваемого фундамента с давлением по подошве, равным р), определяют алгебраическим суммированием напряжений s z р,с j, кПа, в угловых точках четырех фиктивных фундаментов (см. рисунок 5.3) по формуле
(5.21)
5.6.38 Вертикальные напряжения s z р, nf, кПа, на глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр рассчитываемого фундамента, с учетом влияния соседних фундаментов или нагрузок на прилегающие площади (включая вес обратной засыпки) определяют по формуле
(5.22)
где s z р - то же, что и в формуле (5.17), кПа;
s z р, ai - вертикальные напряжения от соседнего фундамента или нагрузок;
|
|
|
