Вопрос 1 – Расчет основания по несущей способности

 

Практические способы расчета устойчивости оснований фундаментов и сооружений регламентированы существующими строительными нормами. Исходными данными для таких расчетов являются:

- инженерно-геологическое строение основания, включая наивысшее положение уровня подземных вод;

- расчетные значения физико-механических характеристик грунтов всех слоев основания (удельный вес γ' и γ соответственно выше и ниже подошвы фундамента, φ- угол внутреннего трения,с - удельное сцепление);

- размеры подошвы фундамента: его ширина b, длина l и глубина заложения d;

- расчетные значения вертикальногоFvи Fh усилий, а также расчетное значение момента М, отнесенное к плоскости подошвы фундамента.

Цель расчетов по несущей способности – это обеспечение прочности и устойчивости грунтов основания, а также недопущение сдвига фундамента по подошве и его опрокидывание.

При выборе расчетной схемы следует руководствоваться статическими и кинематическими возможностями формирования поверхностей разрушения грунтов основания.

Расчет оснований по несущей способности ведут согласно СНиП 2.02.01 – 83. Несущая способность считается обеспеченной при выполнении условия (6.1):

 

F = γ c Fu. / γ n , (6.1)

 

где F – равнодействующая расчетной нагрузки на основание при соответствующих значениях Fvи Fh, наклоненная к вертикали под углом = arctg (Fh / Fv);Fu. – сила предельного сопротивления (равнодействующая предельной нагрузки); γ c - коэффициент условий работы, принимаемый: для песков, кроме пылеватых, 1; для песков пылеватых, а также глинистых грунтов в стабилизированном состоянии – 0,9; для глинистых грунтов в нестабилизированном состоянии – 0,85; для скальных грунтов: невыветрелых и слабовыветрелых – 1,0; выветрелых – 0,9; сильно выветрелых – 0,8; γ n - коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,2; 1,15; 1,10 соответственно для зданий и сооружений I , II , III классов.

В общем случае вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания Nu. , сложенного нескальными грунтами в стабилизированном состоянии, допускается определять по формуле (6.2):

 

Nu. = b'l' (Nγξγ b'γ + Nqξq γ'd + Ncξc c) , (6.1)

 

где b' и l' - приведенные ширина и длина подошвы фундамента:

 

b' = b - 2 eb ; l' = l - 2 el ; (6.3)

 

eb и el - соответственно эксцентриситеты приложения равнодействующей нагрузок в уровне подошвы фундамента, причем символом b обозначена сторона фундамента, в направлении которой ожидается потеря устойчивости основания. Правила определения величин b'и l'для прямоугольного и круглого фундаментов показаны на рисунке 20.

 

 

Рисунок 20 – Схема к определению приведенных размеров

прямоугольного (а) и круглого (б) фундаментов

 

Очевидно, что при центральном приложении нагрузки b' = b ; l' = l.

Коэффициенты Nγ , Nq , Nc принимаются по таблице 6.1 в зависимости от расчетного значения φ и δ ; при этом необходимо выполнение условия tg δ < sin φ .

 

Коэффициенты ξγ , ξq, ξc вносят поправку на соотношение сторон фундамента η = l / b . При η < 1 принимается η = 1; при η > 5 фундамент рассматривается как работающий в условиях плоской задачи, тогда ξγ = ξq = ξc = 1. В пределах между этими величинами поправочные коэффициенты рассчитывают по формулам (6.4):

 

ξγ = 1 – 0,25 / η ; ξq = 1 + 1,5 / η ; ξc = 1 + 0,3 / η , (6.4)

 

Необходимо помнить, что при высоком положении уровня подземных вод, значения удельного веса грунта в формуле (6.1) нужно принимать с учетом взвешивающего действия воды.

 

Таблица 6.1 - Значения коэффициентов Nγ , Nq , Nc

Угол внутреннего трения грунта, φ, град Коэффициенты   Коэффициенты Nγ , Nq и Nc при углах наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки δ, град, равных
               
  Nγ Nq Nc 1,35 3,94 10,98 1,02 3,45 9,13 0,61 2,84 6,88 0,21 2,06 3,94   δ = 14,5      
  Nγ 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 0,36 2,69 4,65   δ = 18,9    
  Nγ 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 0,58 3,60 5,58   δ = 22,9  
  Nγ Nq Nc 12,39 18,40 30,14 9,43 15,63 23,54   6,72 12,94 20,68 4,44 10,37 16,27 2,63 7,96 12,05 1,29 5,67 8,09 0,95 4,95 6,85   δ = 26,5
  Nγ 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 1,60 7,04 8,63   δ = 29,8

 

Примечание. В фигурных скобках приведены значения коэффициентов несущей способности, соответствующие указанным рядом значениям δ, полученным из условия tg δ = sin φ.

 

Предельное сопротивление оснований, сложенных неконсолидированными глинистыми грунтами, для прямоугольных фундаментов при l ≤ 3bможно определять по формуле (6.3), полагая φ = 0 и ξc = 1 + 0,11 / η . Допущение φ = 0 связано с предположением наибольшего значения порового давления в медленно уплотняющихся водонасыщенных грунтах и идет в запас прочности.

Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания, сложенного скальными грунтами, определяют по формуле (6.5):

 

Nu. = Rc b'l' , (6.5)

 

где Rc - расчетная прочность образца грунта на одноосное сжатие.

 

 








Дата добавления: 2015-08-08; просмотров: 1431;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.007 сек.