1. Общие положения по проектированию оснований и фундаментов (исходные данные, группы предельных состояний, виды нагрузок).

Основание – массив грунта, воспринимающий давление от фундамента.

Фундамент – конструкция, служащая для передачи грунту (основанию) веса здания или сооружения и др. действующих на него нагрузок.

Исходные данные, необходимые для проектирования оснований и фундаментов:

1. Инженерно-геологические и гидрогеологические условия стройплощадки.

Выполняется комплекс инженерно-геологических исследований стройплощадки с учетом:

- глубина изысканий (скважин) зависит от вида фундаментов, наличия слабых или структурно неустойчивых грунтов,

- количество выработок зависит от сложности инженерно-геологических условий и размеров здания в плае,

- количество проб, отбираемого из каждого инженерно-геологического элемента – не менее 6 шт.

- определяется положение грунтовых вод, определяется их хим. состав,

- определяется глубина сезонного промерзания - d_fn( для Нск – 2,2 м)

По результатам разведывательных работ строится инженерно-геологический разрез. Изыскания производятся раз в 5 лет.

2. Физические и механические характеристики грунтов (определяются в лаборатории или в полевых условиях).

Механические: прочностные – φ (угол внутреннего трения), с (удельное сцепление); деформативные – E (модуль деформации).

Физические: ρ (плотность), n (пористость), е (к-нт пористости), W (влажность), γ (удельный вес).

3. Данные о здании или сооружении:

- высотные положения: нулевая отметка, посадка на инженерно-геологический разрез;

- наличие подвала;

- конструктивная схема, материал несущих конструкций;

- этажность;

- класс ответственности, чувствительность к неравномерности осадки;

- предельные допустимые деформации.

4. Нагрузки, действующие на фундамент.

Н агрузки подразделяются на:

1) постоянные (собственный вес, вес от грунта, взвешенное действие воды);

2) временные

- длительные (вес склад.материала, оборудования, людей, давления жидкости в резервуарах);

- кратковременные (ветровые, снеговые, крановые, гололедные, давление от волн в водоемах, температурные);

- особые (сейсмические, бомбовые).

При расчетах используются следующие сочетания:

а) основное (постоянные + все временные длительные + кратковременные возможные);

б) особое (основное + временные особые).

По 1 НДС расчет выполняется на основное и особое сочетания нагрузок (исп-т расчетные нагрузкиc учетом к-нта запаса по нагрузке – q_p= q_n*γ_f),

по 2 НДС только на основное сочетание нагрузок (нормативные нагрузки без учета к-нта запаса по нагрузке - q_n).

2. Принципы расчета оснований по предельным состояниям (I и II).

1 предельное состояние – обеспечение условий невозможности потери несущей способности, устойчивости и формы.

2 предельное состояние – обеспечение пригодности к нормальной эксплуатации зданий и сооружений при недопущении деформаций сверх нормативных (потери устойчивости не происходит).

По 1 ПС расчет ведется всегда, по 2 (по тещиностойкости) – только для гибких фундаментов (ленточных, притных).

По 1 ПС расчеты ведутся, если:

1) на основание передается значительная горизонтальная нагрузка.

2) фундамент расположен на откосе или вблизи, или основание сложено крупнопадающими пластинами грунта.

3) основание сложено медленноуплотняющимися водонасыщенными пылевато-глинистыми грунтами с показателем водонасыщения S_r≥ 0.8 и к-нтом консолидации с_y≤10⁷cм²/год – прочность скелета грунта при нейтральном давлении.

4) основание сложено скальным грунтом.

Расчетное условие для 1 ПС:

,

F – расчетная нагрузка на основание,

F_u – сила предельного сопротивления основания,

γ_с = 0,8..1,0 – к-нт условий работы грунтового основания,

γ_n = 1,1..1,2 – к-нт надежности, зависит от назначения здания.

По 2 ПС – ведется всегда.

S ≤ Su – расчетное улови (при P ≤ R), где P – давление под подошвой фундамента.

R – расчетное сопротивление грунта.