Внецентренно нагруженный фундамент
Внецентренно нагруженным считают фундамент, у которого равнодействующая внешних нагрузок не проходит через центр тяжести площади его подошвы.
Размеры внецентренно нагруженных фундаментов определяют по той же методике, что и для центрально нагруженных, при этом площадь подошвы увеличивают на 20% для учета внецентренного действия нагрузки. Кроме того, требуется выполнение условий:
(8)
Максимальное (
)
и минимальное (
)
краевые давления определяют по формуле:
, (9)
где
- суммарная
вертикальная нагрузка на основание,
включая вес фундамента и грунта на его
уступах;
W - момент сопротивления площади подошвы;
М - момент равнодействующей всех нагрузок, кНм.
Для прямоугольной подошвы:
. (10)
где
- длина подошвы
фундамента, м;
- ширина подошвы фундамента, м;
-
эксцентриситет равнодействующей
относительно центра тяжести
подошвы, м.
Проверка давления на подстилающий слой слабого грунта
При наличии в пределах сжимаемой толщи основания на глубине z от подошвы фундамента слоя грунта меньшей прочности, чем прочность вышележащих грунтов, необходимо проверить напряжения, передаваемые на кровлю слабого грунта, по условию:
(11)
где
и
- вертикальные напряжения в грунте на
глубине z
от подошвы фундамента соответственно
дополнительное от нагрузки на фундамент
и от собственного веса грунта, кПа;
-
расчетное сопротивление грунта пониженной
прочности на глубине z,
кПа.
Величину
определяют по формуле (4) как для условного
фундамента шириной
и глубиной заложения
(рис.4).
Коэффициенты условий работы где
и
,
и
надежности
,
а также коэффициенты
находят применительно к слою слабого
грунта.
Рис.4. Расчетная схема к проверке давления на подстилающий слой слабого грунта
Если принять, что давление действует по подошве условного фундамента AB, площадь его подошвы должна составлять:
. (12)
Ширину
условного фундамента
определяют
с учетом рассеивания напряжений в
пределах слоя толщиной
по формулам:
для прямоугольного фундамента
,
(13)
где
- длина и ширина подошвы проектируемого
фундамента.
для ленточного фундамента
. (14)
Если условие (11) не удовлетворяется, то необходимо принять большие размеры подошвы, при которых оно будет удовлетворяться.
РАСЧЕТ ОСАДОК ФУНДАМЕНТОВ
Осадки – деформации, которые не вызывают коренного изменения структуры грунта и происходят вследствие уплотнения грунта под влиянием внешних нагрузок или (в отдельных случаях) собственного веса грунта.
После расчета
размеров фундаментов и проверки основного
условия
необходимо провести расчет по деформациям
(II предельное состояние).
Цель расчета – ограничить деформации оснований до пределов, регламентированных (допустимых), т.е. гарантирующих нормальную эксплуатацию сооружений, их долговечность и надежность.
Для расчета конечных осадок фундаментов наибольшее распространение получили метод послойного суммирования и метод эквивалентного слоя.