3 Проектирование зданий и сооружений по несущей способности оснований.

Проектирование фундаментов для промышленного и гражданского строительства по первому предельному состоянию – устойчивости, несущей способности (в том числе как основной метод расчёта) производится в следующих случаях:

1. Наличие постоянно действующей горизонтальной составляющей

2. Основание ограничено нисходящими откосами (строительство на бровке)

3. При проектировании анкерных фундаментов, работающих на выдёргивание

4. При наличии в основании скальных пород.

Для обеспечения прочности и устойчивости грунтов в основании его рассчитывают по несущей способности, как на вертикальные, так и горизонтальные нагрузки.

Для расчёта фундамента по несущей способности основания необходимо выполнение условия, представленное в следующем виде: F ≤ γсFu/γq, F – расчетная нагрузка на основание при наиболее невыгодной комбинации нагружения; Fu – несущая способность основания (сила предельного сопротивления основания); γс – коэффициент условия работы основания; γq – коэффициент надежности (≥ 1,2 – в зависимости от ответственности здания и сооружения). Для скальных грунтов, независимо от глубины заложения фундаментов, вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания определяется следующим выражением: Nu - вертикальная составляющая силы предельного сопротивления.

Rc – расчётное значение временного сопротивления образца скального грунта сжатию в водонасыщенном состоянии.

b', ℓ' - приведённые ширина и длина фундамента. При наличии горизонтальной составляющей, действующий на фундамент, необходима проверка его устойчивости на сдвиг или горизонтальное смещение. Такой расчёт рассмотрен в разделе «Расчёт оснований и фундаментов».

4 Расчет центрально-нагруженных фундаментов мелкого заложения.

Для определения ширины подошвы центрально нагруженного фундамента необходимо предварительно собрать нагрузки на фундамент и задаться глубиной его заложения.

Если нагрузка от веса надземных конструкций NII, приложенная на обрезе фундамента (рис.Ф.10.21,а), известна, то давление на основание под подошвой фундамента будет:

где Gгр- вес грунта обратной засыпки на обрезах фундамента; Gф- вес фундамента; А- площадь подошвы фундамента

Рис.Ф.10.21. Расчетные схемы к определению ширины подошвы фундаментов:

а - центрально нагруженный фундамент; б - внецентренно нагруженный фундамент

В практических расчетах, усредняя вес грунта и вес фундамента в объеме призмы АБВГ, давление определяют по формуле где - среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его обрезах, принимаемое равным 20 кН/м3; d - глубина заложения и A - площадь подошвы фундамента.

Так как давление под подошвой фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта, то, если принять p=R, получим формулу для определения площади подошвы фундамента:

С целью ускорения расчетов в поcледнем выражении можно предварительно заменить R на R0, определив его по таблице СНиП, т.е. не выполнять сначала расчетов по определению R, но после подбора A по R0эти расчеты для R необходимо провести повторно.

Для ленточного фундамента расчет выполняется на 1 п.м. длины фундамента, поэтому ширину подошвы находят по формуле b=A/l.

Для фундаментов с квадратной подошвой с круглой