764

Первое значение R грунта рассчитывают на уровне подошвы фундамента, затем на кровле и на глубине 3 м от кровли слоя грунта.

После определения R их численные значения показывают на расчетной схеме (рис.2). Здесь же приводят значения модулей деформации грунтов Е.

2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК НА ФУНДАМЕНТЫ ПОД НАРУЖНУЮ И ВНУТРЕННЮЮ СТЕНЫ

Свод правил [3] рекомендует расчет оснований производить по предельным деформациям от основного сочетания расчетных нагрузок с коэффициентом надежности по нагрузке f 1; по несущей

способности от основного сочетания нагрузок с коэффициентом надежности по нагрузке для постоянных нагрузок 1,1.

В жилых зданиях перекрытия этажей практически не могут быть одновременно загружены максимальной временной нагрузкой. Их неравномерное загружение учитывается введением понижающих коэффициентов п1, А1 [5]:

где А, m – соответственно размер грузовой площади и число

перекрытий, передающих нагрузку на рассчитываемый фундамент,

А1 = 9 м2 .

Если основное сочетание нагрузок включает две и более временные нагрузки (на перекрытие и покрытие), то их расчетные значения необходимо умножить на коэффициент сочетаний , равный: 1=0,95 – для длительных нагрузок, 2=0,9 – для кратковременных.

Постоянные нормативные нагрузки от конструкций условно следует

Временные нормативные нагрузки, кН/м2:

–на междуэтажные перекрытия qмп 1,50;

–на чердачное перекрытие qчп 0,75;

–на 1м2 горизонтальной проекции кровли от снега 0,70 S, где S,

горизонтальную проекцию покрытия, зависящее от района строительства [5].

В методическом отношении определение нагрузок на фундаменты под наружную стену по оси А и внутреннюю по оси Б осуществляется в такой последовательности:

1. По оси А грузовая площадь принимается между осями оконных проемов (см.рис. 8): ААгр= aо·в/2, м2,

где ао – расстояние в осях оконных проемов, м; в – расстояние в свету между стенами по осям А–Б.

По оси Б грузовая площадь принимается на 1 погонный метр по длине внутренней стены здания: АБгр= 1·в, м2.

2. Суммируются нагрузки с учетом количества этажей т от:

покрытия: Рп = qп Агр;

чердачного перекрытия: Рч = qч Агр;

межэтажных перекрытий: Рм = qм ·Агр· m;

перегородок на этажах: Рпр = qпр ·Агр ·m;

карниза и стены выше чердачного перекрытия:

Рк = (qк +0,6 ·bн · qкк )·ао,

где bн – толщина наружной стены,

• кирпичной стены на длине ао, м, за вычетом оконных проемов:

района строительства и снегового района по табл. 4* [5]; µ – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с пп. 5.3 – 5.6 СНиП 2.01.07 – 85* [5]:

• на чердачное перекрытие: Рчпвр = qчп ·Агр ;

на междуэтажные перекрытия с коэффициентом п1: Рмпвр=qмпАгр·m п1.

4. Определяются постоянные нормативные нагрузки на 1 погонный метр внутренней и наружной стен на уровне обреза фундамента:

где Рп =Рп +Рч+Рм +Рпр +Рк +Ркс – сумма постоянных нагрузок.

5. Определяются временные нормативные нагрузки на 1 метр стены на уровне обреза фундамента:

где Рвр =Рсн +Рчпвр +Рмпвр – сумма временных нагрузок.

6. Определяются временные расчетные нагрузки на 1 метр стены на уровне обреза фундамента:

где NII – погонная нагрузка от надфундаментной части здания, от основного сочетания нагрузок с коэффициентом надёжности по нагрузке f = 1,0; NI – то же с коэффициентом надёжности по нагрузке f

= 1,1.

3. ПРОВЕРКА ДАВЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ НА ГРУНТ ОСНОВАНИЯ

3.1. Определение коэффициента использования фундаментов

Коэффициенты использования фундаментов под наружные и

где p – давление фундамента на грунт основания, кПа, до и после надстройки зданий, R – расчетное сопротивление грунта основания, кПа.

где п = NII + G, – погонная нагрузка от надфундаментной части здания на уровне пола подвала (рис.10); b – ширина подошвы фундамента, м; NII – погонная нагрузка от надфундаментной части здания на уровне обреза фундамента (см. табл. 1); G=dbb0γb – погонный вес фундаментной стены до уровня пола подвала, кН; h=hcf+hs расстояние от пола подвала до подошвы фундамента,м; γф – осредненный удельный вес бетона и грунта на уступах фундамента, 20 кН/м3; bo – ширина фундаментной стены, м; γb – удельный вес бетона, 24 кН/м3 .

Коэффициенты 1 и 2 определяются для ИГЭ 2 – несущего слоя грунта по формулам, следующим из формулы (1):

ПП

FL

Рис.10. Схема к определению погонной нагрузки от надфундаментной части здания на уровне подошвы

В случае,фундаментаесли в основании обнаружен слабый подстилающий слой грунта, необходимо также определить коэффициенты использования фундаментов на кровле этого ИГЭ.

Фундамент требует усиления, если К 1, о чем необходимо сделать вывод.

3.2. Проверка прочности подстилающего слоя грунта

Для установления наличия в основании грунтов с расчетным сопротивлением меньшим, чем давление на несущий слой, необходимо выполнить проверку прочности подстилающего слоя. Такая проверка, согласно СНиП 2.02.01-83*, заключается в выполнении условия (рис.11)

где zp и zg – вертикальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента соответственно дополнительное от нагруки на фундамент и от собственного веса грунта, кПа; Rz – расчетное сопротивление слабого подстилающего слоя грунта на глубине z,кПа, определяется по формуле (1) для условного фундамента шириной bz,м.

Входящие в формулу (16) выражения имеют вид

zp = (p- II’ dn)= po;

zg = IIi dz,

где – коэффициент изменения дополнительного напряжения по глубине основания, принимаемый по прил. 2 [4] в зависимости от относительной глубины, равной =2z/b; р – давление по подошве фундамента от расчетных нагрузок после усиления, кПа; II’ –удельный вес грунта в пределах глубины dп , кН/м3 ; ро – дополнительное давление по подошве фундамента сверх давления от собственного веса грунта на глубине dп , кПа; IIi – удельный вес i–го слоя грунта в пределах глубины dz , кН/м3.

Величину Rz определяют как для условного фундамента bz с учетом рассеивания напряжений в пределах слоя толщиной z по формуле (1). Для этого вначале вычисляют площадь условного фундамента по формуле

Определив Az , м2, рассчитывают ширину условного ленточного фундамента по формуле bz = Az/1,0, м.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ФУНДАМЕНТНОЙ ПЛИТЫ УСИЛЕНИЯ

Для определения требуемой ширины железобетонной фундаментной плиты усиления by необходимо предварительно задаться ее размерами: высоту плиты рекомендуется принять равной hn = 0,2 м, а длину Lп = 1,2 м (см. рис.12).

Требуемую ширину подошвы плиты усиления фундамента определяют по формуле

При этом необходимо иметь в виду, что значение характеристики1 следует уточнить в связи с изменением значения d1 – приведенной глубины заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала. Проверкой правильности вычислений является выполнение условия

Затем назначают окончательную ширину фундаментной плиты bп. bу, принимая величину bп кратной 0,1 м.

Расстояние между фундаментными плитами усиления Сп назначается, исходя из условия (рис.12) [10]:

где kd – коэффициент, зависящий от грунтовых условий ( изменяется от 1,0 до 1,3). Определяется по табл. 5.4 [3], но не более значений, приведенных в табл. 5.5 [3].

Рис.12. Схема к определению расстояния Сп между плитами усиления фундамента

Для фундаментов наружных стен здания ширину подошвы фундамента уточняют с учетом момента Му [10], возникающего от одностороннего давления грунта gr и внецентренного приложения нагрузки от перекрытия над подвалом Pn (рис.13):

В формулах (21), (22) следует принимать: нагрузка q=10 кПа [3, п.12,6,1]; эксцентриситет приложения нагрузки от перекрытия над подвалом еп=0,14 м; Рп – нагрузка от перекрытия в пределах ширины фундаментной плиты, кН; d – расстояние от поверхности грунта до подошвы фундамента, м; Нп высота подвала, м; gr= d(b-bo)/2 – вес грунта обратной засыпки, кН; =0,95 I – удельный вес грунта обратной засыпки, кН/м3 ; еr =0,25(b+b0) – эксцентриситет приложения нагрузки от грунта обратной засыпки, м; п= 30о – угол внутреннего трения грунта обратной засыпки; b0 – ширина фундаментной стены, м .

Рис. 13. Схема к определению давления грунта на стену подвала

Максимальное давление под подошвой фундаментной плиты pmax не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R [8]:

Если условие (23) не выполняется, то необходимо увеличить ширину фундаментной плиты усиления bn и повторить расчет (шаг уширения 0,1

м).

В случае, если в основании обнаружен слабый подстилающий слой грунта, необходимо также выполнить проверку, предусмотренную п.3.2, и принять ширину фундаментной плиты усиления bn с учетом выполнения условия (16).

5. РАСЧЕТ АРМИРОВАНИЯ ФУНДАМЕНТНЫХ ПЛИТ УСИЛЕНИЯ

5.1. Определение расчетных изгибающих моментов в сечениях фундаментов под наружную и внутреннюю стены

Расчет плиты усиленного фундамента наружной стены здания с подвалом проводится с учетом горизонтального давления грунта на основании п.12.4 [3]. Расчет фундаментов производят по двум сечениям, проходящим по грани плиты существующего фундамента 1-1 и по краю