5.3. Проектирования фундаментов по несущей способности грунтового основания

Алгоритм

Пояснения

1. Общие данные

Расчёт фундаментов неглубокого заложения по несущей способности грунтового основания выполняется для условий: основание сложено слабыми, медленно уплотняющимися грунтами (;;); фундаменты передают значительные горизонтальные и моментные нагрузки; глубина заложения фундамента с разных сторон (dиd₁) сильно отличаются и обеспечивают значительную разность в пригрузке основания.

Проектирование фундаментов выполняется на расчётные нагрузки для IГ.П.С.(;;) на прочностные и физические характеристики грунта дляIГ.П.С.(;;).

Проверяется условие невозможности сдвига фундаментов горизонтальной составляющей нагрузок: , где δ₁угол наклона результирующей нагрузокF_dк вертикальной оси (рис 5.22). При обеспечении условия определяется расчётная предельно допустимая величина вертикальной составляющей на грунт по подошве фундамента-N_u. Условие по прочности грунтового основания достигнуты, если:, гдеN_I – вертикальная составляющая действующих нагрузок на фундамент; γ_c– коэффициент условий работы, учитывающий стабилизированное состояние грунтового основания, принимается: для песков средней крупности и мелких 1,0; для песков пылеватых и глинистых грунтов в стабилизированном состоянии () – 0,9; для грунтов в нестабилизированном состоянии – 0,85; γ_n - коэффициент надёжности по ответственности сооружения, принимается – 1,20; 1,15; 1,10 для сооруженийI,IIиIIIклассов.

Рис. 5.22 Схемы к расчёту фундаментов по несущей способности грунтового основания; а) – для ленточного фундамента, б) – для столбчатого фундамента.

l и b – размеры подошвы фундамента ;- эксцентриситет приложения вертикальной нагрузки;

- расчётные размеры подошвы фундамента; - угол отклонения результирующей нагрузки от вертикали;

d и d₁ – глубина заложения фундамента с разных сторон ,к расчёту принимается d_min.

2. Расчёт предельно допустимой величины вертикальной составляющей нагрузок на фундамент по работе грунта (N_u)

Величина N_uзависит от формы () размера по ширине фундамента (b), величин и соотношений действующих нагрузок.

Влияние соотношения действующих изгибающих усилий учитывается изменением размеров подошвы фундамента учитываемых в расчёте:;;;.

Влияние соотношения нагрузок иучитывается величиной угла.

Влияние формы подошвы (припринимается =1,0) учитываются коэффициентами:;;.

При η≥ 5 влияние формы подошвы не учитывается

;

и- удельный вес грунта ниже и выше подошвы фундамента;d- меньшая глубина заложения фундамента;N_γ;N_q;N_C- прочностные коэффициенты принимаются в зависимости от φ_Iи δ_Iпо СП “Основания и фундаменты”.

3. Определение осадок основания для условий IГ.П.С.

При давлениях на грунт ниже подошвы фундаментов P_I >R, развиваются значительные области пластических деформаций. Для расчёта осадок в таких условиях модель основания в виде линейно деформируемого тела не применима.

Для практических расчётов рекомендуется определять величину осадки фундамента путём умножения осадки уплотнения, вычисленной при давлении P_II=R, на коэффициент учитывающий пластические деформации.

S_пл=S_R∙k_пл;

где;R- расчётное сопротивление грунта; σ_qzo-давление от собственного веса грунта в уровне подошвы фундамента.