СД студентам ИССО ЖД КР / СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений

СП 22.13330.2011

n — коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,2; 1,15 и 1,10 соответственно для сооружений I, II и III уровней ответственности.

П р и м е ч а н и е — В случае неоднородных грунтов средневзвешенное значение с принимают в пределах толщины b1 + 0,1b (но не более 0,5b) под подошвой фундамента, где b – сторона фундамента, м,

внаправлении которой предполагается потеря устойчивости, а b1 = 4 м.

5.7.3Вертикальную составляющую силу предельного сопротивления основания

Nu, кН, сложенного скальными грунтами, независимо от глубины заложения фундамента вычисляют по формуле

где Rc — расчетное значение предела прочности на одноосное сжатие скального грунта, кПа;

b´ и l´ — соответственно приведенные ширина и длина фундамента, м, вычисляемые по формулам:

здесь eb и еl — соответственно эксцентриситеты приложения равнодействующей нагрузок

внаправлении поперечной и продольной осей фундамента, м.

5.7.4Сила предельного сопротивления основания, сложенного дисперсными грунтами в стабилизированном состоянии, должна определяться исходя из условия, что

соотношение между нормальными σ и касательными напряжениями по всем поверхностям скольжения, соответствующее предельному состоянию основания, подчиняется зависимости

где I, и cI — соответственно расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта (см. подраздел 5.3).

5.7.5 Сила предельного сопротивления основания, сложенного медленно

нестабилизированного состояния грунтов основания за счет повышения давления в

где σt — значение полного нормального напряжения и порового давления соответ - ственно;

I и cI — соответствуют стабилизированному состоянию грунтов основания и определяются по результатам консолидированного среза или трехосного сжатия (ГОСТ 12248 и

ГОСТ 20276).

Давление в поровой воде допускается определять методами фильтрационной консолидации грунтов с учетом скорости приложения нагрузки на основание.

При соответствующем обосновании (высокие темпы возведения сооружения или нагружения его эксплуатационными нагрузками, отсутствие в основании дренирующих слоев грунта или дренирующих устройств) допускается в запас надежности принимать

37

СП 22.13330.2011

где b´ и l´ — то же, что и в формуле (5.29), при этом буквой b обозначена сторона фундамента, в направлении которой предполагается потеря устойчивости основания;

N , Nq, Nc — безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по таблице 5.12 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта I и угла наклона к вертикали δ равнодействующей внешней нагрузки на основание F в уровне подошвы фундамента;

I и ´I — расчетные значения удельного веса грунтов, кН/м3, находящихся в пределах возможной призмы выпирания соответственно ниже и выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяют с учетом взвешивающего действия воды для грунтов, находящихся выше водоупора);

сI — расчетное значение удельного сцепления грунта, кПа;

d — глубина заложения фундамента, м (в случае неодинаковой вертикальной пригрузки с разных сторон фундамента принимают значение d, соответствующее наименьшей пригрузке, например, со стороны подвала);

ξ , ξq, ξc — коэффициенты формы фундамента, определяемые по формулам:

здесь ε = l / b

l и b — соответственно длина и ширина подошвы фундамента, м, принимаемые в случае внецентренного приложения равнодействующей нагрузки равными приведенным значениям l´ и b´, определяемым по формуле (5.29).

Если ε = l / b < 1, в формулах (5.33) следует принимать ε = 1.

Угол наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание определяют из условия

где Fh и Fv — соответственно горизонтальная и вертикальная составляющие внешней нагрузки F на основание в уровне подошвы фундамента, кН.

Расчет по формуле (5.32) допускается выполнять, если соблюдается условие

П р и м е ч а н и я 1 При использовании формулы (5.32) в случае неодинаковой пригрузки с разных сторон

фундамента в составе горизонтальных нагрузок следует учитывать активное давление грунта.

2 Если условие формулы (5.35) не выполняется, следует производить расчет фундамента на сдвиг по подошве (см. 5.7.12).

3 При соотношении сторон фундамента ε > 5 фундамент рассматривается как ленточный и коэффициенты ξ , ξq и ξc принимают равными единице.

5.7.12 Расчет фундамента на сдвиг по подошве производят исходя из условия

где ΣFs,a и ΣFs,r — суммы проекций на плоскость скольжения соответственно расчетных сдвигающих и удерживающих сил, кН, определяемых с учетом активного и пассивного давлений грунта на боковые грани фундамента, коэффициента трения подошвы фундамента по грунту, а также силы гидростатического противодавления (при уровне подземных вод выше подошвы фундамента);

c и n – то же, что и в формуле (5.27).

39

5.7.13Расчет на плоский сдвиг по подошве производят при наличии горизонтальной составляющей нагрузки на фундамент в случаях:

нарушения условия формулы (5.35) применимости формулы (5.32); наличия слоя грунта с низкими значениями прочностных характеристик

непосредственно под подошвой фундамента; в случаях, указанных в 5.7.14.

5.7.14Предельное сопротивление основания (однородного ниже подошвы фундамента до глубины не менее 0,75b), сложенного медленно уплотняющимися водонасыщенными грунтами (см. 5.7.5), допускается определять следующим образом:

а) вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания ленточного фундамента пи, кН/м, по формуле

где b´ — то же, что и в формуле (5.28);

q — пригрузка с той стороны фундамента, в направлении которой действует горизонтальная составляющая нагрузки, кПа;

cI = сu — то же, что и в 5.7.5;

=3,14;

—угол, рад, определяемый по формуле

здесь fh — горизонтальная составляющая расчетной нагрузки на 1 м длины фундамента с учетом активного давления грунта, кН/м.

Формулу (5.37) допускается использовать, если выполняется условие

б) силу предельного сопротивления основания прямоугольного (l ≤ 3b) фундамента при действии на него вертикальной нагрузки допускается определять по формуле (5.32), полагая I = 0, ξc = 1 + 0,11 / ε, cI = cu.

41

СП 22.13330.2011

где sad — дополнительная осадка основания фундамента (совместная дополнительная деформация основания и сооружения), определяемая в соответствии с указаниями подраздела 5.6 с учетом совокупности техногенных воздействий, связанных с увеличением (снижением) нагрузки на основание, технологии и последовательности строительных работ;

sad,u — предельное значение дополнительной осадки основания фундамента (предельное значение совместной дополнительной деформации основания и сооружения), устанавливаемое при проектировании реконструкции в соответствии с категорией технического состояния сооружения (см. приложение Е) с учетом указа-

ний 5.6.46—5.6.48.

П р и м е ч а н и я

1 Для расчета совместной деформации основания и реконструируемого сооружения sad могут использоваться методы, указанные в 5.1.4.

2 При расчете оснований реконструируемых сооружений по деформациям условие формулы (5.40) должно выполняться в том числе для параметров, указанных в 5.6.4.

5.8.8Предельные значения дополнительных деформаций основания реконструируемого сооружения, допускается принимать в зависимости от конструктивной схемы и категории технического состояния (приложение Е) согласно приложению Ж, если его конструкции не рассчитаны на усилия (в том числе с учетом мероприятий по усилению оснований, фундаментов и надземных конструкций), возникающие в них при взаимодействии с основанием при устройстве реконструкции и дальнейшей эксплуатации.

5.8.9При устройстве в реконструируемых сооружениях подземных сооружений (подвалов, тоннелей и т.п.) должны учитываться: дополнительное активное горизонтальное давление, снижение несущей способности основания фундаментов и пр.

Если реконструкция вызывает увеличение нагрузок, необходимо оценивать несущую способность основания, особенно при наличии фундаментов с глубиной заложения менее 0,5 м.

5.8.10При устройстве нового фундамента ниже существующего допустимая разность ∆h отметок заложения соседних одиночных или ленточных фундаментов должна определяться по формуле (5.5).

5.8.11Проектирование оснований и фундаментов при реконструкции должно вестись

сучетом динамических воздействий от оборудования, установленного в зданиях, наземного и подземного транспорта, производства строительных работ и других источников на основе данных инструментальных измерений вибраций (см. раздел 6.13).

5.8.12При расположении реконструируемого сооружения на застроенной территории следует производить оценку влияния реконструкции на окружающую застройку в соответствии с указаниями раздела 9.

5.8.13В проекте оснований и фундаментов необходимо предусмотреть проведение работ по геотехническому мониторингу реконструируемого сооружения и окружающей застройки, при расположении объекта реконструкции на застроенной территории, в соответствии с указаниями раздела 12.

5.9Мероприятия по уменьшению деформаций оснований и влияния их на сооружения

5.9.1 Для выполнения требований расчета оснований по предельным состояниям кроме возможности и целесообразности изменения размеров фундаментов в плане или

43

СП 22.13330.2011

б) полной или частичной заменой в основании (в плане и по глубине) грунтов с неудовлетворительными свойствами подушками из песка, гравия, щебня и т.п.;

в) устройством насыпей (отсыпкой или гидронамывом); г) закреплением грунтов (инъекционным, электрохимическим,

буросмесительным, термическим и другими способами); д) введением в грунт специальных добавок (например, засолением грунта или

пропиткой его нефтепродуктами для ликвидации пучинистых свойств); е) армированием грунта (введением специальных пленок, сеток и т.п.).

5.9.4Конструктивные мероприятия, уменьшающие чувствительность сооружений

кдеформациям основания, включают:

а) рациональную компоновку сооружения в плане и по высоте; б) повышение прочности и пространственной жесткости сооружений,

достигаемое усилением конструкций, особенно конструкций фундаментно-подвальной части, в соответствии с результатами расчета сооружения во взаимодействии с основанием (введение дополнительных связей в каркасных конструкциях, устройство железобетонных или армокаменных поясов, разрезка сооружений на отсеки и т.п.);

в) увеличение податливости сооружений (если это позволяют технологические требования) за счет применения гибких или разрезных конструкций;

г) устройство приспособлений для выравнивания конструкций сооружения и рихтовки технологического оборудования.

П р и м е ч а н и я 1 Габариты приближения к строительным конструкциям подвижного технологического

оборудования (мостовых кранов, лифтов и т.п.) должны обеспечивать их нормальную эксплуатацию с учетом возможных деформаций основания.

2 Для обеспечения нормальной эксплуатации лифтов многоэтажных зданий лифтовые шахты необходимо проектировать с учетом крена сооружения.

5.9.5К мероприятиям, позволяющим уменьшить усилия в конструкциях сооружения при взаимодействии его с основанием, относятся:

а) размещение сооружения на площади застройки с учетом ее инженерногеологического строения и возможных источников вредных влияний (линз слабых грунтов, старых горных выработок, карстовых полостей, внешних водоводов и т.п.);

б) применение соответствующих конструкций фундаментов (фундаментов с малой боковой поверхностью на подрабатываемых территориях, при наличии в основании пучинистых грунтов и др.);

в) засыпка пазух и устройство подушек под фундаментами из материалов, обладающих малым сцеплением и трением, применение специальных антифрикционных покрытий, отрывка временных компенсационных траншей для уменьшения усилий от горизонтальных деформаций оснований (например, в районах горных выработок);

г) регулирование сроков замоноличивания стыков сборных и сборно-монолитных конструкций;

д) обоснованная скорость и последовательность возведения отдельных частей сооружения;

е) устройство разделительных стенок между существующими и возводимым сооружением.

5.9.6В случаях когда строительными мерами защиты и инженерной подготовки грунтов основания не исключаются деформации и крены сооружений, превышающие

45