Сводная таблица нагрузок

1	2	f	Погонная нагрузка от надфундаментной части здания NII, кН	Погонная расчетная нагрузка от надфундаментной части здания NI ,кН
0,95	0,9	1,1	NII = nнп+1 nнвр	NI = f nнп+2 nрвр

где N_II – погонная нагрузка от надфундаментной части здания, от основного сочетания нагрузок с коэффициентом надёжности по нагрузке _f = 1,0; N_I – 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 внутренние стены до и после усиления определяются по формуле

К= р / R , (12)

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

=₁ + ₂ b, (13)

где п = N_II + G, – погонная нагрузка от надфундаментной части здания на уровне пола подвала (рис.10); b – ширина подошвы фундамента, м; N_II – погонная нагрузка от надфундаментной части здания на уровне обреза фундамента (см. табл. 1); G=d_bb₀γ_b – погонный вес фундаментной стены до уровня пола подвала, кН; h^=h_cf+h_s  расстояние от пола подвала до подошвы фундамента,м; γ_ф – осредненный удельный вес бетона и грунта на уступах фундамента, 20 кН/м³; b_o – ширина фундаментной стены, м; γ_b – удельный вес бетона, 24 кН/м³ .

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

, (14)

. (15)

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

В случае, если 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)

_zp +_zg R_z , (16)

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

Входящие в формулу (16) выражения имеют вид

_zp =(p -_II^’ d_n)=p_o;

_zg =_IIi d_z,

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 d_п , кН/м³ ; р_о – дополнительное давление по подошве фундамента сверх давления от собственного веса грунта на глубине d_п , кПа; _IIi – удельный вес i–го слоя грунта в пределах глубины d_z , кН/м³.

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

A_z=N_II / _zp . (17)

Рис.11. Схема к проверке давления на

подстилающий слой грунта

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

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ФУНДАМЕНТНОЙ ПЛИТЫ УСИЛЕНИЯ

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

Требуемую ширину подошвы плиты усиления фундамента определяют по формуле

. (18)

При этом необходимо иметь в виду, что значение характеристики ₁ следует уточнить в связи с изменением значения d₁ – приведенной глубины заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала. Проверкой правильности вычислений является выполнение условия

_у. (19)

Затем назначают окончательную ширину фундаментной плиты b_п. b_у, принимая величину b_п кратной 0,1 м.

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

, (20)

где k_d – 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 С_п между плитами усиления фундамента

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

(21)

где q₁= d tg² , q₂=qtg². (22)

В формулах (21), (22) следует принимать: нагрузка q=10 кПа [3, п.12,6,1]; эксцентриситет приложения нагрузки от перекрытия над подвалом е_п=0,14 м; Р_п – нагрузка от перекрытия в пределах ширины фундаментной плиты, кН; d – расстояние от поверхности грунта до подошвы фундамента, м; Н_п высота подвала, м; g_r=d(b-b_o)/2 – вес грунта обратной засыпки, кН;  =0,95_I – удельный вес грунта обратной засыпки, кН/м³ ; е_r =0,25(b+b₀) – эксцентриситет приложения нагрузки от грунта обратной засыпки, м; _п= 30^о – 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 p_max не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R [8]:

_у. (23)

Если условие (23) не выполняется, то необходимо увеличить ширину фундаментной плиты усиления b_n 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 b_n с учетом выполнения условия (16).

5. РАСЧЕТ АРМИРОВАНИЯ ФУНДАМЕНТНЫХ

ПЛИТ УСИЛЕНИЯ