3.2. Расчет фундаментов по деформациям
Целью расчета оснований по деформациям является ограничение абсолютных и относительных перемещений фундаментов и надфундаментных конструкций такими пределами, при которых гарантируется нормальная эксплуатация здания и не снижается его долговечность.
Расчет оснований по деформациям производится исходя из условия S Su [1]. Здесь S – совместная деформация основания и сооружения; Su – предельное значение деформации здания и сооружения, определяемое по [1, прил. 4].
Данный расчет включает в себя:
определение конечной осадки фундамента;
проверку относительной разности осадок фундаментов.
Расчет основания по деформациям можно производить только при соблюдении следующего условия:
,
(7)
где р – удельное давление под подошвой фундамента.
Из условия (7) определяется ширина ленточного фундамента.
3.2.1. Определение ширины подошвы ленточного фундамента
Размеры ширины подошвы фундамента b определяются из условия (7)
,
(8)
где
N′
– нормативная погонная нагрузка по
обрезу фундамента; А=
b
х
х 1 – площадь
фундамента шириной b
и длиной 1,0 м;
– собственный вес фундамента и грунта
на его уступах.
Размеры подошвы фундаментов в плане можно рассчитать из условия р = R:
.
(9)
При этом расчетное сопротивление грунта основания определяют по формуле с учетом наличия подвала:
,
(10)
где b – ширина подошвы фундамента, которую для предварительных расчетов рекомендуется принять равной 1,0 м; d1 – глубина заложения фундамента, принимаемая для здания с подвалом в соответствии с требованиями [1, пп. 2.25...2.33]; db – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (при ширине подвала В 20 м и глубине свыше 2 м принимается db = 2 м, при ширине подвала В > 20 м db = 0).
Для предварительного определения ширины подошвы величину веса фундамента и грунта на уступах можно принять равной
,
(11)
при этом ср – осредненный вес бетона и грунта на уступах фундамента (прил. 3).
Преобразовав формулу (9), получим выражение для определения ширины фундамента:
.
(12)
По табл. П.3.1
подбирается железобетонная плита с
фактической шириной bп,
ближайшей к ширине b,
с округлением в большую сторону. Таким
образом, принятая фундаментная плита
будет иметь фактическую ширину bп,
большую или равную ширине b,
полученной по расчету. Далее выполняется
проверка условия (7):
.
Расчетное сопротивление грунта R
вычисляют с учетом полученной ширины
подошвы b.
Проверку условия (7) рекомендуется
выполнить также и в программе «Foundation».
Пример расчета приведен в разделе 5
методических указаний.
После определения габаритов фундамента рассчитывают коэффициент использования прочности грунтового основания k (%), равный k = p 100/R.
Перегрузка грунтового основания не должна превышать 5%, а запас рекомендуется не более 10…15%. Если значение коэффициента находится в данных пределах, то ширина фундамента подобрана рационально.
Подбор ширины фундамента осуществляют последовательно для всех несущих стен.
Для случаев, когда коэффициент запаса не укладывается в указанные величины, можно уменьшить расход бетона, проектируя прерывистый ленточный фундамент. Более подробно вопрос проектирования ленточных прерывистых фундаментов рассмотрен в прил. 4. Пример расчета прерывистого фундамента приведен в методических указаниях [10].