11.Проверка несущей способности основания фундаментов по осям а и в

Указанная проверка выполняется в связи с тем, что здание имеет подвал и на стены подвала по осям А и В действуют горизонтальные нагрузки, обусловленные активным давлением грунта.

Эпюру активного давления грунта на стену подвала строим по формулам учебного пособия /28/. Расчетные характеристики грунта обратной засыпки принимаем как для грунта ИГЭ 2 с учетом нарушенной структуры. Поскольку удельный вес грунта является нагружающим фактором, в качестве его расчетного значения принимаем максимальное значение, соответствующее нормативной характеристике, γ= 19,03 кН/м³. Удельное сцепление грунта нарушенной структуры принимаем в запас прочностиc_I= 0. Угол внутреннего трения принимаем для расчетов поIгруппе предельных состоянийφ_I= 22⁰. При определении активного давления учитываем пригруз на поверхности основанияq= 10 кПа. В соответствии с принятыми объемно-плаировочными решениями (п. 1.1) относительная отметка отмостки составляет – 1,3 м; отметка верха фундаментной плиты – 2,4 м; отметка подошвы фундамента – 2,9 м. Вертикальную координату эпюры горизонтальных давлений будем отсчитывать от уровня отмостки. Горизонтальные давления по глубине фундамента определяем по формулам:

Проверку несущей способности основания выполняем по рекомендациям учебного пособия /10/. Расчеты выполняем на 1 пог. м стены. Расчетная схема фундамента наружной стены для проверки несущей способности основания представлена на рис. 30. Расчетная схема построена в графическом редакторе AutoCAD, что позволяет автоматически вычислить геометрические параметры элементарных объемов грунта в зоне призмы выпора.

Вставить рисунок 30, файл DataPlanAndGeologi.dwg!

Коэффициент устойчивости основания от вращения по круглоцилиндрической поверхности вращения определяется по формуле:

Определяем параметры, входящие в расчетную формулу. Вычисляем вертикальные силы P_t. СилыP₁иP₂определяем по данным таб. 8:

Определяем вес фундамента (γ_b= 25 кН/м³, γ_fm= 1,1), включающего стену ниже отметки перекрытия над подвалом и плиту:

Определяем силу от пригруза на основание:

Определяем силу от веса грунта на свесе фундамента:

Определяем силу от веса пола на свесе фундамента:

Приводим силы P_tк центру подошвы фундамента. В результате будем иметь:

где a'_t– расстояние от точки приложения силы до центра подошвы фундамента.

Определяем краевые напряжения под подошвой фундамента:

Определяем силы активного давления грунта и их расстояния относительно подошвы фундамента. Для этого исходную трапецевидную эпюру давлений (рис. 30) представляем в виде суммы прямоугольной и треугольной эпюр.

Используя результаты произведенных расчетов и днные рис. 30, составим таблицу параметров, входящих в расчетную формулу для определения коэффициента устойчивости основания. Для составления таблицы воспользуемся табличным редактором Excel, который позволяет по введенным исходным данным вычислить слагаемые, входящие в числитель и знаменатель расчетной формулы.

Параметры для определения коэффициента устойчивости основания

Таблица 28

Номер	Параметры, м, кН, град.							∑ числителя	∑ знаменат.
эл. i	Δi	hi	γi	pi	ci	φi	αi
1	0.2	0.1	18.6	287	15	22	-25	24.41131	-0.07878
2	0.2	0.1	18.6	285	15	22	-20	24.98784	-0.15301
3	0.2	0.2	18.6	282	15	22	-16	25.30916	-0.18496
4	0.2	0.2	18.6	280	15	22	-11	25.59806	-0.16361
5	0.2	0.3	18.6	277	15	22	-7	25.65952	-0.11813
6	0.2	0.3	18.6	275	15	22	-3	25.60123	-0.05268
7	0.2	0.3	18.6	273	15	22	3	25.39949	0.052679
8	0.2	0.3	18.6	270	15	22	7	25.07404	0.118126
9	0.2	0.2	18.6	268	15	22	11	24.62241	0.163607
10	0.2	0.2	18.6	265	15	22	16	23.98092	0.184964
11	0.2	0.8	18.6	0	15	22	20	4.35314	1.045542
12	0.2	0.8	18.6	0	15	22	25	4.333951	1.181641
13	0.2	0.7	18.6	0	15	22	29	4.286347	1.174791
14	0.2	0.5	18.6	0	15	22	34	4.280467	1.104876
15	0.2	0.4	18.6	0	15	22	39	4.316791	0.914982
16	0.3	0.2	18.6	0	15	22	47	7.088874	0.718429
							Всего	279.3035	5.908477

Вычислим слагаемое в знаменателе расчетной формулы, зависящее от сил P_t:

В соответствии с рис. 30 h₀= 2,5 м,r= 2,77 м. Используя результаты предварительных расчетов, определим коэффициент устойчивости основания от вращения по круглоцилиндрической поверхности:

Момент удерживающих сил более чем в 1,4 раза превышает момент сдвигающих сил. Несущая способность основания обеспечена.