- •Основные понятия и определения. Классификация оснований и фундаментов.
- •Глубина заложения фундаментов. Нормативные положения. Выбор рационального фундамента.
- •Предельные состояния оснований. Общие положения расчетов.
- •Отдельные фундаменты под стойки («башмаки»).
- •Фундамент в виде сплошной железобетонной плиты.
- •Материалы для фундаментов.
- •Тема 3-1: расчет оснований и фундаментов по 1 и 2 группам предельных состояний
- •Общие положения
- •Расчет фундамента по прочности основания (1 предельное состояние)
- •Расчет прочности слабого подстилающего слоя.
- •4. Проверка устойчивости положения фундамента
- •Усточивкость положения фундамента против опрокидывания
- •Проверка на плоский сдвиг по подошве фундамента
- •5. Расчет фундамента мелкого заложения по 2 группе предельных состояний
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Основные положения расчета осадки фундамента методом послойного суммирования
- •6. Основные положения по конструированию фундамента мелкого заложения
- •Тема 4: строительство фундаментов мелкого заложения на суходолах и водотоках
- •1.Общие сведения
- •2. Строительство фундаментов на местности не покрытой водой Розбивочные работы.
- •Защита котлована.
- •Осушение котлованов.
- •3.Строительство фундаментов на местности покрытой водой.
- •Ограждение котлованов. Перемычки
- •Общие положения
- •Методы укрепления почв.
- •Общие сведения
- •. Механические методы
- •Силикатизация
- •Цементация.
- •Укрепление карбомидными смолами.
Расчет прочности слабого подстилающего слоя.
Если под подошвой фундамента на некоторой глубине залегает подстилающий слой более слабого грунта, чем основной несущий, то необходимо выполнить проверку прочности слабого слоя.
Проверка выполняется по приложению «СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы». Необхидноо, чтобы давление на кровле этого слоя не превышало его расчетного сопротивления.
Давление на кровле этого слоя будет состоять из природного давления грунта и дополнительного давления, которое передается грунту сооружением (рис.2).
Рис.2 Схема к расчету прочности підстеляючого слоя
1 – эпюра бытовых (природных) давлений;
2 – эпюра дополнительного давления от сооружения.
Расчетная формула – условие прочности подстилающего слоя:
γ(d +z)+ α ( P – γd ) ≤ R/γn( 7 )
где γ - объємный вес вышележащего слоя;
d=h - глубина заложения фундамента;
z – расстояние от подошвы фундамента до кровли слабого слоя;
- коэффициент рассеивания напряжений по табл. приложения 26 «СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы»;
R – расчетное сопротивление подстиляющего слоя;
- коэффициент надежности.
4. Проверка устойчивости положения фундамента
В ряду случаев при действии на фундамент, кроме вертикальных сил, горизонтальных сил и изгибающих моментов, выполняются проверки:
- устойчивости положения фундамента на опрокидывание;
- устойчивости на плоский или глубинный сдвиг.
Проверки выполняются по п.1.40; 1.41;7.14 «СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы».
Усточивкость положения фундамента против опрокидывания
Расчетная схема показана на рис.3
Рис 3 Расчетная схема
Основная формула
, ( 8 )
где Мu= ∑Fi *hi – момент опрокидывающих сил;
Mz = ∑Pi *li – момент удерживающих сил;
γn - коэффициент надежности по назначению, γn =1,1;
m - коэффициент условий работы;
m= 0,9 - скальное основание,
m= 0,8 - грунтовое основание.
Проверка на плоский сдвиг по подошве фундамента
Основная формула
, (9)
где Qr = ∑ Fi– сдвигающая сила равна сумме проекций сдвигающих сил по направлению возможного сдвига;
Qz = Ψ∑Pi – удержувающие силы – силы трения между грунтом и подошвой;
Ψ– коэффициент силы трения кладки о грунт ( о поверхность), принимается по п. 7.14 «СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы»;
m – коэффициент условий работы; m=0,9;
–коэффициент надежности по назначению, =1,1.
5. Расчет фундамента мелкого заложения по 2 группе предельных состояний
5.1. Общие сведения
При расчете по 2 группе предельных состояний определяют осадки, разности осадок, крены фундаментов, горизонтальные смещения верха опор мостов и сравнивают их с предельно допустимыми значениями,т.е.
S ‹ Su (10)
где S – совместная деформация основания и сооружения (осадка);
Su – предельное значение деформации.
Если осадка фундамента (или разность осадок соседних фундаментов) превышает указанные предельные величины, то размеры фундамента должны быть изменены и подобраны по предельным значениям деформаций.
Снижение осадки может быть достигнуто увеличением размеров подошвы фундамента (что не всегда эффективно), или увеличениям глубины заложения фундамента до более плотного грунта.
Наиболее распространенный вид деформаций – осадка..
Осадка фундамента будет равномерной если равнодействующая всех сил пройдет через центр тяжести подошвы фундамента. Во всех остальных случаях напряжения по подошве фундамента будут неравномерные и осадка будет сопровождаться креном .
Величину крена фундамента определяют не всегда (особенно в мостовых опорах ).
Влияние крена косвенно учитывают путем ограничения положения равнодействующей всех нагрузок.
За нормами «СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы» п 7.7 относительный эксцентриситет приложения равнодействующей нагрузок е0/r ограничивается определенными пределами.
Например, для фундаментов промежуточных опор мостов при действии постоянных и временных нагрузок в невыгодном сочетании нагрузок
е0/r ≤ 1,
где е0 – эксцентриситет приложения вертикальной равнодействующей N всех сил относительно центра тяжести подошвы фундамента;
е0 =M/N,
r – радиус ядра сечения подошвы фундамента;
r=W/A ,
W – момент сопротивления площади подошвы фундамента относящейся к наименее нагруженной грани;
А – площадь подошвы фундамента.