5. Определение напряжений, действующих по подошве фундамента, и сравнение их с расчетным сопротивлением грунта.

Рассчитываем напряжения, действующие по подошве фундамента. Расчеты представляем в табличной форме (табл. 1).

В табл. 1 γ_f = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке к весу стены;

γ_f = 1,2 – то же, к активному давлению грунта.

Таблица 1

Нормативная сила, кН	Расчетная сила, кН	Плечо, м	Момент, кНм
Gст = . (9 – 3) . 24 = 475,90	Gст = 1,1 . 475,90 = 523,49	1,294	- 677,40
Gф = (3 . 5,5 - . 24 = 403,55	Gф = 1,1. 403,55 = 443,91	0,052	- 23,08
Еаг = 438,12	Еаг =1,2.438,12=525,74	3,57	+1876,89
Еав = -22,95	Еав=1,2. (-22,95)=-27,54	3	+ 82,62
Еп = 74,04	Еп = 1 . 74,04 = 74,04	1	- 74,04

Моменты вычисляем относительно осей, проходящих через центр тяжести подошвы фундамента (точка О на рис. 3). Равнодействующие активного и пассивного Е_n давлений прикладываем к стене на уровне центра тяжести эпюр интенсивности давления. Вес стены и фундамента – в центре тяжести соответствующего элемента.

Плечи сил взяты в масштабе по чертежу.

Сумма расчетных вертикальных сил N₁ = 523,49 + 443,91 – 27,54 = 939,86 кН.

Сумма моментов расчетных сил М₁ = – 677,40 – 23,8 + 1876,89 + 82,62 – 74,04 = 1184,27 кНм.

Площадь и момент сопротивления подошвы фундамента стены по формулам :

А = b ^. 1 = 5,5 ^. 1 = 5,5 м²;

W = = 5,04 м³.

Тогда

р_ср = = = 170,88 кПа;

= ;

р_maх = 405,85 кПа, р_min = - 64,09 кПа.

Эпюры напряжений по подошве стены представлены на рис. 3.

Сопоставим найденные напряжения с расчетным сопротивлением:

р_ср = 170,88 < = 259,86 кПа;

р_mах = 405,85 < = 311,83 кПа;

р_min = - 64,09 < 0

Из трех условий не выполнено 2 условия: р_min = - 64,09 < 0 – означает, что по задней грани подошвы действуют растягивающие напряжения, р_mах = 405,85 < = 311,83 кПа - означает, что по передней грани подошвы действуют сжимающие напряжения больше предельно допустимых, что не допускается.

6. Расчет устойчивости стены против опрокидывания и сдвига по подошве фундамента

Расчет устойчивости против опрокидывания выполняем в соответствии с формулой ≤ . Удерживающие и опрокидывающие моменты вычисляем в табличной форме (табл. 2).

Таблица 2

Норматив ная сила, кН	Расчетная сила, кН	Плечо, м	Момент, кНм
			Удерживающих сил, Мz1	Опрокиды вающих сил, М
Gст = 475,90 Gф = 403,55 Еаг = 438,12 Еав = -22,95 Еп = 74,04	Gст = 0,9 . 475,90 = 428,31 Gф = 0,9 . 403,55 = 363,20 Е аг = 1,2 . 438,12 = 525,74 Еав = 1,2 . 22,95 = 27,54 Еп = 1 . 74,04 = 74,04	4,044 2,802 3,57 5,75 1	1732,10 1017,67 74,04	1876,89 158,36
			2823,81	2035,25

В табл. 2 моменты вычислены относительно передней грани фундамента стены (точка О₁ на рис. 3), γ_f = 0.9- коэффициент надежности по нагрузке к весу стены.

= = 0,72 < = 0,73,

т.е. условие выполняется.

Расчет устойчивости стенки против сдвига по подошве фундамента выполняется в соответствии с формулой ≤ с использованием данных

табл. 2.

Сдвигающая сила _r1 = Е_аг – E_п = 525.74 – 74.04 = 178.70 кН.

Удерживающая сила _z1 = Ψ (G_cт + G_ф + Е_ав) = 0,3 ^. (428.31 + 363.20 - 27.54) = 229.19 кН.

Здесь Ψ = 0,3 – коэффициент трения кладки по грунту (табл. 8 прил. 2) :

= = 0.80 < = 0,82,

т.е. условие выполняется.