СВОД ПРАВИЛ 8 страница

- сжимаемая толща, определяемая по 5.6.41, см;

n - число слоев, отличающихся значениями E и в пределах сжимаемой толщи .

Предельные деформации основания фундаментов

5.6.46. Предельные значения совместной деформации основания и сооружения и устанавливают исходя из необходимости соблюдения:

а) технологических или архитектурных требований к деформации сооружения (изменение проектных уровней и положений сооружения в целом, отдельных его элементов и оборудования, включая требования к нормальной работе лифтов, кранового оборудования, подъемных устройств элеваторов и т.п.), ;

б) требований к прочности, устойчивости и трещиностойкости конструкций, включая общую устойчивость сооружения, .

5.6.47. Предельные значения совместной деформации основания и сооружения по технологическим или архитектурным требованиям должны устанавливаться соответствующими нормами проектирования сооружений, правилами технической эксплуатации оборудования или заданием на проектирование с учетом в необходимых случаях рихтовки оборудования в процессе эксплуатации.

Проверку соблюдения условия производят при разработке типовых и индивидуальных проектов в составе расчетов сооружения во взаимодействии с основанием после соответствующих расчетов конструкций сооружения по прочности, устойчивости и трещиностойкости.

5.6.48. Предельные значения совместной деформации основания и сооружения по условиям прочности, устойчивости и трещиностойкости конструкций должны устанавливаться при проектировании на основе расчета сооружения во взаимодействии с основанием.

Значение допускается не устанавливать для сооружений, в конструкциях которых не возникают усилия от неравномерных осадок основания (например, различного рода шарнирных систем) и для сооружений значительной жесткости и прочности (например, зданий башенного типа, домен) при соответствующем обосновании.

5.6.49. При разработке типовых проектов сооружений на основе значений и следует, как правило, устанавливать следующие критерии допустимости применения этих проектов, упрощающие расчет оснований по деформациям при их привязке к местным грунтовым условиям:

а) предельные значения степени изменчивости сжимаемости грунтов основания, соответствующие различным значениям среднего модуля деформации грунтов в пределах плана сооружения или средней осадки основания ;

б) предельную неравномерность деформаций основания , соответствующую нулевой жесткости сооружения;

в) перечень грунтов с указанием их простейших характеристик свойств, а также характера напластований, при наличии которых не требуется выполнять расчет оснований по деформациям.

Примечания. 1. Степень изменчивости сжимаемости основания определяют отношением наибольшего значения приведенного по глубине модуля деформации грунтов основания в пределах плана сооружения к наименьшему значению.

2. Среднее значение модуля деформации грунтов основания в пределах плана сооружения определяют как средневзвешенное с учетом изменения сжимаемости грунтов по глубине и в плане сооружения.

5.6.50. Предельные значения деформаций оснований допускается принимать согласно Приложению Д, если конструкции сооружения не рассчитаны на усилия, возникающие в них при взаимодействии с основанием и в задании на проектирование не установлены значения (см. 5.6.46 - 5.6.47).

5.6.51. В проектах сооружений, расчетная осадка которых превышает 8 см, следует, как правило, предусматривать соответствующий строительный подъем сооружения, а также мероприятия, не допускающие изменений проектных уклонов вводов и выпусков инженерных коммуникаций и обеспечивающие сохранность коммуникаций в местах их пересечения со стенами сооружения.

5.6.52. Расчет деформаций основания допускается не выполнять, если среднее давление под фундаментами проектируемого сооружения не превышает расчетное сопротивление грунтов основания (см. 5.6.7 - 5.6.25) и выполняется одно из следующих условий:

а) степень изменчивости сжимаемости основания меньше предельной (по 5.6.49, а);

б) инженерно-геологические условия площадки строительства соответствуют области применения типового проекта (по 5.6.49, в);

в) грунтовые условия площадки строительства сооружений, перечисленных в таблице 5.11, относятся к одному из вариантов, указанных в этой таблице.

Таблица 5.11

┌───────────────────────────────────────┬─────────────────────────────────┐

│ Сооружения │ Варианты грунтовых условий │

├───────────────────────────────────────┼─────────────────────────────────┤

│ 1. Производственные здания │ │

│Одноэтажные с несущими конструкциями, │Крупнообломочные грунты при │

│малочувствительными к неравномерным │содержании заполнителя менее 40%.│

│осадкам (например, стальной или │Пески любой крупности, кроме │

│железобетонный каркас на отдельных │пылеватых, плотные и средней │

│фундаментах при шарнирном опирании │плотности. │

│ферм, ригелей), и с мостовыми кранами │Пески любой крупности, только │

│грузоподъемностью до 50 т включительно.│плотные. │

│Многоэтажные до 6 этажей включительно с│Пески пылеватые при коэффициенте │

│сеткой колонн не более 6 x 9 м │пористости e <= 0,65. │

│ │ │

│ 2. Жилые и общественные здания │ │

│Прямоугольной формы в плане без │Супеси при e <= 0,65, суглинки │

│перепадов по высоте с полным каркасом │при e <= 0,85 и глины при │

│и бескаркасные с несущими стенами из │e <= 0,95, если диапазон │

│кирпича, крупных блоков или панелей: │изменения коэффициента пористости│

│ а) протяженные многосекционные высотой│этих грунтов на площадке │

│до 9 этажей включительно; │не превышает 0,2, а I <= 0,5. │

│ б) несблокированные башенного типа │ L │

│высотой до 14 этажей включительно │Пески, кроме пылеватых, при │

│ │e <= 0,7 в сочетании с глинистыми│

│ │грунтами при e < 0,5 и I < 0,5 │

│ │ L │

│ │независимо от порядка их │

│ │залегания │

├───────────────────────────────────────┴─────────────────────────────────┤

│ Примечания. 1. Таблицей допускается пользоваться для сооружений, в│

│которых площади отдельных фундаментов под несущие конструкции отличаются│

│не более чем в два раза, а также для сооружений иного назначения при│

│аналогичных конструкциях и нагрузках. │

│ 2. Таблица не распространяется на производственные здания с│

│нагрузками на полы свыше 20 кПа. │

└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

5.7. Расчет оснований по несущей способности

5.7.1. Целью расчета оснований по несущей способности является обеспечение прочности и устойчивости оснований, а также недопущение сдвига фундамента по подошве и его опрокидывания. Принимаемая в расчете схема разрушения основания (при достижении им предельного состояния) должна быть статически и кинематически возможна для данного воздействия и конструкции фундамента или сооружения.

5.7.2. Расчет оснований по несущей способности производят исходя из условия

, (5.27)

где F - расчетная нагрузка на основание, кН, определяемая в соответствии с указаниями подраздела 5.2;

- сила предельного сопротивления основания, кН;

- коэффициент условий работы, принимаемый:

для песков, кроме пылеватых ............................... 1,0

для песков пылеватых, а также глинистых грунтов

в стабилизированном состоянии ............................. 0,9

для глинистых грунтов в нестабилизированном состоянии ..... 0,85

для скальных грунтов:

невыветрелых и слабовыветрелых .......................... 1,0

выветрелых .............................................. 0,9

сильновыветрелых ........................................ 0,8;

- коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,2; 1,15 и 1,10 соответственно для сооружений I, II и III уровней ответственности.

Примечание. В случае неоднородных грунтов средневзвешенное значение принимают в пределах толщины (но не более 0,5b) под подошвой фундамента, где b - сторона фундамента, м, в направлении которой предполагается потеря устойчивости, а .

5.7.3. Вертикальную составляющую силу предельного сопротивления основания , кН, сложенного скальными грунтами, независимо от глубины заложения фундамента вычисляют по формуле

, (5.28)

где - расчетное значение предела прочности на одноосное сжатие скального грунта, кПа;

b' и l' - соответственно приведенные ширина и длина фундамента, м, вычисляемые по формулам:

; , (5.29)

здесь и - соответственно эксцентриситеты приложения равнодействующей нагрузок в направлении поперечной и продольной осей фундамента, м.

5.7.4. Сила предельного сопротивления основания, сложенного дисперсными грунтами в стабилизированном состоянии, должна определяться исходя из условия, что соотношение между нормальными и касательными напряжениями по всем поверхностям скольжения, соответствующее предельному состоянию основания, подчиняется зависимости

, (5.30)

где и - соответственно расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта (см. подраздел 5.3).

5.7.5. Сила предельного сопротивления основания, сложенного медленно уплотняющимися водонасыщенными глинистыми, органоминеральными и органическими грунтами (при степени влажности и коэффициенте консолидации ), должна определяться с учетом возможного нестабилизированного состояния грунтов основания за счет повышения давления в поровой воде u. При этом эффективные касательные напряжения принимают по зависимости

, (5.31)

где и u - значение полного нормального напряжения и порового давления соответственно;

и - соответствуют стабилизированному состоянию грунтов основания и определяются по результатам консолидированного среза или трехосного сжатия (ГОСТ 12248 и ГОСТ 20276).

Давление в поровой воде допускается определять методами фильтрационной консолидации грунтов с учетом скорости приложения нагрузки на основание.

При соответствующем обосновании (высокие темпы возведения сооружения или нагружения его эксплуатационными нагрузками, отсутствие в основании дренирующих слоев грунта или дренирующих устройств) допускается в запас надежности принимать , а - соответствующим нестабилизированному состоянию грунтов основания и равным прочности грунта по результатам неконсолидированно-недренированного испытания при трехосном испытании по ГОСТ 12248 (см. 5.7.14).

5.7.6. При проверке несущей способности основания фундамента следует учитывать, что потеря устойчивости может происходить по следующим возможным вариантам (в зависимости от соотношения вертикальной и горизонтальной составляющих равнодействующей, а также значения эксцентриситета):

плоский сдвиг по подошве;

глубинный сдвиг;

смешанный сдвиг (плоский сдвиг по части подошвы и глубинный сдвиг по поверхности, охватывающей оставшуюся часть подошвы).

Необходимо учитывать форму фундамента и характер его подошвы, наличие связей фундамента с другими элементами сооружения, напластование и свойства грунтов основания.

Проверку устойчивости основания отдельного фундамента следует производить с учетом работы основания всего сооружения в целом.

5.7.7. Расчет оснований по несущей способности в общем случае следует выполнять методами теории предельного равновесия, основанными на поиске наиболее опасной поверхности скольжения и обеспечивающими равенство сдвигающих и удерживающих сил. Возможные поверхности скольжения, отделяющие сдвигаемый массив грунта от неподвижного, могут быть приняты круглоцилиндрическими, ломаными, в виде логарифмической спирали и другой формы.

5.7.8. Возможные поверхности скольжения могут полностью или частично совпадать с выраженными ослабленными поверхностями в грунтовом массиве или пересекать слои слабых грунтов; при их выборе необходимо учитывать ограничения на перемещения грунта, исходя из конструктивных особенностей сооружения. При расчете должны учитываться различные сочетания нагрузок, отвечающие как периоду строительства, так и периоду эксплуатации сооружения.

5.7.9. Для каждой возможной поверхности скольжения вычисляют предельную нагрузку. При этом используют соотношения между вертикальными, горизонтальными и моментными компонентами нагрузки, которые ожидаются в момент потери устойчивости, и описывают нагрузку одним параметром. Этот параметр определяется из условия равновесия сил (в проекции на заданную ось) или моментов (относительно заданной оси). В качестве предельной нагрузки принимают минимальное значение.

5.7.10. В число рассматриваемых при определении равновесия сил включают вертикальные, горизонтальные и моментные нагрузки от сооружения, вес грунта, фильтрационные силы, силы трения и сцепления по выбранной поверхности скольжения, активное и (или) пассивное давление грунта на сдвигаемую часть грунтового массива вне поверхности скольжения.

5.7.11. Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления , кН, основания, сложенного дисперсными грунтами в стабилизированном состоянии, допускается определять по формуле (5.32), если фундамент имеет плоскую подошву и грунты основания ниже подошвы однородны до глубины не менее ее ширины, а в случае различной вертикальной пригрузки с разных сторон фундамента интенсивность большей из них не превышает 0,5R (R - расчетное сопротивление грунта основания, определяемое в соответствии с 5.6.7 - 5.6.25)

, (5.32)

где b' и l' - то же, что и в формуле (5.29), при этом буквой b обозначена сторона фундамента, в направлении которой предполагается потеря устойчивости основания;

, , - безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по таблице 5.12 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта и угла наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание F в уровне подошвы фундамента;

и - расчетные значения удельного веса грунтов, кН/м3, находящихся в пределах возможной призмы выпирания соответственно ниже и выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяют с учетом взвешивающего действия воды для грунтов, находящихся выше водоупора);

- расчетное значение удельного сцепления грунта, кПа;

d - глубина заложения фундамента, м (в случае неодинаковой вертикальной пригрузки с разных сторон фундамента принимают значение d, соответствующее наименьшей пригрузке, например, со стороны подвала);

, , - коэффициенты формы фундамента, определяемые по формулам:

; ; ; (5.33)

здесь ;

l и b - соответственно длина и ширина подошвы фундамента, м, принимаемые в случае внецентренного приложения равнодействующей нагрузки равными приведенным значениям l' и b', определяемым по формуле (5.29).

Таблица 5.12

┌───────┬──────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│Угол │Обо- │Коэффициенты несущей способности N , N и N при углах наклона к вертикали │

│внут- │зна- │ гамма q c │

│реннего│чение │ равнодействующей внешней нагрузки дельта, град, равных │

│трения │коэф- │ │

│грунта │фици- ├──────┬──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┤

│фи , │ентов │ 0 │ 5 │ 10 │ 15 │ 20 │ 25 │ 30 │ 35 │ 40 │ 45 │

│ I │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│град │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

├───────┼──────┼──────┼──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤

│ 0 │N │ 0 │ - │ - │ - │ - │ - │ - │ - │ - │ - │

│ │ гамма│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ │N │ 1,00 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ │ q │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ │N │ 5,14 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ │ c │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ 5 │N │ 0,20 │|0,05|│дельта' =│ - │ - │ - │ - │ - │ - │ - │

│ │ гамма│ │| |│= 4,9 │ │ │ │ │ │ │ │

│ │N │ 1,57 │{0,26}│ │ │ │ │ │ │ │ │

│ │ q │ │| |│ │ │ │ │ │ │ │ │

│ │N │ 6,49 │|2,93|│ │ │ │ │ │ │ │ │

│ │ c │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 789 10 11 12 Следующая ⇒