9.1.5 Осадочные марки для наблюдения за осадками и креном трубы следует устанавливать на стволе или несущем каркасе трубы на высоте от 0,5 до 1,0 м от планировочной отметки.
В фундаментах труб высотой более 150 м рекомендуется предусматривать не менее четырех осадочных марок, располагаемых, как правило, в специальных колодцах у внешнего края плиты фундамента.
Наблюдение за осадкой фундамента с помощью этих марок необходимо вести с начала бетонирования фундамента, далее в процессе возведения ствола трубы и затем при ее эксплуатации.
9.1.6 Толщину фундаментной плиты следует назначать в соответствии с правилами проектирования железобетонных конструкций по СП 63.13330 таким образом, чтобы вертикальная (поперечная) арматура по расчету не требовалась.
9.1.7 Армирование фундаментной плиты следует принимать по расчету и осуществлять отдельными стержнями, располагаемыми по радиально-кольцевой схеме, либо сварными арматурными сетками прямоугольной или трапециевидной формы. Для поддержания в проектном положении верхней арматуры плиты фундамента следует устанавливать вертикальные плоские или пространственные арматурные каркасы.
9.1.8 При конструировании фундаментов на свайном основании сваи в плане следует располагать по квадратной сетке или по нескольким концентрическим окружностям таким образом, чтобы «грузовые площади», приходящиеся на каждую сваю, были примерно одинаковы и с соблюдением требований СП 24.13330.
9.2 Расчет оснований фундаментов
9.2.1 Расчет оснований, сложенных дисперсными грунтами, следует выполнять по второй группе предельных состояний (по деформациям). В тех случаях, когда основание сложено скальными грунтами, расчет следует выполнять по первой группе предельных состояний (по несущей способности).
9.2.2 При расчете оснований по деформациям следует руководствоваться СП 22.13330 и определять осадку фундамента s и крен фундамента i. Предельно допустимые значения этих величин указаны в таблице 5.1.
9.2.3 Расчет осадки основания следует выполнять методом послойного суммирования, применяя расчетную схему основания в виде линейно-деформируемого полупространства с условным ограничением глубины сжимаемой толщи Hc. При этом значение Hc и расчетное сопротивление грунта основания R вычисляют в соответствии с СП 22.13330, принимая коэффициент γс2 как для сооружений с жесткой конструктивной схемой при L/H ≤ 1,5.
9.2.4 При расчете осадки кольцевых фундаментов, удовлетворяющих условию rint ≥ 0,5 rext, допускается рассматривать фундамент как ленточный шириной b = rext - rint
9.2.5 Неоднородность основания по сжимаемости в плане под подошвой фундамента характеризуется изменчивостью приведенных модулей деформации грунта по расчетным вертикалям (выработкам) [2]. Если отношения максимального из приведенных модулей к минимальному не превосходит 1,5, то основание по сжимаемости в плане допускается считать однородным. В противном случае основание должно рассматриваться как неоднородное по сжимаемости в плане.
9.2.6 Средняя осадка фундамента на неоднородном в плане основании должна рассматриваться как отношение к площади подошвы фундамента суммы осадок основания в расчетных точках, умноженных на площадь участков
подошвы фундамента, относящихся к этим точкам.
9.2.7 Крен фундамента i вычисляют по формуле
i= 0,75 fMtot/ (1)
где f – коэффициент, принимаемый равным 1 для фундаментов с подошвой круглого или многоугольного очертания и принимаемый по таблице 9.1 для фундаментов с кольцевой подошвой;
E и ν – модуль деформации и коэффициент поперечной деформации грунта основания (при необходимости их значения принимают средними в пределах сжимаемой толщи Hc);
Mtot– момент внешних сил, вычисляемый на уровне подошвы фундамента относительно ее центральной оси, учитывая увеличение эксцентриситета вертикальных нагрузок за счет изгиба ствола трубы и наклона фундамента.
Для фундаментов с подошвой в форме правильного многоугольника площадью А в формуле (1) принимают rext=
Таблица 9.1 – Поправочный коэффициент при расчете крена кольцевых фундаментов
| rint/rext | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 |
| f | 1,006 | 1,013 | 1,030 | 1,067 |
9.2.8 Для неоднородных по сжимаемости в плане оснований крен фундамента следует принимать как сумму двух составляющих. Первая составляющая вызывается моментом, действующим на фундамент, и рассчитывается по формуле (1). Вторая составляющая вызывается неравномерностью осадки фундамента и ее допускается рассчитывать по формуле
i= (S1 − S2)/l, (2)
где S1 и S2 – осадки противоположных точек основания под подошвой фундамента, вычисленных по формулам метода послойного суммирования, согласно инженерно-геологическим изысканиям для расчетных вертикалей, проходящих через данные точки;
l – расстояние между точками.
При расчете крена по формуле (2) следует выбирать точки, дающие его наибольшее значение.
9.2.9 Расчет свайных оснований следует выполнять по СП 24.13330, при этом усилия в сваях необходимо определять из расчета свайно-плитного фундамента, учитывая физическую нелинейность деформирования фундаментной плиты с учетом жесткости стакана фундамента и ствола трубы в соответствии с 9.3.
9.3 Расчет круглых и кольцевых фундаментных плит
9.3.1 При расчете фундаментной плиты следует рассматривать ее совместную работу с основанием и верхним строением. Рекомендуется учитывать образование трещин, неупругие деформации железобетона в плите и вызываемое ими перераспределение усилий. Основание и верхнее строение допускается рассматривать как линейно-упругие тела. Расчет проводят по двум группам предельных состояний – по несущей способности и по раскрытию трещин. Предельная ширина раскрытия трещин принимается по таблице 5.2.
Нагрузка на фундамент от ствола трубы (см. рисунок 9.2) сводится к вертикальной осевой силе Ftot и моменту Mtot, который вычисляют относительно подошвы фундамента. Горизонтальную силу, действующую на фундамент, допускается не учитывать. Эти воздействия приводятся к вертикальной нагрузке F, распределенной по кольцу радиусом rf, равному среднему радиусу нижней части ствола трубы
F = Fg + Fv cosφ , (3)
где Fg – составляющая нагрузки F от вертикальной силы, вычисляемая по формуле
Fg = Ftot /(2πrf ); (4)
Fv– максимальное значение составляющей нагрузки F от момента, вычисляемое по формуле
Fv = Mtot/(π); (5)
φ– угол, отсчитываемый от радиального сечения, в плоскости которого действует Mtot.
 | |
| 455 × 407 пикс. Открыть в новом окне | |
Рисунок 9.2 – Нагрузки от ствола трубы
В случае однородного в плане основания расчет фундаментной плиты допускается проводить на условную осесимметричную нагрузку F = Fg + Fv.
Кроме того необходимо учитывать вес стакана фундамента, грунта, лежащего на фундаментной плите, собственный вес фундаментной плиты и прочие аналогичные нагрузки.
П р и м е ч а н и е – Собственный вес фундаментной плиты допускается не учитывать при песчаном основании, принимать с коэффициентом 0,5 при глинистом основании и учитывать полностью, если фундаментная плита лежит на основании, сложенном слабыми грунтами с модулем деформации E < 5 МПа, или опирается на свайное основание.
9.3.2 Для фундаментной плиты при осесимметричной нагрузке рекомендуется принимать нелинейные физические уравнения, связывающие изгибающие моменты и кривизны:
(6)
где Mr и Mφ – радиальный и окружной изгибающие моменты; Dr, Dφ, Drφ – жесткости;
ӕr и ӕφ – радиальная и окружная кривизны.
При достижении хотя бы одним из моментов Mr или Mφ значения Mcrc, соответствующего образованию трещин, полагается, что Drφ=0 и система уравнений (6) распадается на два уравнения. Зависимость момент-кривизна для этого случая графически показана на рисунке 9.3. Ее аналитическое выражение определяют уравнениями изгиба железобетонных элементов [2], принимаемых в соответствии с СП 63.13330. При достижении моментом Mj своего предельного значения Mu,j (j принимает значение r или φ) предполагается, что кривизна ӕj может неограниченно возрастать, тем самым моделируется образование линейного пластического шарнира, перпендикулярного направлению j. Признаком исчерпания несущей способности фундаментной плиты является такое состояние, когда радиальные и кольцевые пластические шарниры смыкаются, образуя замкнутые области. Дальнейшее увеличение нагрузки на фундамент в этом случае возможно лишь за счет сопротивления основания. Различные схемы пластических шарниров, соответствующие принятому критерию исчерпания несущей способности, для кольцевых плит показаны на рисунке 9.4. Аналогичные схемы могут быть составлены для круглых плит.
 | |
| 1374 × 396 пикс. Открыть в новом окне | |
| 1 – участок работы без трещин; | Рисунок 9.4 –Схемы линейныхпластических шарниров приисчерпании несущейспособности кольцевых плит |
| 2 – участок работы с трещинами; | |
| 3 – участок, соответствующийпредельной стадии | |
| Рисунок 9.3 – Зависимостьмомент-кривизна |