Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) стр. 23

Таблица 55(1 прил. 2) Коэффициент
 
Коэффициент для фундаментов
 
                                   
круглых  
прямоугольных с соотношением сторон , равным
 
ленточных ( )
 
 
1,0
 
1,4  
1,8  
2,4  
3,2  
5  
 
0
 
1,000  
1,000  
1,000  
1,000  
1,000  
1,000  
1,000  
1,000  
0,4
 
0,949  
0,960  
0,972  
0,975  
0,976  
0,977  
0,977  
0,977  
0,8
 
0,756  
0,800  
0,848  
0,866  
0,876  
0,879  
0,881  
0,881  
1,2
 
0,547  
0,606  
0,682  
0,717  
0,739  
0,749  
0,754  
0,755  
1,6
 
0,390  
0,449  
0,532  
0,578  
0,612  
0,629  
0,639  
0,642  
2,0
 
0,285  
0,336  
0,414  
0,463  
0,505  
0,530  
0,545  
0,550  
2,4
 
0,214  
0,257  
0,325  
0,374  
0,419  
0,449  
0,470  
0,477  
2,8
 
0,165  
0,201  
0,260  
0,304  
0,349  
0,383  
0,410  
0,420  
3,2
 
0,130  
0,160  
0,210  
0,251  
0,294  
0,329  
0,360  
0,374  
3,6
 
0,106  
0,131  
0,173  
0,209  
0,250  
0,285  
0,319  
0,337  
4,0
 
0,087  
0,108  
0,145  
0,176  
0,214  
0,248  
0,285  
0,306  
4,4
 
0,073  
0,091  
0,123  
0,150  
0,185  
0,218  
0,255  
0,280  
4,8
 
0,062  
0,077  
0,105  
0,130  
0,161  
0,192  
0,230  
0,258  
5,2
 
0,053  
0,067  
0,091  
0,113  
0,141  
0,170  
0,208  
0,239  
5,6
 
0,046  
0,058  
0,079  
0,099  
0,124  
0,152  
0,189  
0,223  
6,0
 
0,040  
0,051  
0,070  
0,087  
0,110  
0,136  
0,173  
0,208  
6,4
 
0,036  
0,045  
0,062  
0,077  
0,099  
0,122  
0,158  
0,196  
6,8
 
0,031  
0,040  
0,055  
0,064  
0,088  
0,110  
0,145  
0,185  
7,2
 
0,028  
0,036  
0,049  
0,062  
0,080  
0,100  
0,133  
0,175  
7,6
 
0,024  
0,032  
0,044  
0,056  
0,072  
0,091  
0,123  
0,166  
8,0
 
0,022  
0,029  
0,040  
0,051  
0,066  
0,084  
0,113  
0,158  
8,4
 
0,021  
0,026  
0,037  
0,046  
0,060  
0,077  
0,105  
0,150  
8,8
 
0,019  
0,024  
0,033  
0,042  
0,055  
0,071  
0,098  
0,143  
9,2
 
0,017  
0,022  
0,031  
0,039  
0,051  
0,065  
0,091  
0,137  
9,6
 
0,016  
0,020  
0,028  
0,036  
0,047  
0,060  
0,085  
0,132  
10,0
 
0,015  
0,019  
0,026  
0,033  
0,043  
0,056  
0,079  
0,126  
10,4
 
0,014  
0,017  
0,024  
0,031  
0,040  
0,052  
0,074  
0,122  
10,8
 
0,013  
0,016  
0,022  
0,029  
0,037  
0,049  
0,069  
0,117  
11,2
 
0,012  
0,015  
0,021  
0,027  
0,035  
0,045  
0,065  
0,113  
11,6
 
0,011  
0,014  
0,020  
0,025  
0,033  
0,042  
0,061  
0,109  
12,0
 
0,010  
0,013  
0,018  
0,023  
0,031  
0,040  
0,058  
0,106  
Примечания: 1. В табл.55 (1 прил. 2) обозначено: - ширина или диаметр фундамента, - длина фундамента.
2. Для фундаментов, имеющих подошву в форме правильного многоугольника с площадью , значения принимаются как для круглых фундаментов радиусом .
3. Для промежуточных значений и коэффициент  определяется по интерполяции.
2.214(3 прил.2). Дополнительные вертикальные напряжения на глубине по вертикали, проходящей через произвольную точку А (в пределах или за пределами рассматриваемого фундамента с дополнительным давлением по подошве, равным ) определяются алгебраическим суммированием, напряжений в угловых точках четырех фиктивных фундаментов [рис.15 (2 прил.2)] по формуле
.                                                          (58(4 прил. 2))
450 × 146 пикс.     Открыть в новом окне
     
Рис.15. (2 прил. 2). Схема к определению дополнительных вертикальных напряжений
в основании рассчитываемого фундамента с учетом влияния соседнего фундамента методом угловых точек
а - схема расположения рассчитываемого 1 и влияющего фундамента 2; б - схема расположения фиктивных фундаментов с указанием знака напряжений в формуле 58(4 прил.2) под углом j-го фундамента  
2.215(4 прил.2). Дополнительные вертикальные напряжения на глубине по вертикали, проходящей через центр рассчитываемого фундамента, с учетом влияния соседних фундаментов или нагрузок на прилегающие площади определяются по формуле
,                                           (59(5 прил.2))
где - число влияющих фундаментов.
2.216. При сплошной равномерно распределенной нагрузке на поверхности земли интенсивностью (например, от веса планировочной насыпи) значение для любой глубины определяется по формуле
.                                                                              (60)
В случае односторонней пригрузки (на полуплоскости)
.                                                                       (61)  
2.217 (5 прил.2). Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границе слоя, расположенного на глубине от подошвы фундамента, определяется по формуле
,                                                   (62(6 прил.2))
где - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента; - обозначение - см. рис.14 (1 прил.2); и - соответственно удельный вес и толщина -гo слоя грунта.
Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды [см. формулу (36)].
Удельный вес полностью водонасыщенных грунтов (степень водонасыщения , удельный вес ) с учетом взвешивающего действия воды определяется по формуле
,                                                                                        (63)
где - удельный вес грунта при полном водонасыщении;
- удельный вес воды.
При определении в водоупорном слое следует учитывать давление столба воды, расположенного выше рассматриваемой глубины.
2.218 (6 прил.2). Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине , где выполняется условие (здесь - дополнительное вертикальное напряжение на глубине по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, определяемое по указаниям пп.2.213 и 2.215(2 и 4 прил.2); - вертикальное напряжение от собственного веса грунта, определяемое по п.2.217 (5 прил.2).
Если найденная по указанному выше условию нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации МПа (50 кгс/см ) или такой слой залегает непосредственно ниже глубины , нижняя граница сжимаемой толщи определяется исходя из условия .
Пример. Рассчитать осадку фундамента Ф-1 здания с учетом влияния нагрузки на фундамент Ф-2 (рис.16) при следующих данных.
500 × 617 пикс.     Открыть в новом окне
           
Рис.16. К расчету осадки фундамента Ф-1 с учетом влияния соседнего фундамента Ф-2
1 - песок пылеватый; 2 - песок мелкий; 3 - то же, ниже уровня подземных вод; - нижняя граница сжимаемой толщи для фундамента Ф-1 без учета влияния Ф-2; - то же с учетом этого влияния. Значения (вертикальные нормальные напряжения только от нагрузки, действующей на фундамент Ф-1, указаны в скобках)
С поверхности до глубины 6 м залегает песок пылеватый (слой 1) со следующими характеристиками: кН/м (2,66 тс/м ); кН/м (1,78 тс/м ); кПа (0,04 кгс/см ); =30°; МПа (180 кгс/см ). Прочностные и деформационные характеристики приняты по табл.26 (табл.1 прил.1).
Слой 2 - песок мелкий со следующими характеристиками: кН/м (2,66 тс/м ); кН/м (1,99 тс/м ); кПа (0,02 кгс/см ); =32°; МПа (280 кгс/см ).
Уровень подземных вод находится на глубине 6,8 м от поверхности. Удельный вес песка мелкого с учетом взвешивающего действия воды определяем по формуле (36) =(26,6-10)/(1+0,62)=10,2 кН/м (1,02 тс/м ).
Суммарная нагрузка на основание от каждого фундамента , МН=5400 кН (540 тс). Глубина заложения м. Размеры фундаментов в плане 4х4 м приняты исходя из условия, чтобы среднее давление по подошве не превышало расчетного сопротивления грунта основания . В данном случае получено =5400/4 =338 кПа (338 кгс/см )< =341 кПа (3,41 кгс/см ).
Дополнительное давление на основание
300 × 25 пикс.     Открыть в новом окне
кПа (3 кгс/см ).
Значения  по оси фундамента Ф-1 получаем суммированием напряжений от давления под самим фундаментом и дополнительного напряжения от влияния фундамента Ф-2. Последнее определяем методом угловых точек по формуле (58) (4 прил.2) как алгебраическую сумму напряжений на рассматриваемой глубине в угловой точке М четырех загруженных площадей (фиктивных фундаментов): MLAT и MNDL с положительным давлением и МКВIи MNCK - с отрицательным (см. рис.16).
Соотношения сторон указанных прямоугольных фундаментов равны:
для EFGH (Ф-1) =1; для MLAT и MNDL =10/2=5
для MKBI и MNCK =6/2=3.
Разбиваем основание на слои толщиной м. При этом и .
Вычисления сведены в табл.56, в которой коэффициенты затухания напряжений по вертикали, проходящей через точку М, приняты по табл.55(табл.1 прил.2) и относятся к прямоугольникам: - EFGH (Ф-1), - MLAT и MNDL, - MKBI и MNCK, - ABCD (Ф-2). Коэффициент определен с учетом формул 58 (4 прил.2) и 57 (3 прил.2): . Он учитывает влияние нагрузки от фундамента Ф-2. Коэффициент принят в соответствии с формулой (59) (5 прил.2).
Напряжения от внешней нагрузки (нагрузок на фундаменты Ф-1 и Ф-2) и вычислены по формулам (56) (2 прил.2), (58) (4 прил.2) и (59) (5 прил.2), напряжения от собственного веса грунта - по формуле (62) (6 прил.2).
Таблица 56  
 
  
Коэффициенты
Напряжения кПа
  
Глубина , м
от внешней нагрузки
от собственного веса грунта
Модуль деформации , МПа
                    
                                          
                                          
                                          
  
0
0
1,000
1,000
1,000
0
1,000
300
0
300
36
7
18
0,8
0,4
0,960
0,977
0,977
0
0,960
288
0
288
50
10
18
1,6
0,8
0,800
0,881
0,878
0,002
0,802
240
0
240
64
13
18
2,4
1,2
0,606
0,754
0,748
0,003
0,609
182
1
183
78
16
18
3,2
1,6
0,449
0,639
0,627
0,006
0,455
135
2
137
93
19
18
4,0
2,0
0,336
0,545
0,525
0,010
0,346
101
3
104
107
21
18
4,8
2,4
0,257
0,470
0,443
0,014
0,271
77
4
81
123
25
18
5,6
2,8
0,201
0,410
0,376
0,017
0,218
60
5
65
131
26
28
6,4
3,2
0,160
0,360
0,322
0,019
0,179
48
6
54
139
28
28
7,2
3,6
0,130
0,320
0,278
0,021
0,151
39
6
45
147
29
28
8,0
4,0
0,108
0,285
0,241
0,022
0,130
32
7
39
156
31
28
8,8
4,4
0,091
0,256
0,211
0,023
0,113
27
7
34
164
33
28
Как видно из табл.56, условие выполняется на глубине = 8 м, а условие - на глубине  = 8,8 м.
Определяем осадку фундамента Ф-1 по формуле (55) (1 прил.1):
без учета влияния Ф-2 =0,8·0,8[(300 + 2·288 + 2·240 + 2·183 + 2·135 + 101)/(2·18000)+(101 + 2·77 + 2·60 + 2·48 + 2·39 + 32)/(2·28000)] = 0,043 м = 4,3 см;