Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) стр. 26

  1. Документы
Расчетная нагрузка на основание под фундаментом с учетом его веса МН.
Расчетное сопротивление грунта основания находим, используя характеристики верхнего слоя по формуле (33(7)) =[(1,2·1)/1](0,47·3·20,2+2,89·6·20,2+5,49·18)=1,2(28,5+350,3+98,8)=573 кПа.
Среднее давление на грунт под подошвой фундамента от расчетных нагрузок (для расчета оснований по деформациям при коэффициенте надежности, равном единице) меньше вычисленного расчетного сопротивления грунта основания кПа < =573 кПа.
Расчет осадок проводим в следующей последовательности (результаты вычислений сведены в табл.65). Разбиваем толщу основания на слои толщиной м. Вычисляем значения . По табл.55 (табл.1 прил.2) определяем значения коэффициента на границах слоев по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента.
Таблица 65  
, м
, кПа
, кПа
, кПа
                                            
, кПа
, кПа
, МПа
, МПа
, МПа
0
0
1
567
121
24
0
1
121
446
  
1·19,6
1,1·19,6
0,6
0,4
0,96
544
133
27
0,1
0,908
110
434
9,8
1,2·19,6
1,3·19,6
1,2
0,8
0,8
454
145
29
0,2
0,816
99
355
  
1,45·19,6
1,7·19,6
1,8
1,2
0,606
344
158
32
0,3
0,724
88
256
  
1,8·19,6
2·19,6
2,4
1,6
0,449
255
170
34
0,4
0,632
76
179
  
2,2·23,5
2,5·23,5
3,0
2
0,336
191
183
37
0,5
0,54
65
126
  
2,8·23,5
3·23,5
3,6
2,4
0,257
146
195
39
0,6
0,5
61
85
  
3,2·23,5
3,4·23,5
4,2
2,8
0,201
114
208
42
0,7
0,46
56
58
12,5
3,7·23,5
3,9·23,5
4,8
3,2
0,16
91
221
44
0,8
0,42
51
40
  
4,1·23,5
4,6·23,5
5,4
3,6
0,13
74
234
47
0,9
0,38
46
28
  
5,1·23,5
5,6·23,5
6
4
0,108
61
246
49
1
0,34
41
20
  
6,0·23,5
6,3·23,5
6,6
4,4
0,091
52
259
52
1,1
0,323
39
13
  
6,6·23,5
  
Вычисляем на границах слоев вертикальные напряжения от внешней нагрузки и от собственного веса грунта .
Вычисляем  . Определяем значения коэффициента на границах "элементарных" слоев, пользуясь табл.62 с учетом полученных и , и производя линейную интерполяцию в пределах значений - 0-0,5; 0,5-1; 1-2. Вычисляем на границах "элементарных" слоев значения вертикальных напряжений и .
Вычисляем модули деформации. Для верхнего слоя грунта имеем МПа. Значение модулей деформации определяем, используя рекомендации п.2.232.
Для суглинка с ; коэффициент =2. Вычисляем на границах "элементарных" слоев: 2·121х9,8/121=19,6 МПа; 2·133·9,8/110=1,2·19,6 МПа; 2·145·9,8/99=1,45·19,6 МПа и т.д. (см. табл.65).
Модули деформации и нижнего слоя грунта определим по результатам компрессионных испытаний в соответствии с рекомендациями п.2.232, используя табл.63. Определим компрессионные модули деформации
531 × 25 пикс.     Открыть в новом окне
МПа;
443 × 25 пикс.     Открыть в новом окне
МПа.
В соответствии с табл.22 коэффициент . Тогда
  МПа; МПа.
Вычисляем для "элементарных" слоев:
304 × 25 пикс.     Открыть в новом окне
МПа;
205 × 25 пикс.     Открыть в новом окне
МПа и т.д. (см. табл.65);
=0,8·60[(446+179)/2 + (434+355+256)]/9800 + 0,8·60[(121+110)/2·1,1 + (110+99)/2·1,3 + (99+88)/2·1,7 + (88+76)/2·2]/19600 + 0,8·60[(179+13)/2 + 126+85+58+40+28+20]/12500 + 0,8·60[(76+65)/2·2,5 + (65+61)/2·3 + (61+56)/2·3,4 + (56+51)/2·3,9 + (51+46)/2·4,6 + (46+41)/2·5,6 + (41+39)/2·6,3]/23500 = 0,0049·1357,5+0,00245·281,4+0,00384·453+0,00204·104,7 = 6,7+0,7+1,7+0,2 = 9,3 см.
Пример 2. Рассчитать осадку ленточного фундамента промышленного здания при следующих данных.
Инженерно-геологические условия строительной площадки те же, что и в примере 1.
Ширина фундамента =3 м, глубина заложения =6 м. Под здание отрывается общий котлован прямоугольной формы длиной =144 м, шириной =24 м и глубиной =6 м.
Расчетная нагрузка на основание с учетом веса фундамента =870 кН/м.
Определяем расчетное сопротивление (см. пример 2) основания с учетом указаний п.2.174(2.41)
360 × 21 пикс.     Открыть в новом окне
кПа.
Среднее давление на грунт под подошвой фундамента кПа кПа.
Результаты дальнейших вычислений сводим в табл.66. Разбиваем толщу основания на "элементарные" слои толщиной м. Вычисляем значения . Определяем значения коэффициента на границах слоев по вертикали с учетом полученных . Вычисляем на границах слоев вертикальные напряжения от внешней нагрузки и собственного веса грунта . Вычисляем по соотношению . Определяем значения коэффициента на границах "элементарных" слоев с учетом полученных и , и производя линейную интерполяцию в пределах значений - 0 0,5; 0,5 1,0; 1,0 2,0.
Таблица 66  
, м
, кПа
, кПа
, кПа
                                             
, кПа
, кПа
, МПа
, МПа
, МПа
0
0
1
290
121
24
0
1
121
169
  
1·19,6
1,05·19,6
0,6
0,4
0,977
283
133
27
0,1
0,992
120
163
  
1,1·19,6
1,15·19,6
1,2
0,8
0,881
255
145
29
0,2
0,984
119
136
9,8
1,2·19,6
1,28·19,6
1,8
1,2
0,755
219
158
32
0,3
0,976
118
101
  
1,35·19,6
1,42·19,6
2,4
1,6
0,642
186
170
34
0,4
0,968
117
69
  
1,5·23,5
1,55·23,5
3,0
2
0,55
160
183
37
0,5
0,96
116
44
  
1,6·23,5
1,65·23,5
3,6
2,4
0,477
138
195
39
0,6
0,951
115
23
  
1,7·23,5
1,75·23,5
4,2
2,8
0,42
122
208
42
0,7
0,942
114
8
  
1,8·23,5
1,9·23,5
4,8
3,2
0,374
108
221
44
0,8
0,934
113
0
  
2·23,5
2,05·23,5
5,4
3,6
0,337
98
234
47
0,9
0,925
112
     
2,1·23,5
2,15·23,5
6
4
0,306
89
246
49
1
0,916
111
  
12,5
2,2·23,5
2,3·23,5
6,6
4,4
0,208
81
259
52
1,1
0,906
110
     
2,4·23,5
2,45·23,5
7,2
4,8
0,258
75
271
54
1,2
0,897
109
     
2,5·23,5
2,55·23,5
7,8
5,2
0,239
69
284
57
1,3
0,887
107
     
2,6·23,5
2,65·23,5
8,4
5,6
0,223
65
297
59
1,4
0,878
106
     
2,7·23,5
2,75·23,5
9
6
0,208
60
310
62
1,5
0,868
105
     
2,8·23,5
  
Вычисляем на границах "элементарных" слоев значения вертикальных напряжений и . Вычисляем модули деформаций и для верхнего и нижнего слоев грунта, аналогично рассмотренному в примере 1 (табл.2.66).
216 × 23 пикс.     Открыть в новом окне
=0,8·60[(169+69)/2 + 163+136+101+69]/9800 + 0,8/60[(121+120)/2/1,05 + (120+119)/2·1,15 + (119+118)/2·1,28 + (118+117)/2·1,42]/19600 + 0,8·60[(69+0)/2 + 44+23+8]/12500 + 0,8·60[(117+116)/2·1,55 + (116 +115)/2·1,65 + (115+114)/2·1,75 + (114+113)/2·1,19 + (113+98)/2·2,05 + (98+89)/2·2,15 + (89+81)/2·2,3 + (81+75)/2·2,45 + (75+69)/2·2,55 + (69+65)/2·2,65 + (65+60)/2·2,75]/23500 = 2,9+0,9+0,4+1 = 5,2 см.

Определение крена фундамента

2.233(2.50). Крен отдельных фундаментов или сооружений в целом должен вычисляться с учетом момента в уровне подошвы фундамента, влияния соседних фундаментов, нагрузок на прилегающие площади и неравномерности сжимаемости основания.
При определении крена фундаментов, кроме того, как правило необходимо учитывать заглубление фундамента, жесткость надфундаментной конструкции, а также возможность увеличения эксцентриситета нагрузки из-за наклона фундамента (сооружения).
2.234(9 прил.2). Крен фундамента при действии внецентренной нагрузки определяется по формуле
,                                                 (78(10 прил.2))
где и - соответственно модуль деформации и коэффициент Пуассона грунта основания [значение принимается по п.2.235 (10 прил.2)]; в случае неоднородного основания значения и принимаются средними в пределах сжимаемой толщи по указаниям п.2.236 (11 прил.2); - коэффициент, принимаемый по табл.67 (табл.5 прил.2); - вертикальная составляющая равнодействующей всех нагрузок на фундамент в уровне его подошвы; - эксцентриситет; - диаметр круглого или сторона прямоугольного фундамента, в направлении которой действует момент для фундамента с подошвой в форме правильного многоугольника площадью принимается ; - коэффициент, учитываемый при расчете крена фундаментов по схеме линейно-деформируемого слоя [п.2.173(2.40б)] при м и МПа (100 кгс/см ) и принимаемый по табл.58 (табл.3 прил.2).
Примечание. При расчете крена фундаментов шириной <10 м принимается , при м , где и - соответственно дополнительное и полное давление на основание [см. п.2.213 (2 прил.2)], - площадь подошвы фундамента.
Таблица 67 (5 прил.2) Коэффициент
Форма фундамента и направление действия момента
                                            
Коэффициент при , равном
 
 
0,5
1
1,5
2
3
4
5
Прямоугольный с моментом вдоль большей стороны
170 × 101 пикс.     Открыть в новом окне
1
1,2
1,5
2
3
5
10
0,28
0,29
0,31
0,32
0,33
0,34
0,35
0,41
0,44
0,48
0,52
0,55
0,60
0,63
0,46
0,51
0,57
0,64
0,73
0,80
0,85
0,48
0,54
0,62
0,72
0,83
0,94
1,04
0,50
0,57
0,66
0,78
0,95
1,12
1,31
0,50
0,57
0,66
0,81
1,01
1,24
1,45
0,50
0,57
0,68
0,82
1,04
1,31
1,56
0,50
0,57
0,68
0,82
1,17
1,42
2,00
Прямоугольный с моментом вдоль меньшей стороны
              
1
1,2
1,5
2
3
5
10
0,28
0,24
0,19
0,15
0,10
0,06
0,03
0,41
0,35
0,28
0,22
0,15
0,09
0,05
0,46
0,39
0,32
0,25
0,17
0,10
0,06
0,48
0,41
0,34
0,27
0,18
0,11
0,06
0,50
0,43
0,35
0,28
0,19
0,12
0,06
0,50
0,43
0,36
0,28
0,20
0,12
0,06
0,50
0,43
0,36
0,28
0,20
0,12
0,06
0,50
0,43
0,36
0,28
0,20
0,12
0,07
Круглый
135 × 112 пикс.     Открыть в новом окне
 
-
0,43
0,63
0,71
0,74
0,75
0,75
0,75
0,75
Примечание. При использовании расчетной схемы основания в виде линейно-деформируемого полупространства коэффициент принимается по графе, соответствующей .
2.235(10 прил.2). Коэффициент Пуассона принимается равным для крупнообломочных грунтов - 0,27; песков и супесей - 0,30; суглинков - 0,35, глин - 0,42.
2.236(11 прил.2). Средние (в пределах сжимаемой толщи или толщины слоя ) значения модуля деформации и коэффициента Пуассона основания ( и ) определяются по формулам
;                                             (79(11 прил.2))
,                                                             (80(12 прил.2))
где - площадь эпюры вертикальных напряжений от единичного давления под подошвой фундамента в пределах -гo слоя грунта; для схемы полупространства допускается принимать [см. п.2.212 (1 прил.2)], для схемы слоя - [см. п.2.219 (7 прил.2)]; - соответственно модуль деформации, коэффициент Пуассона и толщина -го слоя грунта; - расчетная толщина слоя, определяемая по п.2.220 (8 прил.2); - число слоев, отличающихся значениями и в пределах сжимаемой толщи или толщины слоя .
2.237. Крен фундаментов, вызванный влиянием других фундаментов, нагрузок на прилегающие площади, а также неоднородностью грунтов основания в плане и по глубине , определяется как отношение разности осадок середин противоположных сторон фундамента к его длине или ширине либо как отношение разности осадок угловых точек фундамента к расстоянию между ними
,                                                                             (81)
где и - осадки середин противоположных сторон или угловых точек фундамента, определяемые по пп.2.212 (1 прил.2)-2.225; - расстояние между рассматриваемыми точками.
2.238. Крен высоких фундаментов или сооружений в целом (в которых вертикальная составляющая равнодействующей всех нагрузок приложена на значительной высоте относительно подошвы фундамента) должен определяться с учетом увеличения эксцентриситета нагрузки из-за наклона фундамента или сооружения в целом. Для высоких сооружений конечной жесткости, кроме того, необходимо учитывать увеличение эксцентриситета вертикальной нагрузки за счет податливости надфундаментной конструкции.
2.239. Крен высоких жестких фундаментов (сооружений) на однородном основании определяется по формуле