Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) стр. 32

272 × 25 пикс.     Открыть в новом окне
,                               (97(16))
где и - обозначения те же, что в формуле (93(12)), причем символом обозначена сторона фундамента, в направлении которой предполагается потеря устойчивости основания; - безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по табл.74(7) в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта и угла наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание в уровне подошвы фундамента; и - расчетные значения удельного веса грунтов, кН/м (тс/м ), находящихся в пределах возможной призмы выпирания соответственно ниже и выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяются с учетом взвешивающего действия воды); - расчетное значение удельного сцепления грунта, кПа (тс/м ); - глубина заложения фундамента, м (в случае неодинаковой вертикальной пригрузки с разных сторон фундамента принимается значение , соответствующее наименьшей пригрузке, например со стороны подвала); и - коэффициенты формы фундамента, определяемые по формулам
308 × 25 пикс.     Открыть в новом окне
                            (98(17))
здесь ; и - соответственно длина и ширина подошвы фундамента, принимаемые в случае внецентренного приложения равнодействующей нагрузки равными приведенным значениям и , определяемым по формулам (94 (13)).
Если  в формулах (98(17)) следует принимать .
Угол наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание определяется из условия
,                                                                                   99(18))
где и - соответственно горизонтальная и вертикальная составляющие внешней нагрузки на основание в уровне подошвы фундамента.
Расчет по формуле (97(16)) допускается выполнять, если соблюдается условие
.                                                                                  (100(19))
Примечания: 1. При использовании формулы (97(16)) в случае неодинаковой пригрузки с разных сторон фундамента в составе горизонтальных нагрузок следует учитывать активное давление грунта.
2. Если условие (100(19)) не выполняется, следует производить расчет фундамента на сдвиг по подошве по п.2.274(2.63).
Таблица 74(7)
Угол внут-
реннего трения, , град  
Обозна-
чение коэффи-
циентов  
Коэффициенты несущей способности , и при углах наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки , град, равных
 
     
0
 
5  
10  
15  
20  
25  
30  
35  
40  
45  
0  
 
0
1,00
5,14  
-
-
-
-
-
-
-
-
-
5  
 
0,20
1,57
6,49  
                                               
                                                    
-
-
-
-
-
-
-
10  
 
0,60
2,47
8,34  
0,42
2,16
6,75  
                                    
                                                    
-
-
-
-
-
-
15  
 
1,35
3,94
10,98  
1,02
3,45
9,13  
0,61
2,84
6,88  
                                    
 
                 
-
-
-
-
-
20  
 
2,88
6,40
14,80  
2,18
5,56
12,50  
1,47
4,64
10,02  
0,82
3,64
7,26  
 
                                                    
-
-
-
-
25  
 
5,87
10,66
20,72  
4,58
9,17
17,53  
3,18
7,65
14,26  
2,00
6,13
10,99  
1,05
4,58
7,68  
 
                                                    
-
-
-
30  
 
12,39
18,40
30,14  
9,43
15,63
25,34  
6,72
12,90
20,68  
4,44
10,37
16,23  
2,63
7,96
12,05  
1,29
5,67
8,09  
 
                                                    
-
-
35  
 
27,50
33,30
46,12  
20,58
27,86
38,36  
14,63
22,77
31,09  
9,79
18,12
24,45  
6,08
13,94
18,48  
3,38
10,24
13,19  
 
                                    
-
-
40  
 
66,01
64,19
75,31  
48,30
52,71
61,63  
33,84
42,37
49,31  
22,56
33,26
38,45  
14,18
25,39
29,07  
8,26
18,70
21,10  
4,30
13,11
14,43  
 
                                                     
-
45  
 
177,61
134,87
133,87  
126,09
108,24
107,23  
86,20
85,16
84,16  
56,50
65,58
64,58  
32,26
49,26
48,26  
20,73
35,93
34,93  
11,26
25,24
24,24  
5,45
16,82
15,82  
 
                                                     
Примечания 1. При промежуточных значениях и коэффициенты и допускается определять по интерполяции.
2. В фигурных скобках приведены значения коэффициентов несущей способности, соответствующие предельному значению угла наклона нагрузки , исходя из условия (100(19)).
2.272. При расчете основания по несущей способности с использованием формулы (97(16)) необходимо учитывать следующее:
при соотношении сторон подошвы фундамента фундамент рассматривается как ленточный и коэффициенты и принимаются равными единице;
символом  в формуле (97(16)) обозначается та сторона подошвы фундамента, в направлении которой ожидается потеря устойчивости, т.е. сторона, в направлении которой действует момент сил или горизонтальная составляющая нагрузки на фундамент. Если потеря устойчивости возможна в направлении каждой из сторон, расчет следует производить по обоим вариантам, принимая в одном случае в качестве большую сторону, в другом - меньшую;
в случаях, когда нарушаются условия применимости формулы (97(16)) (при выполнении условия (100(19)), расчет основания по несущей способности производится графоаналитическими методами по указаниям пп.2.278(2.64)-2.287.
2.273. Взвешивающее действие воды при определении удельного веса грунта учитывается при уровне грунтовых вод выше или ниже подошвы фундамента (ниже не более чем на двойной размер той стороны фундамента, вдоль которой может происходить потеря устойчивости).
При промежуточном положении уровня грунтовых вод значения удельного веса грунтов и следует определять как средневзвешенные.
Пример. Расчет несущей способности основания прямоугольного фундамента с использованием формулы (97(16)). В основании фундамента залегает суглинок с коэффициентом пористости и показателем текучести .
Нормативные значения прочностных характеристик определяем по табл.27. (2 прил.1) °; кПа (0,28 кгс/см ). Удельный вес грунта принимаем: выше подошвы фундамента кН/м (1,61 тс/м ); ниже подошвы фундамента кН/м (1,72 тс/м ). Уровень грунтовых вод расположен ниже подошвы фундамента на 3,5 м. Равнодействующие всех нагрузок в уровне верха фундамента для расчетов по первой группе предельных состояний: вертикальных кН (22 тс), горизонтальных кН (8 тс), моментов кНм.
Для расчетов по II группе предельных состояний: кН (19 тc); кН (7 тc); кН (5,6 тc).
Из расчета по II группе предельных состояний с учетом веса фундамента и грунта на его обрезах, а также возможности повышения краевого давления на 20% по сравнению с расчетным давлением получены размеры фундамента в плане =1,8 м; =0,9 м.
Глубина заложения фундамента =1,3 м (рис.30). Символом обозначена сторона подошвы фундамента, направление которой совпадает с направлением действия горизонтальной составляющей нагрузки и возможным направлением потери устойчивости.
500 × 257 пикс.     Открыть в новом окне
           
Рис.30. Схема к примеру расчета основания по несущей способности с использованием формулы 97(16)
а - схема фундамента и нагрузок, заданных на уровне верха фундамента и приведенных к подошве;
б - схема к определению приведенных размеров подошвы фундамента
Расчетные значения прочностных характеристик для расчета по I группе предельных состояний:
;
  кПа (0,13 кгс/см ).
Значения коэффициентов надежности по грунту приняты по указаниям п.2.72(2.16).
Требуется проверить полученные размеры фундамента расчетом по несущей способности основания, считая, что здание относится ко II классу.
Приводим все нагрузки к подошве фундамента. Равнодействующая вертикальных расчетных нагрузок в уровне подошвы фундамента с учетом веса фундамента и грунта на его обрезах
292 × 24 пикс.     Открыть в новом окне
кН (26,2 тc).
Результирующий момент относительно центра тяжести подошвы
243 × 24 пикс.     Открыть в новом окне
кН·м (-4 тсм).
Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания определяем по формуле (97(16)). Предварительно находим приведенные размеры фундамента и , коэффициенты формы и , угол наклона равнодействующей к вертикали , коэффициенты несущей способности и .
Эксцентриситет приложения равнодействующей вертикальных расчетных нагрузок равен:
м;
205 × 24 пикс.     Открыть в новом окне
м; м;
,
поэтому в формулах (98(17)) принимаем :
;
;
;
; .
Проверяем условие (10(19)): ; 0,31<0,34, следовательно, формула (97(16)) может быть использована для расчета основания по несущей способности. По табл.72 (7 прил.1) при и находим
220 × 25 пикс.     Открыть в новом окне
.
Находим вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания