Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) стр. 79

  1. Документы
сила предельного сопротивления основания определяется для условного фундамента, размер подошвы которого в направлении действия момента равен размеру сжатой зоны ;
максимальное краевое давление под подошвой фундамента, вычисленное с учетом его неполного опирания на грунт, не превышает краевой ординаты эпюры предельного сопротивления основания.
Максимальное расчетное давление по подошве фундамента определяется по формуле
209 × 24 пикс.     Открыть в новом окне
,                                       (244)
     где - ширина фундамента; и - те же величины, что и в формуле (240), причем ; - определяется по формуле (239), но для фундамента, имеющего условную ширину .
     При формула (243) приобретает вид
.                                                                          (245)
10.9(10.6). Глубина заложения фундаментов в грунтах, относимых по их сейсмическим свойствам согласно СНиП по проектированию зданий и сооружений в сейсмических районах к I и II категориям, принимается, как правило, такой же, как и для фундаментов в несейсмических районах.
На площадках, сложенных грунтами III категории по сейсмическим свойствам, рекомендуется, предусматривать устройство искусственных оснований п.2.293(2.69).
10.10(10.7). При невозможности заглубления фундаментов здания или отсека на одном уровне в нескальных грунтах должно выполняться условие (4), в котором расчетное значение угла внутреннего трения грунта должно быть уменьшено при сейсмичности: 7 баллов - на 2°, 8 баллов - на 4° и 9 баллов - на 7°.
Ленточные фундаменты примыкающих частей отсеков должны иметь одинаковое заглубление на протяжении не менее 1 м от осадочного шва. Столбчатые фундаменты, разделенные осадочным швом, должны располагаться на одном уровне.
Для зданий высотой более 5 этажей рекомендуется устройство подвальных этажей, которые должны располагаться под всем зданием или его отсеками.
Пример. Рассчитать несущую способность основания ленточного фундамента на основное сочетание нагрузок здания I класса, ширина подошвы фундамента =6 м при глубине заложения =2 м. Основанием служат пылеватые влажные пески средней плотности и крупности, имеющие следующие значения расчетных характеристик: удельный вес =15 кН/м ; угол внутреннего трения =26°; удельное сцепление 4 кПа. Удельный вес насыпного грунта выше подошвы фундамента =12 кН/м . При особом сочетании нагрузок с учетом сейсмического воздействия интенсивностью 8 баллов и повторяемостью землетрясений 2 к подошве фундамента приложены вертикальная нагрузка =1040 кН/м, горизонтальная нагрузка =130 кН/м и момент =980 кН·м/м.
По графику рис.76 определяем: =12; =8,2; =16,8. Принимаем =0,2. Ординаты эпюры предельного давления под краями подошвы ленточного фундамента вычисляем по формулам (238) и (239)
=1·12·12·2+(12-1)·4/0,49=450 кПа;
=450+1·15·6(8,2-0,2·16,8)=803 кПа.
Эксцентриситеты расчетной нагрузки и эпюры предельного давления по формулам (240) и (241) равны:
м;
м.
Величина  , следовательно, имеет место полное опирание подошвы фундамента на грунт.
Так как , несущую способность основания определяем по формуле (243) =6·1·803/(1+6·0,94/6)=2480 кН/м.
Принимая для грунта второй категории по сейсмическим свойствам при повторяемости землетрясении 2 =0,8 получим =1040 кН<0,8·2480/1,2=1660 кН/м, следовательно, принятые по расчету на основное сочетание нагрузок размеры фундамента со значительным запасом удовлетворяют проверке по первому предельному состоянию при особом сочетании нагрузок.     
Пример расчета несущей способности основания столбчатого фундамента. Фундамент имеет размеры =2,8 м и =4,4 м, глубину заложения =1,8 м. Основанием служат глинистые грунты второй категории по сейсмическим свойствам, имеющие расчетные характеристики: =16,3 кН/м ; =23°; с=12 кПа.
Удельный вес грунта выше фундамента 15,5 кН/м . Сейсмичность района 7 баллов и повторяемость землетрясений 3. При этом к основанию фундамента приложена вертикальная нагрузка =2960 кН, горизонтальная нагрузка =380 кН и момент =2150 кН·м. Здание отнесено ко II классу по назначению.
По формуле (240) определим эксцентриситет расчетной нагрузки =2150/2960=0,73 м.
Первое условие п.10.8(10.5) при этом выполняется ( =0,93 м), однако имеет место частичный отрыв подошвы, так как =0,47 м, поэтому в соответствии со вторым условием п.10.8(10.5) расчет необходимо проводить для условной ширины фундамента
=1,5(2,80-2·0,73)=2,01 м.
По графику рис.76 и по формулам (17) определяем =8,4; =5,4; =12,7; ; ; .
Ординаты эпюры предельного давления при вычисляем по формулам (238) и (239)
=1,69·8,4·15,5·1,8+1,14(8,4-1)12/0,42=659 кПа;
=659+0,89·16,3·2,01(5,4-0,1·12,7)=774 кПа.
Максимальное давление под краем подошвы фундамента равно:
248 × 48 пикс.     Открыть в новом окне
=674 кПа,
т.е. условие п.10.8 выполняется.
Находим по формуле (241) эксцентриситет эпюры предельного давления
0,27 м.
     Несущую способность вычисляем по формуле (245)
=0,5·2,01·4,4·774=3420 кН.
     Принимая =0,8·1,15=0,92 и =1,15, получаем
=2960 кН > =0,92·3420/1,15=2740 кН,
следовательно, устойчивость основания не обеспечена и требуется увеличить размеры фундамента.
Примем  =3 м, оставляя другие размеры фундамента прежними. Тогда:
=1,5(2,80-2·0,73)=2,31 м;
=1,79; =1,16; =0,87;
=1,79·8,4·15,5·1,8+1,16(8,4-1)12/0,42=686 кПа;
=686+0,87·16,3·2,31(5,4-0,1·12,7)=814 кПа;
=2·2960/(4,4·2,31)=583 кПа < ;
=(2,31/6)(814-686)/(814+686)=0,034 м < ;
=0,5·2,31·4,4·814=4130 кН;
=2960 кН < 0,92·4130/1,15=3300 кН.