где и - то же, что и в формуле (5.29), при этом буквой b обозначена сторона фундамента, в направлении которой предполагается потеря устойчивости основания;
, , - безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по таблице 5.12 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта и угла наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание F в уровне подошвы фундамента;
и - расчетные значения удельного веса грунтов, , находящихся в пределах возможной призмы выпирания соответственно ниже и выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяют с учетом взвешивающего действия воды для грунтов, находящихся выше водоупора);
- расчетное значение удельного сцепления грунта, кПа;
d - глубина заложения фундамента, м (в случае неодинаковой вертикальной пригрузки с разных сторон фундамента принимают значение d, соответствующее наименьшей пригрузке, например, со стороны подвала);
, , - коэффициенты формы фундамента, определяемые по формулам:
; ; ; (5.33)
здесь
и - соответственно длина и ширина подошвы фундамента, м, принимаемые в случае внецентренного приложения равнодействующей нагрузки равными приведенным значениям и , определяемым по формуле (5.29).
Если , в формулах (5.33) следует принимать .
Угол наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание определяют из условия
, (5.34)
где и - соответственно горизонтальная и вертикальная составляющие внешней нагрузки F на основание в уровне подошвы фундамента, кН.
Расчет по формуле (5.32) допускается выполнять, если соблюдается условие
. (5.35)
Примечания
1 При использовании формулы (5.32) в случае неодинаковой пригрузки с разных сторон фундамента в составе горизонтальных нагрузок следует учитывать активное давление грунта.
2 Если условие формулы (5.35) не выполняется, следует производить расчет фундамента на сдвиг по подошве (см. 5.7.12).
3 При соотношении сторон фундамента фундамент рассматривается как ленточный и коэффициенты , и принимают равными единице.
5.7.12 Расчет фундамента на сдвиг по подошве производят исходя из условия
, (5.36)
где и - суммы проекций на плоскость скольжения соответственно расчетных сдвигающих и удерживающих сил, кН, определяемых с учетом активного и пассивного давлений грунта на боковые грани фундамента, коэффициента трения подошвы фундамента по грунту, а также силы гидростатического противодавления (при уровне подземных вод выше подошвы фундамента);
и - то же, что и в формуле (5.27).
Таблица 5.12
Угол внутреннего трения грунта , град. | Обозначение коэффициентов | 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 | |||||||||||
0,20 | |||||||||||
5 | 1,57 | - | - | - | - | - | - | - | |||
6,49 | |||||||||||
0,60 | 0,42 | ||||||||||
10 | 2,47 | 2,16 | - | - | - | - | - | - | |||
8,34 | 6,57 | ||||||||||
1,35 | 1,02 | 0,61 | |||||||||
15 | 3,94 | 3,45 | 2,84 | - | - | - | - | - | |||
10,98 | 9,13 | 6,88 | |||||||||
2,88 | 2,18 | 1,47 | 0,82 | ||||||||
20 | 6,40 | 5,56 | 4,64 | 3,64 | - | - | - | - | |||
14,84 | 12,53 | 10,02 | 7,26 | ||||||||
5,87 | 4,50 | 3,18 | 2,00 | 1,05 | |||||||
25 | 10,66 | 9,17 | 7,65 | 6,13 | 4,58 | - | - | - | |||
20,72 | 17,53 | 14,26 | 10,99 | 7,68 | |||||||
12,39 | 9,43 | 6,72 | 4,44 | 2,63 | 1,29 | ||||||
30 | 18,40 | 15,63 | 12,94 | 10,37 | 7,96 | 5,67 | - | - | |||
30,14 | 25,34 | 20,68 | 16,23 | 12,05 | 8,09 | ||||||
27,50 | 20,58 | 14,63 | 9,79 | 6,08 | 3,38 | ||||||
35 | 33,30 | 27,86 | 22,77 | 18,12 | 13,94 | 10,24 | - | - | |||
46,12 | 38,36 | 31,09 | 24,45 | 18,48 | 13,19 | ||||||
66,01 | 48,30 | 33,84 | 22,56 | 14,18 | 8,26 | 4,30 | |||||
40 | 64,19 | 52,71 | 42,37 | 33,26 | 25,39 | 18,70 | 13,11 | - | |||
75,31 | 61,63 | 49,31 | 38,45 | 29,07 | 21,10 | 14,43 | |||||
177,61 | 126,09 | 86,20 | 56,50 | 32,26 | 20,73 | 11,26 | 5,45 | ||||
45 | 134,87 | 108,24 | 85,16 | 65,58 | 49,26 | 35,93 | 25,24 | 16,82 | |||
133,87 | 107,23 | 84,16 | 64,58 | 48,26 | 34,93 | 24,24 | 15,82 | ||||
Примечания1 При промежуточных значениях и коэффициенты , и допускается определять интерполяцией.2 В фигурных скобках приведены значения коэффициентов несущей способности, соответствующие значению угла наклона нагрузки , исходя из условия формулы (5.35). |
5.7.13 Расчет на плоский сдвиг по подошве производят при наличии горизонтальной составляющей нагрузки на фундамент в случаях:
нарушения условия формулы (5.35) применимости формулы (5.32);
наличия слоя грунта с низкими значениями прочностных характеристик непосредственно под подошвой фундамента;
в случаях, указанных в 5.7.14.
5.7.14 Предельное сопротивление основания (однородного ниже подошвы фундамента до глубины не менее 0,75b), сложенного медленно уплотняющимися водонасыщенными грунтами (см. 5.7.5), допускается определять следующим образом:
а) вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания ленточного фундамента , кН/м, по формуле
, (5.37)
где - то же, что и в формуле (5.28);
q - пригрузка с той стороны фундамента, в направлении которой действует горизонтальная составляющая нагрузки, кПа;
- то же, что и в 5.7.5;
;
- угол, рад, определяемый по формуле
, (5.38)
здесь - горизонтальная составляющая расчетной нагрузки на 1 м длины фундамента с учетом активного давления грунта, кН/м.
Формулу (5.37) допускается использовать, если выполняется условие
; (5.39)
б) силу предельного сопротивления основания прямоугольного ( ) фундамента при действии на него вертикальной нагрузки допускается определять по формуле (5.32), полагая , , .
Во всех случаях, если на фундамент действуют горизонтальные нагрузки и основание сложено грунтами в нестабилизированном состоянии, следует производить расчет фундамента на сдвиг по подошве (см. 5.7.12).
5.8 Особенности проектирования оснований при реконструкции сооружений
5.8.1 Техническое задание на проектирование оснований и фундаментов реконструируемых сооружений должно включать сведения о целях реконструкции (надстройка существующего сооружения, пристройка к нему новой части, устройство подземной части, встройка - при поднятии вышерасположенных этажей и устройстве в них промежуточных помещений и т.п.), характеристику здания, уровень ответственности, нагрузки и другие данные, необходимые для проектирования.
5.8.2 Исходные данные также должны содержать результаты инженерно-геологических изысканий площадки строительства на момент реконструкции, включающие определение деформационно-прочностных характеристик грунтов, в том числе полученных по испытаниям образцов, отобранных из-под подошвы фундаментов, и данные технического обследования фундаментов и конструкций сооружения. При выполнении технического обследования особое внимание должно уделяться прочностным характеристикам материалов строительных конструкций, наличию в них деформаций, трещин и т.п.
5.8.3 По полученным данным (см. 5.8.2) проверяют фактические и предполагаемые (в зависимости от целей реконструкции) давления на грунты основания под подошвой существующих фундаментов и устанавливают необходимость усиления основания. При выбранных способах усиления, основание и конструкции фундаментов должны быть рассчитаны на нагрузки и воздействия, возникающие в период реконструкции сооружения и в процессе его дальнейшей эксплуатации.
5.8.4 При проектировании усиления оснований и фундаментов необходимо учитывать состояние конструкций подземной и наземной частей, а также особенности производства работ по усилению оснований, фундаментов, подземной и наземной частей сооружения.
В проектах реконструируемых сооружений должны приниматься такие решения по устройству или усилению оснований и фундаментов, при которых наиболее полно используются несущая способность существующих конструкций фундаментов и деформационно-прочностные характеристики грунтов.
5.8.5 Проектирование оснований фундаментов реконструируемых сооружений выполняют в соответствии с указаниями подразделов 5.1-5.7.