РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ ФУНДАМЕНТОВ ПОДВАЛЬНЫХ.ПОМЕЩЕНИЙ

При проектировании фундаментов подвальных помещений необходимо руководствоваться требованиями СНиП 2.02.01-83* /4/ и пособия /5/.

Выбор глубины заложения подошвы ленточного фундамента производят с учетом инженерно-геологических и климатических условий строительной площадки, конструктивных особенностей здания, наличия фундаментов, расположенных рядом зданий и сооружений

Проектирование оснований фундаментов мелкого заложения по II группе предельных состояний заключается в подборе площади фундамента, вычислении абсолютных и относительных деформаций и сравнении их с предельно допустимыми по /4/. При этом среднее и максимальное давление под подошвой фундамента не должно превышать предельных значений, рассчитанных по формулам СНиП 2.02.01-83*. В данном разделе методических указаний частично изложена методика расчета средних и максимальных напряжений под подошвой фундамента, расположенного в подвальной части здания. Полное изложение методики и расчет оснований фундаментов подвальных помещений по I группе предельных состояний приведены в пособии /5/.

Расчетные усилия в стенах подвала (рис.2.1) определяют в зависимости от величины реакции R A в верхней опоре, которая вычисляется с учетом возможного перераспределения усилий от поворота фундамента и смещения стены при загружении подвала односторонней временной нагрузкой. Рассмотрим наиболее распространенный случай, когда грунт лежит ниже надподвального перекрытия.

При проектировании оснований фундаментов по деформациям используют следующие характеристики грунта ненарушенного сложения: расчетное значение удельного веса грунта (gоII), расчетное значение угла внутреннего трения грунта (φII), удельное сцепление грунта (С II).

Значение характеристик грунта засыпки, уплотненной согласно нормативным документам с коэффициентом уплотнения не менее 0,95 от их плотности в природном сложении, допускается устанавливать по характеристикам того же грунта в природном залегании. Соотношения между характеристиками грунта засыпки и грунта природного сложения принимаются следующими:

g ' II = 0,95 g II; φ ' II = 0,9 φII; с 'I I = 0, 5сII;

но не более 10 кПа.

Коэффициент надежности по нагрузке g f при расчете по второй группе предельных состояний равен 1,0.

Интенсивность горизонтального активного давления грунта от собственной массы грунта на глубине y определится по формуле:

P γ = (g ' II ▪ g f ▪h▪ λ - с ' II ▪ Κ I) ▪ y / h, (2.1)

где h - расстояние от уровня планировки грунта до подошвы фундамента.

При горизонтальной поверхности засыпки, вертикальной стене и отсутствии трения и сцепления со стеной коэффициент бокового давления грунта λ, коэффициент интенсивности сил сцепления К 1 и угол наклона плоскости скольжения θ ₀ определяются по формулам:

(2.2)

Рисунок 2.1 Определение усилий по подошве фундамента

Интенсивность горизонтального давления грунта от равномерно распределенной нагрузки q, расположенной на поверхности призмы обрушения, следует определять по формуле:

P _q =q▪ g f▪ λ, (2.3)

При отсутствии специальных требований нормативную нагрузку на поверхности земли следует принимать равной 9,81 кПа (1тс/м ²).

Опорная реакция в уровне низа надподвального перекрытия определяется по формуле:

Ra = (h1 + h 2) ▪ { Pq ▪[ 4 n1³ - n1⁴ + 4 K (n1 + n) ² / m1 ] / 8 +

+Р γ₂ ▪[ 15 n1³ – З n1⁴ + 20 K ( n1 +n ) ³ /m1 ▪ n1 ] / 120 } / ( 1 + K ) +

+ (Mc ▪ ( 1,5 m1 + K) – (G1 + G2) ▪ eK) / H ▪( 1+ K ), (2.4)

где m 1, n, n 1 - дополнительные параметры, вычисляемые по формулам:

m1 = H / (h1 + h2 )

n = h3 / (h 1 + h2 ), (2.5)

n1 = h2 / (h 1 + h2 )

здесь Н, h1, h 2, h3 - геометрические размеры стены подвала (см. рис.2. 1).

В формуле (2.4) К - коэффициент, учитывающий изменение реакции за счет поворота фундамента

K = ω ▪ Eb ▪ Ib ▪ m₁ ²/ E ▪ b² ▪ (h1 + h2), (2.6)

где ω -коэффициент, равный 3;

Eb -модуль упругости бетона блоков, принимаемый по СНиП

2.02.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции";

Е - модуль деформации грунта основания;

Ib - момент инерции 1 м сечения стены;

b -ширина подошвы фундамента.

В формуле (2.4) имеются также следующие параметры:

М_с - изгибающий момент в уровне перекрытия. Принимается со знаком "плюс" при действии момента по часовой стрелке;

G1, G2 - нагрузка от собственной массы грунта и временная нагрузка над левой частью фундамента;

e - эксцентриситет приложения силы G1 относительно центра тяжести подошвы фундамента.

Момент в уровне подошвы фундамента вычислим по формуле

Mo = - Ra ▪ H + P q▪ h ² / 2 + P _g3 ▪ h ² / 6 – (G 1+ G 2 ) ▪ e + Mc, (2.7)

Суммарная вертикальная сила в уровне подошвы фундамента определится из формулы:

F_v =G +G1 +G2 +G3 +Nc, (2. 8)

где G -нагрузка от массы фундаментной плиты;

G 3 - нагрузка от массы стены подвала;

N _c -вертикальная сила в уровне низа плит надподвального перекрытия.

Проверка средних и максимальных напряжений над подошвой фундамента производится из условий:

Pcp = F _v /А ≤ R

Pmax = Fv / А + Mo / W ≤ 1,2R

W -момент сопротивления подошвы фундамента;

R -расчетное сопротивление грунта основания, вычисляемое по формуле (7) СНиП 2.02.01-83* /4/

R = g с1 ▪ g с2 / k ▪[ M g▪ k z ▪ b ▪ g _II + M q▪ d 1▪ g ¢_II + (M q – 1) ▪ d b ▪ g ¢_II + M c▪ c_II ],.. (2.10)

где g с1, g с2 - коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. 3 /4/;

k -коэффициент, зависящий от способа получения прочностных характеристик грунта;

k z -коэффициент, зависящий от ширины подошвы фундамента;

M g, Мq, М_с -коэффициенты, принимаемые по табл.4 /4/ в зависимости от угла внутреннего трения грунта;

d 1 -глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки до пола подвала или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, м;

d_b -глубина подвала- расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной менее 20м и глубиной свыше 2,0 м принимается d _b=2,0 м, при ширине подвала более 20м - d _b=0).

При проверке напряжений под подошвой фундамента значение минимального давления должно быть положительным.

После подбора размеров фундамента, удовлетворения условий (2.9) необходимо переходить к расчету деформаций основания по методике СНиП 2.02.01-83* /4/.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: