Студопедия — Б) схема нагрузок на основание
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Б) схема нагрузок на основание






5.9.5 Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания, сложенного скальными грунтами, Ф v, кН, независимо от глубины заложения фундамента, вычисляется по формуле (см. рисунок 5.11)

Ф v = Rc b ´ l ´, (5.57)

где Rc расчетный предел прочности на одноосное сжатие скального грунта, кПа;

b ´и l ´ — соответственно приведенные ширина и длина фундамента, м, вычисляемые
по формулам:

b ´ = b – 2 ех; l ´= l – 2 ey, (5.58)

здесь ех и eу — соответственно эксцентриситеты приложения равнодействующей нагрузок в направлении поперечной и продольной осей фундамента, м.

5.9.6 Сила предельного сопротивления основания, сложенного нескальными грунтами в стабилизированном состоянии, должна определяться исходя из условия, что соотношение между нормальными (s, МПа) и касательными (t, МПа) напряжениями по всем поверхностям скольжения, отвечающими предельному состоянию основания, соответствует зависимости

t = stg j1 + c 1, (5. 59)

где j1 и c 1— соответственно расчетные угол внутреннего трения, град, и удельное сцепление грунта, МПа.

5.9.7 Сила предельного сопротивления основания, сложенного медленно уплотняющимися водо­насыщенными глинистыми, органоминеральными и органическими грунтами (при степени влаж­ности Sr ³ 0,85 и коэффициенте консолидации с n £107 см2/г.), должна определяться с учетом возможного нестабилизированного состояния грунтов основания за счет избыточного давления
в поровой воде u, МПа, и того что соотношение между нормальными s, МПа, и касательными t, МПа, напряжениями принимаются по зависимости

t = (s – u)tg j1 + c 1, (5.60)

где значения j1 и c 1, см. формулу (5.59), соответствуют стабилизированному состоянию грунтов основания и определяются по результатам консолидированного среза (ГОСТ 12248, ГОСТ 20276).

5.9.8 Избыточное давление в поровой воде допускается определять методами фильтрационной консолидации грунтов с учетом скорости приложения нагрузки на основание.

При соответствующем обосновании (короткие сроки возведения сооружения или нагружение его эксплуатационными нагрузками, отсутствие в основании дренирующих слоев грунта или дренирующих устройств) допускается в запас надежности принимать j1 = 0, а с 1 — соответствующим нестабили­зированному состоянию грунтов основания и равным прочности грунта по результатам неконсолидированного среза сu (ГОСТ 12248, ГОСТ 20276).

5.9.9 Вертикальную составляющую силы предельного сопротивленияоснованияФ v, кН, сложенного нескальными грунтами в стабилизированном состоянии, допускается определять по формуле (5.61), если:

— соблюдается условие (5.63);

— фундамент имеет плоскую подошву, а нижезалегающие грунты однородны до глубины не менее ширины фундамента;

— интенсивность большей из нагрузок с одной из сторон фундамента (см. рисунок 5.11)
не превышает 0,5 R (где R — расчетное сопротивление грунта основания, определяемое в соответ­ствии с формулой (5.16), кН/м2).

(5.61)

где и — приведенные ширина и длина фундамента, м, по формуле (5.58), причем величина b ′ соответствует стороне фундамента, в направлении которой предполагается потеря устойчивости основания;

N g, Nq, Nc — безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по табли­це 5.18 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта j1
и угла наклона к вертикали d равнодействующей внешней нагрузки F на основание в уровне подошвы фундамента по 5.9.10;

g1, — расчетный удельный вес грунтов, кН/м3, находящихся в пределах возможной призмы выпирания соответственно ниже и выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяются с учетом взвешивающего действия воды
по формуле (5.17а));

с 1 — расчетное удельное сцепление грунта, кПа;

d — глубина заложения фундамента (в случае неодинаковой вертикальной нагрузки с разных сторон фундамента значение d принимается соответствующим наименьшей нагрузке, например со стороны подвала), м;

xg, x q, x c — коэффициенты формы фундамента, определяемые по формулам:

xg = 1 – ; x q = 1 + ; xс = 1 + , (5.62)

здесь h = l / b — коэффициент соотношения сторон фундамента, если h = l / b < 1, в формулах (5.62) следует принимать h = 1.

l и b — соответственно длина и ширина подошвы фундамента, принимаемые в слу­чае внецентренного приложения равнодействующей нагрузки равными приведенным значениям и , определяемым по формулам (5.58).

5.9.9.1 Расчет по формуле (5.61) допускается производить, если выполняется условие

tg d < sin j1, (5.63)

где обозначения — по 5.9.6 и 5.9.10.

Если условие (5.63) не выполняется, проверку несущей способности нескального основания фундамента следует производить исходя из следующих возможных вариантов потери устойчивости (в зависимости от соотношения вертикальной и горизонтальной составляющих равнодействующей нагрузки по формуле (5.64), а также от величины эксцентриситета):

— плоский сдвиг по подошве фундамента — по 5.9.11;

— глубинный сдвиг — по 5.9.12;

— смешанный сдвиг (плоский сдвиг по части подошвы и глубинный сдвиг по поверхности, охватывающей оставшуюся часть подошвы).

Таблица 5.18 — Безразмерные коэффициенты несущей способности N g, Nq, Nc

Угол внутреннего трения грунта j1, град. Обозна­чение коэффициентов Коэффициенты N g, Nq и Nc при углах наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки d, равных
10° 15° 20° 25° 30° 35° 40° 45°
N g  
  Nq 1,00                  
  Nc 5,14                  
N g 0,20 0,05* d′ = 4,9°
  Nq 1,57 1,26*                
  Nc 6,49 2,93*                
10° N g 0,60 0,42 0,12* d′ = 9,8°
  Nq 2,47 2,16 1,60*              
  Nc 8,34 6,57 3,38*              
15° N g 1,35 1,02 0,61 0,21* d′ = 14,5°
  Nq 3,94 3,45 2,84 2,06*            
  Nc 10,98 9,13 6,88 3,94*            
20° N g 2,88 2,18 1,47 0,82 0,36* d′ = 18,9°
  Nq 6,40 5,56 4,64 3,64 2,69*          
  Nc 14,84 12,53 10,02 7,26 4,65*          
25° N g 5,87 4,50 3,18 2,00 1,05 0,58* d′ = 22,9°
  Nq 10,66 9,17 7,65 6,13 4,58 3,60*        
  Nc 20,72 17,53 14,26 10,99 7,68 5,58*        
30° N g 12,39 9,43 6,72 4,44 2,63 1,29 0,95* d′ = 26,5°
  Nq 18,40 15,63 12,94 10,37 7,96 5,67 4,95*      
  Nc 30,14 25,34 20,68 16,23 12,05 8,09 6,85*      
35° N g 27,50 20,58 14,63 9,79 6,08 3,38 1,60* d′ = 29,8°
  Nq 33,30 27,86 22,77 18,12 13,94 10,24 7,04*      
  Nc 46,12 38,36 31,09 24,45 118,48 13,19 8,63*      
40° N g 66,01 48,30 33,84 22,56 14,18 8,26 4,30 2,79* d′ = 32,7°
  Nq 64,19 52,71 42,37 33,26 25,39 18,70 13,11 10,46*    
  Nc 75,31 61,63 49,31 38,45 29,07 21,10 14,43 11,27*    
45° N g 177,61 126,09 86,20 56,50 32,26 20,73 11,26 5,45 5,22* d′ = 35,2°
  Nq 134,87 108,24 85,16 65,58 49,26 35,93 25,24 16,82 16,42*  
  Nc 133,87 107,23 84,16 64,58 48,26 34,93 24,24 15,82 15,82*  
* Значения коэффициентов несущей способности соответствуют предельному значению угла наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки d¢ (указано в ячейке справа), определенному исходя из условия (5.63).
Примечание — При промежуточных значениях j1 и d коэффициенты N g Nq и Nc допускается определять линейной интерполяцией.

5.9.9.2 При неодинаковой пригрузке с разных сторон фундамента в составе горизонтальных нагрузок следует учитывать активное давление грунта.

Во всех случаях, когда на фундамент действуют горизонтальные нагрузки и основание сложено грунтами в нестабилизированном состоянии, следует производить расчет фундамента на сдвиг
по подошве.

Устойчивость фундаментов на действие сил морозного пучения грунтов необходимо проверять, если основание сложено пучинистыми грунтами.

5.9.10 Угол наклона к вертикали d равнодействующей внешней нагрузки на основание определяется из условия

tg d = Fh / Fv, (5.64)

где Fh и F v — соответственно горизонтальная и вертикальная составляющие внешней нагрузки F на основание в уровне подошвы фундамента (см. рисунок 5.11).

Расчет устойчивости фундамента на плоский сдвиг по его подошве при действии горизонтальной нагрузки для нестабилизированного грунта или при невыполнении условия (5.63) производится из условия

£ , (5.65)

где и — суммы горизонтальных проекций на плоскость скольжения соответственно расчетных сдвигающих и удерживающих сил, определяемые с учетом активного и пассивного давления грунта на боковые грани фундамента
по формулам:

здесь Fh — горизонтальная составляющая нагрузки на фундамент, кН (см. рисунок 5.11);

Ер и Еh — соответственно пассивное и активное давление грунта на боковые грани фундамента, кН;

Fv — вертикальная составляющая нагрузки на основание в уровне подошвы фундамента, кН;

u — гидростатическое противодавление при уровне подземных вод выше подошвы фундамента, кН;

А — площадь подошвы фундамента, м2;

с — расчетное удельное сцепление грунта, кПа;

f — коэффициент трения подошвы фундамента по грунту. Для фундаментов
с повышенной шероховатостью подошвы f = tg j (j — угол внутреннего трения грунта), при гладкой подошве бетонных фундаментов значение f допускается при расчетах на сдвиг принимать равным для:

песка маловлажного — 0,50;

песка водонасыщенного — 0,45;

супеси — 0,50 (IL < 0,25), 0,30(IL ³ 0,25);

суглинка — 0,40 (IL < 0,25), 0,20 (IL ³ 0,25);

глины — 0,30 (IL < 0,25), 0,15(IL ³ 0,25);

скальных оснований — 0,60.

g c и g n — коэффициенты, см. формулу (5.56).

5.9.12 Расчет оснований по несущей способности в случае, если его нельзя выполнить аналитически, допускается производить графоаналитическими методами с использованием круглоцилиндрических или ломаных поверхностей скольжения, если:

а) основание неоднородно по глубине (кроме случая двухслойного основания), не выполняются требования по 5.3.3;

б) пригрузка основания с разных сторон фундамента неодинакова, причем интенсивность большей из нагрузок превышает 0,5 R (R — расчетное сопротивление грунта основания, определяемое по формуле (5.16));

в) сооружение расположено на откосе или вблизи него;

г) состояние грунтов основания нестабилизированное, за исключением случаев по 5.9.7.

5.9.12.1 Расчет фундамента на устойчивость против глубокого сдвига графоаналитическим методом производится для принятой поверхности скольжения в следующем порядке (пример Г.13,
приложение Г). Задаются центры вращения для принятой поверхности скольжения и определяется коэффициент запаса устойчивости на сдвиг из условия

(5.66)

где — соответственно суммы моментов сдвигающих и удерживающих сил на 1 м длины фундамента относительно центра вращения, МН·м;

g с и g n — коэффициенты по формуле (5.56);

r — радиус поверхности скольжения, м;

b — ширина элементарных вертикальных полос, на которые делится сдвигаемый массив, м;

рi — средняя (в пределах ширины полосы) ордината эпюры давлений на грунт от сооружения без учета противодавления воды, определяемая по формуле для внецентренного сжатия, МПа;

hi — средняя высота i -й полосы грунта, м;

gI i — расчетный удельный вес грунта в пределах i -й полосы, принимаемый
с учетом взвешивающего действия воды, МН/м3;

jl i — расчетный угол внутреннего трения грунта по площадке скольжения в пре­делах рассматриваемой полосы, град;

a i — угол между вертикалью и нормалью к i- й площадке скольжения, град;

с I i — расчетное удельное сцепление грунта по площадке скольжения в пределах i -й полосы, МПа;

Еm — равнодействующая активного давления m -го слоя грунта на боковую грань фундамента, МН;

lm — расстояние от линии действия силы Em до горизонтали, проходящей через центр поверхности скольжения, м;

Fv — равнодействующая вертикальных нагрузок на уровне подошвы фундамента, МН;

а — расстояние от центра поверхности скольжения до линии действия силы Fv, м.

При наличии связи фундамента с конструкциями сооружения (например, неподвижной опоры
в виде перекрытия, анкера и др.) за центр вращения поверхности скольжения допускается принимать точку опирания фундамента. Если значения h меньше, чем по условию (5.66), следует увеличить размеры фундамента или выполнить другие мероприятия по обеспечению его устойчивости.

5.9.12.2 Устойчивость фундамента против опрокидывания рассчитывается по формуле

(5.66а)

где М ext и M int — соответственно моменты опрокидывающих и удерживающих сил относительно оси возможного поворота конструкции, проходящей по крайним точкам опирания подошвы фундамента, МН·м;

g с и g n — коэффициенты, см. условие (5.56).

Расчет фундамента (сооружения) на устойчивость против опрокидывания не производится, если выполняются требования 5.3.3, 5.9.3 (равнодействующая нагрузки не выходит за пределы ядра сечения подошвы фундамента по 5.3.1).







Дата добавления: 2015-06-29; просмотров: 692. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

Характерные черты немецкой классической философии 1. Особое понимание роли философии в истории человечества, в развитии мировой культуры. Классические немецкие философы полагали, что философия призвана быть критической совестью культуры, «душой» культуры. 2. Исследовались не только человеческая...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит...

Кран машиниста усл. № 394 – назначение и устройство Кран машиниста условный номер 394 предназначен для управления тормозами поезда...

Понятие и структура педагогической техники Педагогическая техника представляет собой важнейший инструмент педагогической технологии, поскольку обеспечивает учителю и воспитателю возможность добиться гармонии между содержанием профессиональной деятельности и ее внешним проявлением...

Репродуктивное здоровье, как составляющая часть здоровья человека и общества   Репродуктивное здоровье – это состояние полного физического, умственного и социального благополучия при отсутствии заболеваний репродуктивной системы на всех этапах жизни человека...

Случайной величины Плотностью распределения вероятностей непрерывной случайной величины Х называют функцию f(x) – первую производную от функции распределения F(x): Понятие плотность распределения вероятностей случайной величины Х для дискретной величины неприменима...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия