Проектирование фундаментов по предельным состояниям

До 1962 г. фундаменты проектировали по допускаемым нагрузкам, а затем перешли к проектированию по предельным состояниям.

Сейчас в расчете оснований рассматриваются их предельные состояния по несущей способности (первое предельное состояние, согласно СНиП 2.02.01-83*) и по деформациям (второе предельное состояние). При этом оба вида указанных состояний между собой, как правило, не совпадают. Часто оказывается, что несущая способность грунтов по устойчивости еще далеко не исчерпана, а в осадках фундаментов уже достигнуто предельное состояние их развития. Поэтому расчет оснований по деформациям обычно считается основным, а расчету устойчивости грунтов чаще придают проверочный характер.

Такие осадки не допустимы
Проектирование фундаментов по предельным состояниям - student2.ru

Рпр – очень большое значение и не удовлетворяет величине предельно-допустимых осадок.

S ≤ SU

S – ожидаемая совместная осадка сооружения и основания по расчету;

SU – предельно допустимая осадка основания и сооружения.

Величина SU = f (чувствительности здания, технологических, архитектурных требований).

Пример технологических требований - фундамент турбогенератора

L= 40 – 50 м; SПР. – имеет min значение, т.к. даже при толщине плиты

h =1 м и L = 50 м конструкция все равно будет гибкой, испытывая прогиб Проектирование фундаментов по предельным состояниям - student2.ru или выгиб Проектирование фундаментов по предельным состояниям - student2.ru И такие деформации приводят к выводу машины из строя.

На величину S – влияет жесткость сооружения, уменьшая неравномерные осадки, однако до настоящего времени жесткость сооружения в расчет обычно не учитывается – что идет в запас расчета.

Под S – может быть: - абсолютная осадка;

Проектирование фундаментов по предельным состояниям - student2.ru - средняя осадка; (Sср)

- разность осадок; (ΔS)

- крен;

- прогиб

- выгиб; кривизна; угол закручивания;

- горизонтальные смещения.

Sср = (a1F1S1 + a2F2S2 +...+ anFnSn )/( a1F1 + a2F2 +...+ anFn)

где a1,a2 ,an - количество одинаковых фундаментов, имеющих площади F1 ,F2 ,Fn - соответственно.

S1 ,S2 ,Sn – подсчитанные осадки.

Опыт строительства показывает, что легкие здания в однородных грунтах при согласованном залегании слоев, сжимаемость которых с глубиной уменьшается, получают осадки в 2-3 раза меньше предельных, и тогда нет необходимости рассчитывать осадку.

mv1 > mv2 >mv3 > mv4

mv1
mv4
mv3
mv2
Проектирование фундаментов по предельным состояниям - student2.ru

P ≤ R
Необходимым и достаточным условием здесь будет выполнение неравенства:

где Р – фактическое среднее давление грунта под фундаментом;

R – расчетное сопротивление грунта основания

R = (γc1 γc2 / k) [MγkzII + Mqd1 γII' + (Mq – 1)db γII'+MccII] (1)

где, γc1 – коэффициент работы грунтового основания (1,1 – 1,4)

γc2 -коэффициент работы здания или сооружения во взаимодействии с основанием (1,1…1,4 для здания с жесткой конструктивной схемой; 1 – для здания с гибкой конструктивной схемой).

k –коэффициент надежности (1,1 – при определение характеристик грунтов по косвенным данным); (1 – при определение характеристик грунтов по непосредственным данным).

Mγ; Mq; Mc- эмпирические коэффициенты, зависящие от φII(расчетное значение угла внутреннего трения).

b –меньшая сторона подошвы фундамента(м);

γII'-осредненное (по слоям) расчетное значение удельного веса грунта, залегающего выше отметки подошвы фундамента;

γII –то же, но залегающего ниже подошвы фундамента;

cII –расчетное значение удельного сцепления;

db– глубина подвала (м);

d1 –глубина заложения фундаментов без подвальных сооружений; приведенная глубина заложения для зданий с подвалом.

Проектирование фундаментов по предельным состояниям - student2.ru

 
 
d1=h2+h1γnII'

db   h2 h1

gп – удельный вес конструкции пола подвала

Наши рекомендации