Способности с использованием формулы 97 (16)

а - схема фундамента и нагрузок, заданных на уровне верха фундамента и приведенных к подошве; б - схема к определению приведенных размеров подошвы фундамента

Таблица 74(7)

Угол внутреннего трения,	Обозначе­ние коэффициентов	Коэффициенты несущей способности при углах наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки , град, равных
, град
		1,00	-	-	-	-	-	-	-	-	-
		5,14
		0,20	(0,05)
		1,57	(1,26)		-	-	-	-	-	-	-
		6,49	(2,93)
		0,60	0,42	(0,12)
		2,47	2,16	(1,60)		-	-	-	-	-	-
		8,34	6,75	(3,38)
		1,35	1,02	0,61	(0,21)
		3,94	3,45	2,84	(2,06)		-	-	-	-	-
		10,98	9,13	6,88	(3,94)
		2,88	2,18	1,47	0,82	(0,36)
		6,40	5,56	4,64	3,64	(2,69)		-	-	-	-
		14,80	12,50	10,02	7,26	(4,65)
		5,87	4,58	3,18	2,00	1,05	(0,58)
		10,66	9,17	7,65	6,13	4,58	(3,60)		-	-	-
		20,72	17,53	14,26	10,99	7,68	(5,58)
		12,39	9,43	6,72	4,44	2,63	1,29	(0,95)
		18,40	15,63	12,90	10,37	7,96	5,67	(4,95)		-	-
		30,14	25,34	20,68	16,23	12,05	8,09	(6,85)
		27,50	20,58	14,63	9,79	6,08	3,38	(1,60)
		33,30	27,86	22,77	18,12	13,94	10,24	(7,04)		-	-
		46,12	38,36	31,09	24,45	18,48	13,19	(8,63)
		66,01	48,30	33,84	22,56	14,18	8,26	4,30	(2,79)
		64,19	52,71	42,37	33,26	25,39	18,70	13,11	(10,46)		-
		75,31	61,63	49,31	38,45	29,07	21,10	14,43	(11,27)
		177,61	126,09	86,20	56,50	32,26	20,73	11,26	5,45	(5,22)
		134,87	108,24	85,16	65,58	49,26	35,93	25,24	16,82	(16,42)
		133,87	107,23	84,16	64,58	48,26	34,93	24,24	15,82	(15,82)

Примечание: 1. При промежуточных значениях и коэффициенты и допускается определять по интерполяции.

2. В скобках приведены значения коэффициентов несущей способнос­ти, соответствующие предельному значению угла наклона нагрузки , исходя из условия (100(19)).

2.273. Взвешивающее действие воды при определении удельного веса грунта учитывается при уровне грунтовых вод выше или ниже подошвы фундамента (ниже не более чем на двойной размер той стороны фундаме­нта, вдоль которой может происходить потеря устойчивости).

При промежуточном положении уровня грунтовых вод значения уде­льного веса грунтов и следует определять как средневзвешенные.

Пример. Расчет несущей способности основания прямоугольного фу­ндамента с использованием формулы (97(16)). В основании фундамента залегает суглинок с коэффициентом пористости в и показателем текучести .

Нормативные значения прочностных характеристик определяем по табл. 27. (2 прил. 1) °; кПа (0,28 кгс/см²). Удельный вес гру­нта принимаем: выше подошвы фундамента кН/м³ (1,61 тс/м³); ниже подошвы фундамента кН/м³ (1,72 тс/м³). Уровень грунтовых вод расположен :ниже подошвы фундамента на 3,5 м. Равнодействую­щие всех нагрузок в уровне верха фундамента для расчетов по первой гру­ппе предельных состояний: вертикальных кН (22 тс), горизонта­льных кН (8 тс), моментов кН·м.

Для расчетов по II группе предельных состояний: кН (19 тc); кН (7 тc); кН (5,6 тc).

Из расчета по II группе предельных состояний с учетом веса фундаме­нта и грунта на его обрезах, а также возможности повышения краевого давления на 20 % по сравнению с расчетным давлением получены размеры фундамента в плане b=1,8 м; l=0,9 м.

Глубина заложения фундамента d = l,3 м (рис. 30). Символом b обоз­начена сторона подошвы фундамента, направление которой совпадает с направлением действия горизонтальной составляющей нагрузки и возмо­жным направлением потери устойчивости.

Расчетные значения прочностных характеристик для расчета по I группе предельных состояний:

;

кПа (0,13 кгс/см²).

Значения коэффициентов надежности по грунту приняты по указаниям п. 2.72 (2.16).

Требуется проверить полученные размеры фундамента расчетом по несущей способности основания, считая, что здание относится ко II классу.

Приводим все нагрузки к подошве фундамента. Равнодействующая ве­ртикальных расчетных нагрузок в уровне подошвы фундамента с учетом веса фундамента и грунта на его обрезах

кН (26,2 тc).

Результирующий момент относительно центра тяжести подошвы

кН·м (-4 тсм).

Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания определяем по формуле (97(16)). Предварительно находим приведе­нные размеры фундамента Ь' и l', коэффициенты формы ,угол наклона равнодействующей к вертикали , коэффициенты несущей способности .

Эксцентриситет приложения равнодействующей вертикальных расчетных нагрузок равен:

м;

м;

м;

,

поэтому в формулах (98(17)) принимаем :

;

;

;

.

Проверяем условие (10(19)): ; 0,31<0,34, следовате­льно, формула (97 (16)) может быть использована для расчета основания по несущей способности. По табл. 72 (7 прил. 1) при и на­ходим .

Находим вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания

=1,5·0,9(0,59·0,75·1,5·17,2 +3,17·2,5·16,1·1,3 + 5,96·1.3·1,3)=254 кН (25,4 тc).

Проверяем условие (92 (11)), принимая ; : 262>0,9·254/ /1,15=198, т.е. условие (92(11)) не выполняется, поэтому увеличиваем размеры фундамента, принимая его размеры в плане b=1,8; l=1,2 м.

Не пересчитывая вес фундамента и грунта на его обрезах, находим вер­тикальную составляющую силы предельного сопротивления основания =1,5·1,2(0,59·0,75·1,5·17,2+3,17·2,5·16,1·1,3 +5,96·1,3·1,3) = 338 кН (33,8 тc).

Проверяем условие 2.92 (11): 262 < 0,9·338/1,15=264. Условие выполняет­ся, поэтому окончательные размеры подошвы фундамента принимаются b=1,8; l=1,2.

В случае возможного поднятия уровня грунтовых вод следует проверить принятые размеры фундамента, исходя из расчета основания как по деформациям, так и по несущей способности, учитывая взвешивающее действие воды при определении удельного веса грунта.

2.274(2.63). Расчет фундамента на сдвиг по подошве производится исходя из условия

(101(20))

где и- суммы проекций на плоскость скольжения соответственно сдвигающих и удерживающих сил, определяемых с учетом активного и пассивного давлений грунта на боковые грани фундамента;

и- обозначения те же, что в формуле (92 (11)).

2.275. Расчет на плоский сдвиг по подошве производится при наличии горизонтальной составляющей нагрузки на фундамент в случаях:

нарушения условия (100(19)) применимости формулы (97(16));

наличия слоя грунта с низкими прочностными характеристиками непо­средственно под подошвой фундамента;

в случаях, указанных в п. 2.288(2.65).

2.276. При расчете на плоский сдвиг по формуле (101(20)) суммы проекций на плоскость скольжения расчетных сдвигающих и удерживающих сил определяются по формулам:

(102)

(103)

где Q - составляющая нагрузка на фундамент, параллельная плоскости сдвига, кН (тc);

и- соответственно составляющие равнодействующих активного и па­ссивного давления грунта (на боковые грани фундамента), параллельные плоскости сдвига и определяемые по указаниям СНиП II-55-79, кН (тc);

N - сумма расчетных нагрузок, нормальных плоскости сдвига, кН (тc);

U - сила гидростатического противодавления (при уровне грунтовых вод выше подошвы фундамента), кН (тc);

f - коэффициент трения, определяемый по указаниям п. 2.277;

- обозначения те же, что в формулах (93(12)) и (97(16)).

2.277. Коэффициент трения f в формуле (103) определяется в зависимо­сти от шероховатости подошвы. Для бетонных фундаментов с повышенной шероховатостью подошвы

(104)

Для гладкой подошвы фундамента коэффициент трения f принимается по табл. 75 в зависимости от вида грунта основания или подготовки.

Таблица 75

Грунты основания или вид подготовки	Коэффициент трения f
Бетон или кладка из бетонных камней	0,7
Песок маловлажный	0,55
Песок влажный	0,45
Супесь	0,5
Супесь	0,35
Суглинок	0,45
Суглинок	0,25
Глина	0,3
Глина	0,2

Пример. Расчет фундамента на плоский сдвиг по подошве по формуле (101(20)). В основании фундамента залегает супесь с коэффициентом пористости е=0,65 и показателем текучести . Нормативные значения прочностных характеристик приняты по табл. 27 (2 прил. I): ; кПа (0,06 кгс/см²).

Рис. 31. Расчетная схема к примеру расчета