2014-02-18
783
Лекция 3 Проектирование оснований по двум группам предельных состояний
Основания должны быть запроектированы таким образом, чтобы деформации не превышают предельно допустимых значений, несущая способность основания была достаточной и чтобы не произошла потеря прочности и устойчивости. Основания рассчитываются по двум группам предельных состояний: 1) по несущей способности; 2) по деформациям.
По деформациям рассчитываются нескальные грунты во всех случаях. По несущей способности производится расчет в пяти случаях. Основание здания рассчитывается на основное сочетание нагрузок (расчет по деформативности), на основное особое по несущей способности. Нагрузки определяются по СНиПу «Нагрузки и воздействия». Все нагрузки от сооружения делятся на постоянные (вес сооружения, вес грунта на обрезах фундамента, вес самого фундамента) и временные. Временные делятся на длительно временные (вес оборудования) и кратковременные – снеговые и ветровые, особые (сейсмические нагрузки, просадка).
Следующие обозначения при расчете оснований по двум предельным группам:
NI, QI, MI – по первой группе предельных состояний;
NII, QII, MII – по второй группе предельных состояний.
Проводится во всех случаях для нескальных грунтов. Неравномерные осадки фундаментов могут вызывать появление в сооружении недопустимых деформаций, которые могут привести к разрушению конструкций сооружения или нарушению нормативных условий эксплуатации. Главным при проектировании фундаментов сооружений является ограничение относительной неравномерности осадок:
,
- предельно допустимая величина деформаций, определяемая по СНиПу (0,005-0,0018),
- относительная неравномерность деформаций, определяемая расчетом.
Здесь,
- разность между осадками соседних фундаментов, определяемая расчетом, в том числе с учетом фактора времени.
При проектировании данное условие допускается заменять условием ограничения средней или максимальной осадки наиболее нагруженного фундамента.
,
.
Средняя осадка лежит в пределах от 8 до 40 см, определяется по СНиПу.
Расчет по деформациям основан на теории линейной деформации среды. Применение теории допустимо, когда зона пластических деформаций в основании или полностью отсутствует или незначительна. Поэтому при расчете по деформации среднее давление по подошве фундамента ограничивается давлением, при котором под краями фундамента образуется зона пластических деформаций на глубину ¼ от ширины фундамента. Таким образом до выполнения расчета осадки фундамента необходимо, чтобы для всех фундаментов выполнялось условие:
,
где
– расчетное сопротивление грунта,
– среднее давление по подошве фундамента.
| b |
| ¼ b |
| P |
Если фундамент внецентренно нагруженный, то должны выполняться следующие услпвия:
Проверка по трем условиям должна иметь погрешность в пределах 5 %.
| М0II |
| N0II |
| Q0II |
| Gгр |
| Gгр |
| Pmin |
| Pmax |
| Gф |
| MII |
| NII |
| TII |
| dгр |
где
– площадь подошвы фундаментах;
- момент сопротивления площади подошвы фундамента;
, - нагрузки, полученные в результате сбора нагрузок, действующих на надземную часть здания;
– коэффициент надежности, зависти от метода определения расчетных характеристик; если он определяются по таблицам СНиПа, то он >1, если с помощью испытаний, то к = 1;
, - коэффициенты условий работы основания: γc1 зависит от вида и состояния грунта по влажности, γc2 зависит от конструктивной схемы сооружения, определяется по СНиПу;
,, - коэффициенты, определяемые пол СНиПу в зависимости от угла внутреннего трения;
- коэффициент, зависящий от ширины фундамента;
- усредненное значение удельного веса грунта под фундаментом в пределах слоя толщиной 0,5 ширины фундамента;
