3.1.8. Выбирается расчетная схема. Если отношение ширины стены подвала b' к ширине подошвы фундамента b составляет не менее 0,7(,7), то pасчетная схема стены подвала принимается в виде однопролетной вертикальной балки, шарнирно опертой как в верхней части (в уровне низа перекрытия над подвалом), так и в нижней (в уровне подошвы фундамента). В этом случае производится проверка величины среднего давления под подошвой фундамента, который рассматривается как центрально загруженный. Среднее давление по подошве р должно удовлетворять условию:
(3.14)
Допускается перенапряжение основания не более 5 %, а недонапряжение -не более 10%. Если пределы отклонений при найденной ширине подошвы больше указанных, необходимо изменить ширину фундамента. Причем, если для выбранной ширины сборной плиты получается недонапряжение более 10%, а принятие ближайшего меньшего размера по прил.16 приводит к перенапряжению более 5%, то оставляют прежний типоразмер фундамента.
3.1.9. Если отношение < 0,7, то расчетная схема стены подвала должна
приниматься в виде балки, верхний конец которой в уровне низа перекрытия над подвалом шарнирно оперт, а нижний конец в уровне подошвы фундамента упруго защемлен. В запас надежности может быть использован прием расчета стены подвала как балки, жестко защемленной нижним концом и шарнирно опертой другим [10]. Опорный момент в заделке (в точке А подошвы фундамента) обусловлен действием веса грунта G3 и полезной нагрузки , на левом уступе фундамента, моментом М от перекрытия над подвалом и бокового давления грунта (рис.3.3).
Определение интенсивности активного бокового давления грунта на стену подвала в запас надежности допускается производить при следующих допущениях:
- поверхность грунта горизонтальна;
- толщина стены подвала одинакова по высоте;
- трение и сцепление грунта со стеной отсутствуют;
- грунт обратной засыпки не обладает сцеплением (с=0);
- грунт обратной засыпки находится в предельном состояния и поверхности скольжения являются плоскими.
Для этих условий активное боковое давление грунта на стену подвала в уровне поверхности планировки при отсутствии подземных вод
(3.15)
а на уровне подошвы фундамента
Рис.3.3. Расчетные схемы:
а - для определения момента в уровне подошвы фундамента а стадии завершенного строительства при < 0,7;
б - для проверки устойчивости положения конструкции фундамента в стадии незавершен ного строительства
(3.16)
При расположении уровня подземных вод (WL) выше подошвы фундамента необходимо учитывать взвешивающее действие воды на частицы грунта и действие гидростатического давления воды на стену подвала [10,20]. В формулах (3.15) и (3.16) принято:
-удельный вес грунта обратной засыпки, кН/м3, определяемый по
формуле (3.12):
- расчетное значение угла внутреннего трения обратной засыпки, в соответствии с [20] = 0,
hэ- высота эквивалентного нагрузке q слоя грунта,
(3.17)
Значение эксцентриситета приложения равнодействующей относительно геометрической оси подошвы фундамента (рис.3.2)
(3.18)
где - сумма вертикальных сил в подошве фундамента на один пог.м его
длины, кН/м, определяемая по формуле (3.8); ]
- сумма моментов относительно точки А подошвы фундамента на один
метр его длины, кНм/м,
При определении моментов от бокового давления грунта рекомендуется разбивать эпюру давления на прямоугольные и треугольные участки,а также использовать сведения из табл.3.1.
В зависимости от значения относительного эксцентриситете
(3.19)
далее поступают следующим образам.
При > 0,25 происходит отрыв подошвы более чем на четверть её ширины, что не допускается нормативными документами. Поэтому принимают новый ближайший типоразмер фундаментной плиты с большей шириной подошвы b, до тех пор пока не выполнится условие 0,25.
При 1/30 производится проверка только среднего давления под подошвой р по формуле (3.14), уточнение марки фундаментной плиты выполняется по п.3.1.8.
При 1/30 < <. 0,25 фундамент рассматривается как внецентренно нагруженный, при этом должно выполняться условие
Таблица 3.1
Изгибающие моменты в заделке при различных схемах загружения
pmax 1,2R (3.20)
Здесь максимальное давление в подошве фундамента определяется по формуле
(3.21) Величины фактических отклонений давлений от расчетного сопротивления грунта (3.22)
не должны превышать 5% при перенапряжении и 10% при недонапряжении. При несоблюдении этих требований изменяют ширину подошвы фундамента и повторяют расчет.