Ф. 13. 5. Как рассчитываются основания анкерных фундаментов по деформациям.

В отличие от обычных фундаментов, передающих на основание сжимающие нагрузки, расчет оснований анкерных фундаментов по деформациям заключается не в определении расчетной осадки, а в ограничении давления на грунт обратной засыпки. Это объясняется отсутствием аналитических решений по определению деформаций от нагрузки, приложенной внутри линейно-деформируемого полупространства, что связано со сложностью решения задачи.

Поэтому в СНиП [1] расчет деформаций оснований грибовидных фундаментов и анкерных плит рекомендуется не выполнять, если соблюдается условие

где F_n - нормативное значение выдергивающей силы; G_n - нормативное значение веса фундамента; b - угол наклона выдергивающей силы к вертикали; g _c - коэффициент условий работы; - расчетное сопротивление грунта обратной засыпки; A ₀ - площадь проекции верхней поверхности фундамента на плоскость, перпендикулярную линии действия выдергивающей нагрузки.

Расчет деформаций оснований инъекционных анкеров выполняется с использованием численных методов расчета на ЭВМ. Используя численные методы, можно также определить перемещение грибовидных анкеров и анкерных плит.

Ф.13.6.* Как определить несущую способность анкерных плит и грибовидных фундаментов?

Анкерные плиты и грибовидные фундаменты относятся к категории анкерных фундаментов мелкого заложения. Поэтому расчет оснований данных анкерных фундаментов производится исходя из предположения выпора грунта на поверхность основания.

Расчет оснований по несущей способности при действии на фундамент линий электропередачи выдергивающей нагрузки производится исходя из условия

где F - расчетное значение выдергивающей силы; g _f - коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным 0,9; G_n - нормативное значение веса фундамента; b - угол наклона выдергивающей силы к вертикали (рис.Ф.13.6); g _c - коэффициент условий работы, принимаемый равным единице; F_n.q - сила предельного сопротивления основания выдергиваемого фундамента; g _n - коэффициент надежности по назначению, который зависит от типа опор воздушных линий электропередачи.

Силу предельного сопротивления основания выдергиваемого фундамента определяют по формуле

где g _bf - расчетное значение удельного веса грунта обратной засыпки; V_bf - объем тела выпирания в форме усеченной пирамиды, образуемой плоскостями, проходящими через кромки верхней поверхности фундамента (плиты) и наклоненными к вертикали под углами q, равными: у нижней кромки ; у верхней кромки ; у боковых кромок ; V_f - объем части фундамента, находящейся в пределах тела выпирания; для анкерных плит принимается V_f =0; A ₁, A ₂, A ₃, - площади граней призмы выпирания, имеющих в основании соответственно нижнюю, верхнюю и боковые кромки верхней поверхности фундамента (плиты); c₁ и j ₁- расчетные значения удельного сцепления и угла внутреннего трения грунта обратной засыпки.

Ф.13.7.* Как определить несущую способность анкерных фундаментов глубокого заложения?

К анкерным фундаментам глубокого заложения относятся винтовые сваи и инъекционные анкеры. Расчет оснований этих анкерных фундаментов по несущей способности производится исходя из различных предположений.

Предельное сопротивление грунта основания винтовых свай определяется суммой сил сопротивления грунта над лопастью и сил сдвига по боковой поверхности ствола сваи (рис.Ф.13.7).

В отличие от винтовых свай предельное сопротивление грунта основания инъекционного анкера определяется суммой сил сопротивления сдвига по боковой поверхности рабочего тела анкера и сил сопротивления по его торцевой части (рис.Ф.13.7,б). При этом решающее значение сопротивлению выдергивания инъекционных анкеров оказывает сопротивление по боковой поверхности заделки анкера, а у винтовых свай - сопротивление выдергиванию лопасти.

Рис.Ф.13.7. Схемы к расчету фундаментов глубокого заложения: а - винтовая свая; б - инъекционный анкер

Сила предельного сопротивления грунта основания винтового анкера определяется по формуле Л.Г.Мариупольского

где G ₁ - собственный вес анкера; k - отношение предельного давления анкерной плиты на грунт к напряжениям от собственного веса грунта; d - глубина заложения анкера; g - удельный вес грунта; R - радиус лопасти анкера; r - радиус ствола анкера; f - расчетное сопротивление грунта на боковой поверхности ствола анкера; l - длина ствола анкера.

Сила предельного сопротивления инъекционного анкера определяется по формуле

где g _c - коэффициент условий работы грунта; g ₀ - коэффициент условий работы анкера в грунте; R - радиус зоны заделки анкера; r - радиус скважины при устройстве анкера; f - расчетное сопротивление грунта основания на боковой поверхности заделки анкера; l - длина зоны заделки анкера; M_c, M_q - безразмерные коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения грунта; c - удельное сцепление грунта; g - удельный вес грунта; d - глубина заложения центра заделки анкера от поверхности основания.