R – расчетное сопротивление грунта основания, это такое давление, при котором глубина зон пластических деформаций (t) равна 1/4b.

 

 

1/4b

 

 

Использование данной формулы:

1. Конструктивно задаемся шириной фундамента b

2. По характеристикам грунта определяем R

3. Сравниваем R и Р

 

P=(N₀+N_ф+N_гр)/A

 

Тогда

γ _ср – средний удельный вес фундамента и грунта на его уступах

γ _ср = 20…22 (кН/м³) - для зданий без подвала; 16…19 (кН/м³) - для здания с подвалом.

Для зданий III и IV класса можно не вычислять R, а принимать это значение по таблице СНиП 2.02.01-83. Там собраны и обобщены опытные данные, начиная с Российской империи.

В таблицах СНиП R₀ – называется условным расчетным сопротивлением (обычно используется для зданий с b = 0,6…1,5 м и d = 1…2,5 м для грунтов, у которых сжимаемость с глубиной не увеличивается и пласты залегают горизонтально).

Проектирование по предельному состоянию по устойчивости, несущей способности

(первое предельное состояние)

 

Условия расчета

 

1. Наличие постоянно действующей горизонтальной составляющей.

2. Основание ограничено нисходящими откосами.

 

 

 

 

 

3. При проектировании анкерных фундаментов.

 

 

 

4. При наличии в основании скальных пород.

 

Расчет оснований по несущей способности

F ≤ γ_сF_u/γ_q

 

F – расчетная нагрузка на основание при наиболее невыгодной комбинации нагружения; F_u – несущая способность основания (сила предельного сопротивления основания); γ_с – коэффициент условия работы основания; γ_q – коэффициент надежности (≥ 1,2 – в зависимости от ответственности здания и сооружения)

Для скальных грунтов

 

R_c – расчетное значение временного сопротивления образца скального грунта сжатию в водонасыщенном состоянии.

N_u - вертикальная составляющая силы предельного сопротивления.

b^/l^/ - приведенные ширина и длина фундамента

 

eb , el - эксцентриситеты приложения всех нагрузок по осям фундамента

b^/= b – 2e_b

l^/= l – 2e_l

Для однородных нескальных грунтов несущую способность находят аналитически

N_u = b`l`(N_γb` γ_Iξ_γ + N_qdγ_Iξ_q + N_cc_Iξ_c)

f ~ φ – по таблице СНиП 2.02.01-83

N_γ = λ_γi_γn_γ λ_γ

N_q = λ_qi_qn_q λ_q

N_c = λ_ci_cn_c λ_c

i_γ i_q i_c – коэффициенты влияния угла наклона нагрузки

n_γ n_q n_c - коэффициенты влияния соотношения сторон прямоугольного фундамента

 

Графоаналитический метод определения N_u с построением кругло цилиндрических поверхностей скольжения – применяется если:

- основание сложено неоднородными грунтами;

- величины пригрузок с разных сторон фундамента отличаются, > чем на 25%.

 

Недостатки проектирования фундаментов по R:

Выравнивание давления приводит к разной ширине подошвы фундамента и разной величине активной сжимаемой толще, значит и к разным (неравномерным) осадкам.

7. Расчетное сопротивление грунта

РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ

1. Расчетные сопротивления грунтов основания R ₀, приведенные в табл. 1-5, предназначены для предварительного определения размеров фундаментов. Область применения значений R ₀ и R ^/₀ для окончательного определения размеров фундаментов указана в п. 2.42 для табл. 4, в п. 8.4 для табл. 5 и в п. 11.5 для табл. 6.

2. Для грунтов с промежуточными значениями e и I_L (табл. 1-3), p_d и S_r (табл. 4), S_r (табл. 5), а также для фундаментов с промежуточными значениями g (табл. 6) значения R ₀ и R^/ ₀ определяются по интерполяции.

3. Значения R ₀ (табл. 1-5) относятся к фундаментам, имеющим ширину b ₀ = 1 м и глубину заложения d ₀ = 2 м.

При использовании значений R ₀ для окончательного назначения размеров фундаментов (пп. 2.42, 3.10 и 8.4) расчетное сопротивление грунта основания R, кПа (кгс/см²), определяется по формулам:

при d £ 2 м (200 см)

R = R ₀[1 + k ₁(b – b ₀)/ b ₀] x (d + d ₀)/2 d ₀ ; (1)

при d > 2 м (200 см)

R = R ₀[1 + k ₁(b – b ₀)/ b ₀] + k ₂ g ^/_II (d - d ₀), (2)

Где b и d – соответственно ширина и глубина заложения проектируемого фундамента, м (см);

g^/ _II – расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м³ (кгс/см³);

k ₁ – коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, k ₁ = 0,125, пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами k ₁ = 0,05;

k ₂ – коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, k ₂ = 0,25, супесями и суглинками k ₂ = 0,2 и глинами k ₂ = 0,15.

Примечание. Для сооружений с подвалом шириной В = 20 м и глубиной d_b ³ 2 м учитываемая в расчете глубина заложения наружных и внутренних фундаментов принимается равной: d = d ₁ + 2 м [здесь d ₁ – приведенная глубина заложения фундамента, определяемая по формуле (8) настоящих норм]. При В > 20 м принимается d = d ₁.

8. Определение осадки фундамента методом послойного суммирования и порядок расчета.