Б. Перевірка стійкості фундаменту проти перекидання

Лекція 7                                                               

РОЗРАХУНКИ І ПРОЕКТУВАННЯ ФУНДАМЕНТІВ МІЛКОГО ЗАНУРЕННЯ НА ПРИРОДНІЙ ОСНОВІ

Задача розрахунку і проектуванняполягає в підборі таких генеральних параметрів H, а, b, які забезпечать задоволення нерівностей розрахунку за першою і другою групах граничних станів за ґрунтом і за матеріалом. 

Етапи розрахунку і проектування:

Ø вибір відмітки верхнього обріза фундаменту;

Ø обчислення діючих навантажень в прийнятих розрахункових поєднаннях;

Ø вибір глибини занурення підошви фундаменту;

Ø визначення розмірів підошви фундаменту;

Ø перевірка задоволення нерівностей першої групи граничних станів ґрунту (розрахунки, які називають «за несучою здатністю  ґрунтової основи»);

Ø перевірка задоволення нерівностей другої групи граничних станів ґрунту (розрахунки звані «за деформаціями ґрунтової основа»);

Ø перевірка задоволення нерівностей першої групи граничних станів матеріалу фундаменту (розрахунки звані «за міцністю матеріалу»);

Ø конструювання фундаменту.

Вибір глибини занурення підошви фундаменту.

Глибина занурення підошви фундаменту Н призначається за умови задоволення нерівностей першої і другої груп граничних станів ґрунтової основа. Одночасно має дотримуватися:

 і, де  - розрахункова глибина сезонного промерзання ґрунтів і  м – глибина занурення підошви від відмітки грунта з урахуванням найбільшого розмиву при розрахунковому паводку (для фундаментів річкових опор).

Розрахункова глибина сезонного промерзання ґрунтів визначається за формулою:    ,

де   m_t - коефіцієнт теплового впливу конструкції фундаменту (1.0 –1.1);

- нормативна глибина промерзання ґрунтів.

До ґрунтівне схильних до пучіннявідносять:

· скельні і крупнообломочні;

· гравелисті, грубозернисті і середньозернисті.

Розрахунок фундаменту за першим граничним станом ґрунтової основи.

Розрахунок полягає в задоволенні нерівності:

або 1,2 R

де - максимальні напруження в ґрунті під підошвою фундаменту;

    R - розрахунковий опір ґрунту під підошвою фундаменту.

А. Визначення напружень під підошвою позацентрово навантаженого фундаменту.

Рис.7.4

Випадок 1. Напруги  і  - одного знака (стиснення). Напруги обчислюються за формулою позацентрового стиснення: , (7.1) де N – вертикальні сили, центрально прикладені; Nf – власна вага фундаменту;  - вага грунту на обрізах фундаменту; М – момент;

А – площа підошви фундаменту; W – момент опору площі підошви фундаменту відносно осі У, яка проходить через центр ваги площі; H – глибина занурення фундаменту; h – висота фундаменту.

Перевірка міцності основи зводиться до задоволення умов

    та                       (7.2)

де R_гр – розрахунковий опір грунту  (див. приложение 24 СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы»);

    - коефіцієнт за призначенням споруди, дорівнює 1,4;

     - коэффициент умов работи. Частіш за все дорівнює 1,0.

Рис.7.5

Випадок 2. Напруження  та  - різних знаків Якщо напруги, обчислені за формулою (7.1) виходять різних знаків, то це означає, що формула позацентрового стиснення не може бути застосовна в цьому випадку. І дійсно, адже напруги розтягування не можуть виникати в грунті. Дійсна епюра напруг в грунті в цьому випадку трикутна, напруги визначаються із умови рівноваги

 , де а– розмір підошви фундаменту по осі У.

- визначається з умови, що сила N знаходиться над центром ваги епюри.

Як видно з рисунка,   и . Внесемо це значеня в умову рівноваги,  отримаємо формулу для обчислення

                                (7.3)

Б. Перевірка стійкості фундаменту проти перекидання

Ця перевірка полягає в задоволенні нерівності

    ,                                 (7.4)

де М_опр – момент перекидаючих сил щодо осі можливого повороту; М_уд – момент утримуючих сил;

     - коефіцієнт умов роботи, 0,8 – 0,9 залежно від типу ґрунтової основи; - коефіцієнт надійності, рівний 1,1.