Расчет фундамента на устойчивость при воздействии касательных сил пучения

В случае если глубина заложения фундамента больше глубины промерзания, на него действуют следующие силы (рис. 4), учитываемые в расчете на устойчивость:

– расчетная нагрузка на подошву фундамента F, кН, с коэффициентом надежности по нагрузке

. В расчет принимается наименьшее значение по наиболее невыгодному сочетанию нагрузок и воздействий, включая выдергивающие (ветровые, крановые и т.п.);

– расчетная удельная касательная сила пучения

, кПа, определяемая опытным путем, а при отсутствии опытных данных по [21, табл. 2.41] или [24, табл. 9] (при строительстве на вечномерзлых грунтах);

– расчетное значение силы, удерживающей фундамент от выпучивания вследствие или трения его боковой поверхности о талый грунт, лежащий ниже расчетной глубины промерзания, Fr¦ , кН, [21, п. 2.15], или смерзания фундамента с вечномерзлым грунтом, залегающим ниже деятельного слоя, Fr

, кН, [24, п. 4.43].

Для зданий, возводимых вне зоны распространения вечной мерзлоты, согласно [24] устойчивость фундамента на действие касательных сил пучения грунтов, прилегающих к его боковой поверхности, проверяется по формуле

,                                              (4.1)

где

, , – силы, действующие на фундамент; – площадь боковой поверхности фундамента, находящейся в пределах расчетной глубины сезонного промерзания, м2; – коэффициент условий работы, принимаемый равным 1.1; – коэффициент надежности, принимаемый равным 1.1.

Рис. 4.1. Схема фундамента на пучиноопасных грунтах при расчете по несущей способности: а) проверка на устойчивость; б) проверка на прочность (фундамент анкерного типа)

Табличные значения удельной касательной силы пучения

принимаются в зависимости от вида и влажности грунта, глубины промерзания, вида и состояния поверхности фундамента и класса здания.

Сила, действующая по подошве фундамента, F принимается равной расчетной постоянной нагрузке, то есть собственному весу сооружения, фундамента и грунта на его уступах с коэффициентом 0,9.

Расчетное значение силы , удерживающей фундамент от выпучивания за счет трения его о талый грунт, для фундаментов, имеющих вертикальные грани, определяется по формуле

,                                                              (4.2)

где – расчетное сопротивление талых грунтов сдвигу по боковой поверхности фундамента в j-м слое, кПа, допускается принимать по [26]; – площадь вертикальной поверхности сдвига в j-м слое грунта ниже расчетной глубины промерзания, м2. Значение для столбов без анкерной плиты принимается равным произведению толщины j-го слоя на периметр их сечения, для фундаментов с анкерной плитой – произведению толщины j-го слоя на периметр анкерной плиты; n – число слоев.

При проектировании малонагруженных столбчатых фундаментов с опорно-анкерными плитами (см. рис. 3.1,б) необходимо учитывать силы, возникающие в процессе пучения на верхней поверхности плиты и препятствующие выпучиванию фундамента. В этом случае расчет фундамента на устойчивость уточняется введением коэффициента к расчетной удельной силе пучения согласно [21, п. 2.154].




Содержание раздела

---

---