Е.5 Розрахункові значення φ11, с11, γ11 визначають при довірчій імовірності α, що приймають для розрахунків за другим граничним станом, яка дорівнює 0,85. Вказані характеристики знаходять для шару грунту завтовшки z нижче підошви фундаменту: z = b/2 при b < 10 м і z = z1 + 0,1b при b ≥ 10 м (тут z1 = 4 м).

Якщо товщина грунтів, розташованих нижче підошви фундаменту або вище неї, неоднорідна по глибині, то приймають середньозважене значення її характеристик , що визначають за формулою

:= ,(Е.2а)

де xi - значення характеристики i-го інженерно-геологічного елемента;

hi - товщина елемента.

Коефіцієнти Мγ, Mq, Mc визначені виходячи з умови, що висота (товщина) зони пластичних деформацій zmax під краями рівномірно навантаженої смуги дорівнюють чверті її ширини b; zmax = b/4.

Е.6 Розрахунковий опір R основи, яка складена великоуламковими ґрунтами, обчислюють за формулою (Е.1) на основі результатів безпосередніх визначень характеристик міцності ґрунтів.

Якщо вміст заповнювача перевищує 40 %, значення R для великоуламкових ґрунтів допускається визначати за характеристиками заповнювача.

Е.7 Розрахунковий опір ґрунтів основи R у випадку їх ущільнення або влаштування ґрунтових подушок повинен визначатись виходячи з розрахункових значень фізико-механічних характеристик ущільнених ґрунтів, що задаються проектом.

Е.8 Розрахунковий опір ґрунтів основи R при переривчастих фундаментах визначають як для стрічкових фундаментів згідно Е.4-Е.7 з підвищенням значення R коефіцієнтом kd, що приймають за таблицею Е.9.

Таблиця Е.9 - Коефіцієнт kd

Вид фундаментних плит

Значення коефіцієнта kd для пісків (крім пухких) і глинистих ґрунтів при коефіцієнті пористості е і показнику текучості IL

е ≤ 0,5; IL ≤ 0

е = 0,6; IL = 0,25

е ≥ 0,7; IL ≥ 0,5

Прямокутні

1,3

1,15

1,00

3 кутовими вирізами

1,3

1,15

1,15

Примітка 1. При проміжних значеннях е і IL коефіцієнт kd визначають інтерполяцією.

Примітка 2. Для плит з кутовими вирізами коефіцієнт kd враховує підвищення R згідно з приміткою 5 до Е.4.

Е.9 При збільшенні навантажень на основу існуючих споруд (наприклад, при реконструкції) розрахунковий опір ґрунтів основи повинен прийматись відповідно до даних про їх фізико-механічні властивості з урахуванням типу і стану фундаментів і надфундаментних конструкцій споруди, тривалості її експлуатації, очікуваних додаткових осідань при збільшенні навантажень на фундаменти і їх впливів на споруди, що надбудовуються, та споруди, що примикають, відповідно до підрозділу 11.4.

Е.10 Розрахунковий опір ґрунту основи R, обчислений за формулою (Е.1), може бути підвищений Ru в залежності від співвідношення розрахункового осідання основи s (при тиску р = R) та граничного осідання su (підрозділ 7.9):

а) при s ≤ 0,4su - Ru = 1,2R;

б) при s ≥ 0,7su - Ru = R;

в) при 0,7su > s > 0,4su - Ru визначають інтерполяцією.

При відповідному обгрунтуванні допускається при s ≤ 0,4su приймати Ru = 1,3R.

Підвищений тиск не повинен викликати деформації основи понад 80 % граничних і перевищувати значення тиску за умови розрахунку основ за несучою здатністю згідно з підрозділом 7.10.

Е.11 За наявності в межах стисливої товщі основи на глибині z від підошви фундаменту шару ґрунту меншої міцності ніж міцність ґрунту шарів, які лежать вище, розміри фундаменту повинні призначатись такими, щоб для сумарного напруження σz забезпечувалась умова

σz =(σzp - σzγ) + σzg ≤ Rz,(E.3)

де σzp, σzγ i σzg -вертикальні напруження в ґрунті на глибині гвід підошви фундаменту (Д.1),кПа;

Rz - розрахунковий опір ґрунту зниженої міцності, кПа, на глибині z, обчислений за формулою (Е.1) для умовного фундаменту шириною bz, м, яка дорівнює

bz = - a,(E.4)

де Az = N/σzp; a=(l - b/2),

тут N - вертикальне навантаження на основу від фундаменту;

l і b - відповідно довжина і ширина фундаменту.

Е.12 Тиск на ґрунт біля краю підошви позацентрово навантаженого фундаменту (обчислений у припущенні лінійного розподілу тиску під підошвою фундаменту при навантаженнях, прийнятих для розрахунку основ за деформаціями), як правило, повинен визначатись з урахуванням заглиблення фундаменту в ґрунт і жорсткості надфундаментних конструкцій.

Крайовий тиск при дії згинального моменту уздовж кожної осі фундаменту не повинен перевищувати 1,2R і в кутовій точці 1,5R (тут R - розрахунковий опір ґрунту основи, який визначається згідно з Е.4-Е.10).

ДОДАТОК Ж

(рекомендований)

ВЕРТИКАЛЬНА СКЛАДОВА ГРАНИЧНОГО ОПОРУ ОСНОВИ

Ж.1 Розрахунок фундаментів за несучою здатністю основ слід виконувати згідно з 7.10 з урахуванням змін 7.10.2. При цьому вертикальну складову граничного опору основи допускається визначати згідно з Ж.2-Ж.4.

γс - коефіцієнт умов роботи:

для пісків, крім пилуватихγс = 1,0;

для пісків пилуватих, а також глинистих грунтів у стабілізованому стані …………. γс = 0,9;

для глинистих ґрунтів у нестабілізованому станіγс = 0,85;

для скельних ґрунтів:

невивітрилих і слабовивітрилихγс = 1,0;

вивітрилихγс = 0,9;

сильновивітрилихγс = 0,8;

γn - коефіцієнт надійності за призначенням споруд, γn = 1,2; 1,15 і 1,10 відповідно для будівель і споруд І, II і III рівнів відповідальності.

Ж.2 Вертикальну складову сили граничного опору основи Nu, кН, складеної скельними ґрунтами, незалежно від глибини закладання фундаменту, обчислюють за формулою

Nu = Rcb'l',(Ж.1)

де Rc - розрахункове значення межі міцності на одноосьовий стиск скельного грунту, кПа;

b' i l' - відповідно приведені ширина і довжина фундаменту, м, що обчислюють за формулами:

b' = b - 2eb; l' = l - 2еl(Ж.2)

тут eb і еl - відповідно ексцентриситети прикладання рівнодіючих навантажень у напрямку поперечної і поздовжньої осей фундаменту, м.

Ж.З Вертикальну складову сили граничного опору Nu основи, складеної нескельними ґрунтами в стабілізованому стані, допускається визначати за формулою (Ж.З), якщо фундамент має плоску підошву і ґрунти основи нижче підошви однорідні до глибини не менше її ширини, а у випадку різного вертикального привантаження з різних сторін фундаменту інтенсивність більшої з них не перевищує 0,5R (R - розрахунковий опір ґрунту основи, що визначають згідно з Е.4):

Nu = b'l' (Nγξγb'γI + Nqξqγ'I d + Nc ξccI),(Ж.З)

де b' i l' - позначення ті самі, що у формулі (Ж.1), причому символом b позначена сторона фундаменту, в напрямку якої передбачають втрату стійкості основи;

Nγ, Nq, Nc - безрозмірні коефіцієнти несучої здатності, що визначають за таблицею Ж.1 у залежності від розрахункового значення кута внутрішнього тертя ґрунту φI і кута нахилу до вертикалі δ рівнодіючої зовнішнього навантаження на основу F у рівні підошви фундаменту;

γI, γ'I - розрахункові значення питомої ваги ґрунтів, кН/м3, що знаходять в межах можливої призми випирання відповідно нижче і вище підошви фундаменту (за наявності підземних вод визначають з урахуванням зважувальної дії води);

cI - розрахункове значення питомого зчеплення ґрунту, кПа;

d - глибина закладання фундаменту, м (у випадку неоднакового вертикального привантаження з різних сторін фундаменту приймають значення d, що відповідає найменшій величині привантаження, наприклад, з боку підвалу);

ξγ, ξq, ξc - коефіцієнти форми фундаменту, що визначають за формулами:

ξγ = 1 - 0,25/η; ξq = 1 + 1,5/η; ξc = 1 + 0,3/η,(Ж.4)

де η = l/b;

l i b - відповідно довжина і ширина підошви фундаменту, які приймають у випадку позацентрового прикладання рівнодіючої навантаження такими, що дорівнюють приведеним значенням l' i b', які визначають за формулою (Ж.2).

Таблиця Ж.1 - Коефіцієнти Nγ, Nq і Nc

Кут внутрішнього тертя грунту φI, град.

Позначення коефіцієнтів

Коефіцієнти несучої здатності Nγ, Nq і Nc при кутах нахилу до вертикалі рівнодіючої зовнішнього навантаження δ, град

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0

0

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Nq

1,00

Nc

5,14

5

0,20

δ' = 4,9

-

-

-

-

-

-

-

Nq

1,57

Nc

6,49

10

0,60

0,42

δ' = 9,8

-

-

-

-

-

-

Nq

2,47

2,16

Nc

8,34

6,57

15

1,35

1,02

0,61

δ'= 14,5

-

-

-

-

-

Nq

3,94

3,45

2,84

Nc

10,98

9,13

6,88

20

2,88

2,18

1,47

0,82

δ' =18,9

-

-

-

-

Nq

6,40

5,56

4,64

3,64

Nc

14,84

12,53

10,02

7,26

25

5,87

4,50

3,18

2,00

1,05

δ'= 22,9

-

-

-

Nq

10,66

9,17

7,65

6,13

4,58

Nc

20,72

17,53

14,26

10,99

7,68

30

12,39

9,43

6,72

4,44

2,63

1,29

δ'= 26,5

-

-

Nq

18,40

15,63

12,94

10,37

7,96

5,67

Nc

30,14

25,34

20,68

16,23

12,05

8,09

35

27,50

20,58

14,63

9,79

6,08

3,38

δ'= 29,8

-

-

Nq

33,30

27,86

22,77

18,12

13,94

10,24

Nc

46,12

38,36

31,09

24,45

18,48

13,19

40

66,01

48,30

33,84

22,56

14,18

8,26

4,30

δ'= 32,7

-

Nq

64,19

52,71

42,37

33,26

25,39

18,70

13,11

Nc

75,31

61,63

49,31

38,45

29,07

21,10

14,43

45

177,61

126,09

86,20

56,50

32,26

20,73

11,26

5,45

δ'= 35,2

Nq

134,87

108,24

85,16

65,58

49,26

35,93

25,24

16,82

Nc

133,87

107,23

84,16

64,58

48,26

34,93

24,24

15,82

Примітка 1. При проміжних значеннях φI і δ коефіцієнти Nγ, Nq і Nc допускається визначати інтерполяцією.

Примітка 2. У фігурних дужках наведені значення коефіцієнтів несучої здатності, що відповідають граничному значенню кута нахилу навантаження δ', виходячи з умови формули (Ж.6).