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 |
Nγ |
0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Nq |
1,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nc |
5,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Nγ |
0,20 |
|
δ' = 4,9 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Nq |
1,57 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nc |
6,49 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
Nγ |
0,60 |
0,42 |
|
δ' = 9,8 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Nq |
2,47 |
2,16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nc |
8,34 |
6,57 |
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
Nγ |
1,35 |
1,02 |
0,61 |
|
δ'= 14,5 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Nq |
3,94 |
3,45 |
2,84 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Nc |
10,98 |
9,13 |
6,88 |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
Nγ |
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 |
Nγ |
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 |
Nγ |
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 |
Nγ |
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 |
Nγ |
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 |
Nγ |
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). |