7.11.2 Порядок розрахунку повинен включати: визначення навантажень згідно з підрозділом 7.2; визначення глибини закладання підошви фундаментів згідно з підрозділом 7.5; розрахунки попередніх розмірів підошви згідно з 7.11.3; розрахунки осідань згідно з підрозділом 7.6; коригування (за необхідності) розмірів фундаментів (ширини підошви, перерізу) за результатами розрахунків осідань.

7.11.3 Попередні розміри підошви фундаментів визначають виходячи з конструктивних міркувань або з умови обмеження тисків на основу від розрахункових для другої групи граничних станів навантажень табличними значеннями розрахункового опору ґрунту R0 згідно з додатком Е.

7.11.4 Розміри позацентрово навантажених стовпчастих фундаментів колон виробничих будівель (у тому числі обладнаних мостовими кранами), фундаментів промислових споруд баштового типу слід призначати такими, щоб епюра тисків була трапецієподібною. Допускаються (за обґрунтування) трикутні епюри контактних напружень, у т.ч. вкороченої довжини, що означає кутовий відрив підошви фундаменту від грунту.

8 РОЗРАХУНКИ ФУНДАМЕНТІВ ЗА КОНСТРУКТИВНИМИ ОСОБЛИВОСТЯМИ ТА УМОВАМИ ВЗАЄМОДІЇ З ОСНОВОЮ

8.1 Фундаменти малозаглиблені та мідного закладання

8.1.1 Проектування малозаглиблених та мілкого закладання фундаментів (згідно з розділом 5) слід виконувати в залежності від їх конструкції (5.9).

Розміри фундаментів слід призначати за розрахунками згідно з підрозділом 7.11.

8.1.2 При проектуванні фундаментів у складних умовах будівництва повинні враховуватися додаткові вимоги ДБН В.1.1-5, ДБН В.1.1-12, ДБН В.1.1-24, інших відповідних нормативних документів згідно з додатком А та розділами 9,10,11 цих Норм.

8.1.3 При визначенні навантажень, які діють на основу фундаментів, крім навантажень на обрізі фундаменту, що визначають згідно з підрозділом 7.2, слід додатково враховувати:

  • власну вагу ґрунту на уступах;
  • власну вагу фундаменту;
  • навантаження на підлоги і проїзну частину поблизу фундаментів, які приймають за проектними даними, а за їх відсутності - 20 кПа для промислових будівель і 10 кПа для цивільних будинків.

8.1.4 Визначення розмірів у плані підошви фундаменту виконують згідно з підрозділом 7.11.

Конструкція перерізу залізобетонного фундаменту повинна задовольняти вимогам розрахунку за несучою здатністю (граничні стани першої групи) і за придатністю до нормальної експлуатації (граничні стани другої групи), які приймають згідно з нормами на проектування залізобетонних конструкцій.

Стовпчасті фундаменти під колони

8.1.5 Фундаменти під колони за властивостями грунтів основи повинні перевірятись розрахунками за:

  • деформаціями основи - величиною середніх, крайових і кутових тисків; тиску на покрівлю слабкого шару ґрунту; осідання (просідання) і крену - в усіх випадках;
  • несучою здатністю основи - у випадках, встановлених 7.1.2.

Розрахунок конструктивних елементів (ступенів) стовпчастих фундаментів під колони за прогинами, як правило, не виконують.

8.1.6 Конструктивні елементи залізобетонних фундаментів під колони повинні перевірятись розрахунками за матеріалом конструкції згідно з нормами на проектування залізобетонних конструкцій:

плитна частина

  • на продавлювання під торцем колони, підколонника і ступенів;
  • на розколювання при підколонниках стаканного типу;
  • на прогин за згинальним моментом і поперечною силою;
  • за зворотним моментом в зоні відриву підошви фундаменту від основи;
  • за утворенням і шириною розкриття тріщин;

підколонник

  • на косий позацентровий тиск суцільного перерізу;
  • на згин стаканної частини по похилому перерізу;
  • на зминання під торцем колони.

Стрічкові фундаменти

8.1.7 Стрічкові фундаменти повинні, як правило, розраховуватись як просторові конструкції на деформованій основі в складі системи "будівля - основа"(підрозділ 8.4).

Допускається їх розрахунок як перехресної системи балок під несучі стіни з узагальненою жорсткістю.

В обґрунтованих випадках та для будівель класу СС1 просторову розрахункову схему допускається розділяти на плоскі розрахункові схеми в поперечному і поздовжньому напрямках стрічкового фундаменту. При цьому для поперечного перерізу розрахунки виконують для фрагмента стрічкового фундаменту завдовжки 1 п. м.

8.1.8 Навантаження на стрічкові фундаменти слід визначати згідно з 8.1.3, для попередніх розрахунків навантаження допускається розподіляти за правилом вантажних площ.

8.1.9 Ширину підошви стрічкового фундаменту визначають згідно з підрозділом 7.11, при визначенні навантажень - згідно з 8.1.3, 8.1.8.

8.1.10 Стрічкові фундаменти під стіни в загальному випадку повинні перевірятись розрахунками за деформаціями основи згідно з підрозділом 7.6, при цьому визначають максимальніосідання в центральному перерізі і різниці осідань частин будинку, у т.ч. різниці осідань фундаментів, які перетинаються, якщо їх осідання визначались для фрагментів завдовжки 1 п. м. Згідно з8.1.7.

8.1.11 Розрахунки конструктивних елементів стрічкових фундаментів за міцністю для І групи граничних станів виконують на розрахункові навантаження від: надземної частини на обрізі фундаменту та тих ділянок, що примикають (при їх розподілі згідно з 8.1.8); власної ваги фундаменту та ґрунту на уступах; активного і пасивного тиску ґрунту на стінову частину фундаменту; привантаження на підлоги і проїзну частину біля фундаменту.

Стрічкові фундаменти під колони повинні розраховуватись у поздовжньому напрямку виходячи з мінімальної жорсткості у вертикальній площині або з урахуванням змін висоти поперечного перерізу стрічки.

8.1.12 Розрахунок конструктивних елементів перерізу фундаменту за утворенням і розкриттям тріщин, а також за деформаціями (прогинами) виконують за розрахунковими для другої групи граничних станів навантаженнями згідно з 8.1.13.

Розрахунок плитної частини фундаменту в поперечному напрямку за деформаціями (прогинами), як правило, не виконують.

8.1.13 Конструктивні елементи стрічкового фундаменту повинні перевірятись розрахунками відповідно до норм на проектування бетонних і залізобетонних конструкцій:

плитна частина

  • на прогин у площині поперечного перерізу за згинальним моментом і поперечною силою;
  • на прогин із крутінням у поздовжньому напрямку (тільки як складений переріз монолітного фундаменту);
  • за утворенням і шириною розкриття тріщин;
  • за прогинами у поздовжньому напрямку (тільки як складений переріз монолітного фундаменту);

стінова частина

  • на прогин у вертикальній площині за згинальним моментом і поперечною силою (разом із плитною частиною для монолітних фундаментів);
  • на дію горизонтальних навантажень у поперечному напрямку (8.2.8);
  • на дію горизонтальних навантажень від активного тиску ґрунту з урахуванням привантаження на підлоги і проїзну частину в поздовжньому напрямку,
  • на вигин із крутінням для стрічкових фундаментів у виді перехресної системи балок чи балок-стінок;
  • на стискальні напруження з урахуванням перерозподілу тисків на основу в результаті її нерівномірних осідань;
  • на зминання під торцем колони;
  • за утворенням і шириною розкриття тріщин;
  • за прогинами у поздовжньому і поперечному напрямках.

8.1.14 Призначена з розрахунку за умов 8.1.9 ширина підошви фундаменту підлягає уточненню з умови забезпечення допустимих осідань і різниці осідань частин споруди.

8.1.15 При виконанні розрахунків стрічкових фундаментів як конструкцій на основі, що деформується, слід використовувати розрахункові навантаження і розрахункові характеристики матеріалів конструкцій і ґрунтів основи:

  • для граничних станів першої групи, якщо результатами розрахунку є напруження (відпори)ґрунту, які використовують для розрахунку конструктивних елементів фундаменту за міцністю;
  • для граничних станів другої групи, якщо результатами розрахунку є осідання фундаментівчи напруження (відпори) ґрунту, які використовують для розрахунку конструктивних елементівфундаменту за деформаціями (прогинами), за утворенням і шириною розкриття тріщин згідно знормами на проектування залізобетонних конструкцій.

Плитні фундаменти

8.1.16 Вимоги даного розділу поширюються на проектування і розрахунок крупнорозмірних (шириною b ≥ 10 м чи діаметром d ≥ 10 м) залізобетонних плитних фундаментів об'єктів різних конструктивних систем і призначення, І і II рівнів відповідальності, що зводяться на природних ґрунтових основах.

8.1.17 Розміри в плані плитного фундаменту попередньо, для підготовки вихідної інформації до спільного розрахунку основи, плитного фундаменту і надфундаментної (надплитної) частини споруди, визначають за габаритами надфундаментної будівлі з додаванням консольних ділянок та урахуванням умови формули (7.4).

Глибина закладання плитного фундаменту повинна призначатись згідно з підрозділом 7.5; вона приймається по низу бетонної підготовки.

8.1.18 Зусилля в плитному фундаменті і його деформації слід визначати, як правило, з розрахунку системи "основа - плитний фундамент - споруда".

8.1.19 Навантаження на споруди і впливи основи на фундамент повинні призначатись згідно з підрозділом 7.2 та урахуванням розрахункових ситуацій.

8.1.20 Розрахункова модель (розрахункова схема) плитного фундаменту у залежності від співвідношень розмірів поперечних перерізів повинна прийматись на основі теорії пластин, що згинаються, тонких, середньої товщини, товстих.

8.1.21 Розрахункову модель основи плитного фундаменту слід приймати згідно з підрозділом 7.6 та Д.31 – Д.40.

8.1.22 Для вивчення сумісних деформацій основи і споруди слід застосовувати окремі види просторових моделей основи або контактні моделі і використовувати програмні комплекси, які реалізують методи числового аналізу, що пройшли сертифікацію.

8.1.23 При розрахунку плитного фундаменту споруди слід застосовувати розрахункову модель основи, що характеризується змінним коефіцієнтом жорсткості, враховує неоднорідність основи в плані і по глибині, розподільну здатність основи.

8.1.24 Характеристики жорсткості (піддатливості) моделі основи допускається одержувати з використанням фундаментальних рішень про дію вертикальних і горизонтальних напружень на однорідний і неоднорідний (шаруватий, з модулем, що змінюється по глибині) лінійно-деформований півпростір; середні осідання плитного фундаменту визначати за методом, наведеним у додаткуД.

Примітка. При проектуванні плитних фундаментів на штучних основах характеристики жорсткості основи слід визначати згідно з розділом 15.

8.1.25 При визначенні сумісних деформацій основи і споруди з застосуванням моделі основи у вигляді тривимірного півпростору його розміри повинні бути такими, щоб границі мало впливали на результати аналізу досліджуваних характеристик (напружень, деформацій, переміщень тощо).

У розрахункових ситуаціях, де розглядаються впливи (гідрологічні, геотехнічні, техногенні) на основу, як правило, повинні враховуватись способи навантаження, зміни властивостей ґрунтів основи і нелінійні властивості їх деформування.

Необхідні вхідні параметри, визначення яких не передбачене стандартними методами, встановлюють за спеціальним завданням згідно з 4.5.

8.1.26 При сумісному розрахунку системи "основа - плитний фундамент – надфундаментна частина споруди" у залежності від конструктивної системи надземної будови допускається приймати надфундаментну частину як жорсткий штамп (наприклад, безкаркасні будівлі з частим розташуванням поперечних стін при H/L ≥ 0,75) чи не враховувати її жорсткість (наприклад, одноповерхові каркасні та багатоповерхові будівлі з металевим каркасом).

8.1.27 Сумісну деформацію основи і плитного фундаменту слід розглядати в розрахункових ситуаціях за характеристиками граничних станів згідно з 7.6.5.

8.1.28 Плитний фундамент за несучою здатністю основи розраховують у випадках, зазначених у 7.1.2.

8.1.29 Плитний фундамент слід перевіряти згідно з нормами на проектування залізобетонних конструкцій на міцність, продавлювання підколонниками і стінами при всіх можливих схемах продавлювання, за утворенням і розкриттям тріщин.

8.1.30 Крен плитних фундаментів (споруд у цілому) складної конфігурації в плані повинен обчислюватись числовими методами з урахуванням:

  • типу (виду), форми і заглиблення фундаменту;
  • навантажень (вертикальних, горизонтальних, моментних), що діють на фундамент, і способу їх прикладання;
  • фізико-механічних, у т.ч. міцнісних властивостей грунтів основи;
  • геотехнічних впливів;
  • впливу сусідніх фундаментів і навантажень на прилеглі площі;
  • збільшення ексцентриситетів навантажень через нахил, вигин фундаменту (споруди).

Для плитних фундаментів, що мають просту форму (прямокутних, круглих, кільцевих) і розташовані на однорідній основі, крени можуть визначатись за формулами додатка Д.

8.2 Фундаменти заглиблені

8.2.1 Вимоги даного розділу розповсюджуються на основні принципи розрахунків заглиблених фундаментів (згідно з класифікацією розділу 5) і підземних частин (стіни підвалів та підземних поверхів, у т.ч. просторово-рамні системи) споруд, що зводяться відкритим способом у котловані.

8.2.2 Характеристики грунтів основи заглиблених фундаментів слід визначати з урахуванням глибини розташування частин фундаментів, що проектуються.

8.2.3 При розрахунку контактних (нормальних і дотичних) напружень на контакті фундаментів і підземних частин споруд із ґрунтовою основою вибір розрахункових моделей конструкцій і основи слід визначати згідно з підрозділом 8.4.

8.2.4 Визначення активного тиску на огороджувальні конструкції заглибленої частини споруд слід виконувати згідно з розділами 12, 13.

8.2.5 Бічний тиск на огороджувальні конструкції підземних частин споруд слід визначати з урахуванням особливостей інженерних та гідрогеологічних умов, способу зведення, глибини, конструктивних особливостей споруди. При цьому слід ураховувати: