ВСН 29-85. Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах

для ленточных фундаментов

(4.9)

для столбчатых фундаментов

(4.I0)

где h_fp - то же обозначение, что в п.4.6;

l - расстояние между соседними фундаментами.

Крен оснований зданий ограниченных размеров в плане (при ) определяется по формуле

(4.11)

5. РАСЧЕТ ВНУТРЕННИХ УСИЛИЙ В КОНСТРУКЦИЯХ ЗДАНИЙ 3.1. Изгибающие моменты М, тсм, и поперечные силы F, тс, возникающие в конструкциях здания при неравномерных деформациях пучения грунтов основания, определяются по формулам

; (5.1)

; (5.2)

где B, B₁ - коэффициенты, зависящие от  и определяемые по графикам (рис.5,6);

[EI] - приведенная жесткость на изгиб поперечного сечения конструкций здания в системе фундамент-цоколь-пояс усиления-стена, тс.м², определяемая в соответствии с приложением 4;

h_fi, L - те же обозначения, что в формуле (4.8).

Изгибающие моменты и поперечные силы, возникающие в ленточных (плитных) фундаментах зданий ограниченных размеров в плане (при ), определяются из расчета балок (плит) на упругом основании без учета жесткости надфундаментных конструкций.

5.2. Изгибающее моменты и поперечные силы в отдельных конст­руктивных элементах (фундамент, цоколь, стена, пояс) определяются по формулам

; (5.3)

(5.4)

где [EI]_i, [GA]_i - соответственно изгибная и сдвиговая жесткость сечения рассматриваемого элемента;

G - модуль сдвига, тс/м², принимаемый равным 0,4E.

Рис. 5. Значение коэффициента B

Рис. 6. Значения коэффициента B₁

5.3. Силы F_r, возникающие в связях панельных стен, определяется по формуле

, (5.5)

где d_i, y_o, E_j, A_j - те же обозначения, что в формуле (13) приложения 4.

По найденным внутренним усилиям производится расчет на прочность конструктивных элементов зданий в соответствии с требова­ниями глав СНиП по проектированию каменных и армокаменных конструкций, бетонных и железобетонных конструкций.

6. УСТРОЙСТВО МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ 6.1. На отведенной под строительство площадке в первую очередь необходимо выполнить комплекс работ по инженерной подготовке в следующем составе:

снятие дернорастительного или пахотного слоя в местах установ­ки фундаментов, в увязке с общей планировкой застраиваемого участка;

выполнение предусмотренных проектом работ по отводу поверх­ностных вод.

6.2. Подготовка основания под мелкозаглубленный ленточный (столбчатый) фундамент состоит из отрывки траншеи (котлована), зачистки дна, устройства противопучинной подушки. При устройстве подушки непучинистый материал отсыпается слоями толщиной не более 20 см и уплотняется катками или площадочными вибраторами до

_d = 1,6 т/м³.

6.3. Во избежание водонакопления и осыпки стенок траншей (котлованов) отрывку их следует производить после завоза фундаментных блоков и других строительных материалов, необходимых для устройства мелкозаглубленных фундаментов.

6.4. После укладки фундаментных блоков пазухи траншей (котлованов) должны быть засыпаны предусмотренным в проекте материалом (непучинистым или местным грунтом) с обязательным уплотнением.

6.5. После окончания работ по устройству фундаментов следует незамедлительно закончить вокруг здания планировку с обеспечением стока атмосферных вод от здания и устройством отмосток.

6.6. Не допускается оставлять мелкозаглубленные (незаглубленные) фундаменты незагруженными на зимний период. Если это условие по каким-либо обстоятельствам оказывается невыполнимым, вокруг фунда­ментов следует устраивать временно теплоизоляционные покрытия из опилок, шлака, керамзита, шлаковаты, соломы и других материалов, предохраняющих грунт от промерзания.

6.7. Запрещается устраивать мелкозаглубленные фундаменты на промерзшем основании. В зимнее время допускается устраивать такие фундаменты только при условии глубокого залегания грунтовых вод с предварительным оттаиванием мерзлого грунта и обязательной засыпкой пазух непучинистым материалом.

Приложение 1 Определение расчетной предзимней влажности грунта Расчетная предзимняя влажность в слое грунта толщиной, равной глубине нормативного промерзания d_fn определяется по формуле

, (1)

где W_п - средневзвешенное значение влажности в слое сезонно про­мер­зающего грунта, доли един., полученное по результатам изысканий в летне-осенний период;

_e - расчетное количество осадков, выпавших за период t, предшествующий моменту проведения изысканий и определяемый по формуле (2);

₀ - расчетное количество осадков, выпавших в предзимний (до установления среднемесячной отрицательной температуры воздуха) период, равный по продолжительности t_e.

Значения _{e и} ₀ определяются по данным "Справочника по климату" или по среднемноголетним данным наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства. Продолжительность периода t_e , сутки, определяется отношением

, при t_e  90, (2)

где K - коэффициент фильтрации, м/сутки.

Приложение 2 Расчет деформации пучения ненагруженной поверхности грунта 1. Деформация пучения ненагруженной поверхности пылевато-глинистого грунта при его промерзании до расчетной глубины d_f в зависимости от расчетной предзимней влажности W определяется по формулам

при W > W_pr

(1)

при W  W_pr

, (2)

где W_pr - влажность предела пучения грунта, определяемая по формуле

, (3)

в которой

0,92, _w, _s, _d - плотность, т/м³, соответственно льда, воды, твердых частиц и сухого грунта;

K_w - коэффициент содержания незамерзшей воды в мерзлом грунте при температуре, равной 0,5Т_up ;

Т_up - минимальная температура грунта, пря которой прекра­щается его пучение; T_up, K_w определяются по таблице настоящего приложения;

T₀ - расчетная температура у îòêðûòîé, оголенной от снега поверхности грунта (°С); принимается равной средней температуре воздуха за зимний период;

W_p, W_cr - те же обозначения, что в п.2.1;

K_b - параметр, выражающий отношение коэффициентов влагопроводности, равный

, (4)

где W_sat - полная влагоемкость грунта;

I_t - температурный коэффициент, равный

, (5)

где  - параметр, характеризующий зону одновременного пучения, определяется по номограммам (рис.1,2);

 - параметр, выражающий связь между температурой и содержа­ни­ем незамерзшей воды в зоне промерзания, определяется по таблице настоящего приложения.

2. Деформация пучения ненагруженной поверхности песчаного грунта определяется по формуле

h_f = f_id_f, (6)

где f_i - интенсивность пучения, принимаемая равной:

f_i = 0,035 для слабопучинистого песчаного грунта;

f_i = 0,07 для среднепучинистого песчаного грунта.

Таблица

Значения параметров , K_w, и температуры прекращения пучения T_up различных видов глинистого грунта

Наимено­вание вида грунта

Число пластич­ности грунта

Темпе­ратура пре­краще­ния пуче­ния

T_up

Значе­ние пара­метра



Значение коэффициента K_w при расчетной температуре грунта T₀, C

-0,3

-0,5

-1

-2

-3

-4

-6

-8

-10

Супесь

0,02<I_p0,07

-1,5

3,55

0,6

0,5

0,4

0,35

0,33

0,3

0,28

0,26

0,25

Супесь пылеватая

Суглинок

Суглинок

0,07<I_p0,13

-2,0

4,25

0,7

0,65

0,6

0,5

0,48

0,45

0,43

0,41

0,4

пылеватый

-2.5

5,0

Суглинок

0,13<I_p0,17

-2,5

3,8

-

0,75

0,65

0,55

0,53

0,5

0,48

0,46

0,45

Суглинок пылеватый

-3

5,35

Глина

I_p>0,17

-4,0

2,5

-

0,95

0,9

0,65

0,63

0,6

0,58

0,56

0,55

Примечание. Для промежуточных значений температуры коэффициент K_w принимается по интерполяции.

Рис.1. Значение параметра  для суглинков

Рис. 2. Значение параметра  для пылевато-глинистых грунтов

Приложение 3 Определение сопротивления смещению мерзлого грунта относительно фундамента 1. Сопротивление смещенного мерзлого грунта относительно фундамента определяется по таблице настоящего приложения в зависимости от скорости пучения _t и расчетной температуры промерзающего грунта T_d под фундаментом.

2. Скорость пучения грунта _t, м/сутки, определяется из выражения

, (1)

где h_fi - деформация пучения ненагруженного основания, определяемая в соответствии с п. 4.3;

t_d - продолжительность периода, в месяцах, промерзания грунта под фундаментом

, (2)

Здесь t₀ - продолжительность периода с отрицательными температурами воздуха, в месяцах, определяемая в соответствии с главой СНиП 2.01.01-82.

d, h_п, d_f - те же обозначения, что в п. 4.3.

3. Расчетная температура грунта под фундаментом определяется по формуле

, (3)

при

, (4)

где T_min - средняя температура воздуха наиболее холодного месяца зимнего периода, C, определяемая в соответствии с главой СНиП 2.01.01-82.

Таблица

Значения _s

Расчет­ная темпера­тура грунта под

Средняя скорость пучения грунта _fx10² м/сутки, промерзающего под подошвой фундамента

фунда­мен­том

T_d, C

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,55

0,6

0,65

0,7

-0,6

0,5

1,1

1,6

2,2

2,7

3,3

3,8

4,4

4,9

5,5

6,8

8,2

9,6

11,0

12,3

13,7

15,1

16,4

17,8

19,2

-0,8

0,6

1,2

1,8

2,4

3,0

3,6

4,2

4,8

5,4

6,0

6,6

9,1

10,6

12,1

13,6

15,2

16,7

18,2

19,7

21,2

-1

0,7

1,3

2,0

2,7

3,0

4,0

4,7

5,4

6,1

6,7

8,4

10,1

11,8

13,5

15,2

16,9

18,6

20,2

21,0

23,6

-1,2

0,75

1,5

2,2

3,0

3,8

4,5

5,2

6,0

6,7

7,5

9,4

11,2

13,1

15,0

16,9

18,8

20,6

22,5

34,4

26,2

-1,4

0,8

1,6

2,5

3,3

4,1

5,0

5,8

6,7

7,5

8,3

10,4

12,5

14,6

16,7

18,8

20,8

22,9

25,0

27,1

29,2

-1,6

0,9

1,8

2,8

3,7

4,6

5,6

6,5

7,4

8,3

9,3

11,6

13,9

16,2

18,5

20,8

23,2

25,4

27,8

30,1

32,4

-1,8

1,0

2,0

3,1

4,1

5,1

6,2

7,2

8,2

9,3

10,3

12,8

15,4

18,0

20,6

23,1

25,7

28,3

30,8

33,4

36,0

-2

1,1

2,3

3,4

4,6

5,7

6,9

8,0

9,1

10,3

11,4

14,3

17,1

20,0

22,8

25,7

28,6

31,4

34,2

37,1

40,0

-2,2

1,3

2,5

3,8

5,1

6,3

7,6

8,9

10,1

11,4

12,7

15,8

19,0

22,2

25,4

28,6

31,7

34,9

38,0

41,2

44,4

-2,4

1,4

2,8

4,2

5,6

7,0

8,5

9,8

11,3

12,7

14,1

17,6

21,1

24,7

28,2

31,7

35,2

38,8

42,3

45,8

49,3

-2,6

1,5

3,1

4,7

6,2

7,8

9,4

10,9

12,5

14,1

15,6

19,5

23,5

27,4

31,3

35,2

39,1

43,0

47,0

50,9

54,8

-2,8

1,7

3,5

5,2

6,9

8,7

10,4

12,1

13,9

15,6

17,4

21,7

26,0

30,4

34,8

39,1

43,5

47,8

52,1

56,5

60,8

-3

1,9