- то же, что в п. 3.7;
Gi - вес i-го элемента массива с учетом временных нагрузок на его поверхности;
n1, n2 - количество элементов массива грунта, для которых имеет соответственно положительное или отрицательное значение;
- угол между вертикалью и плоскостью основания элемента, отсчитываемый по часовой стрелке и принимаемый не более 173° - ;
- ширина элемента;
- угол наклона сил взаимодействия между элементами, который допускается принимать постоянным в пределах характерных участков и, как правило, равным для элементов, расположенных:
а) в шпунтовых набережных:
перед шпунтом - , но не более 20°, где - осредненное значение угла внутреннего трения в створе шпунта с низовой стороны;
между шпунтом и анкерной плитой - то же, но - в створе шпунта с верховой стороны;
за анкерной плитой - то же, но - в створе плиты;
б) в гравитационных набережных - аналогично указанному ранее перед и за сооружением и 0° - в пределах ширины сооружения.
Черт. 1. К расчету общей устойчивости по схеме глубинного сдвига при поступательном перемещении сдвигаемого массива грунта вместе с сооружением
1 - шпунтовая подпорная стена; 2 - возможная поверхность сдвига; 3 - нагрузка на поверхность грунта
2. Расчет устойчивости сооружений при вращательном перемещении сдвигаемого массива грунта вместе с сооружением (черт. 2) следует выполнять, принимая в условии (3):
(4)
(5)
где Мt - сумма моментов сил, вызывающих сдвиг сооружения относительно выбранного центра круглоцилиндрической поверхности;
Мr - сумма моментов сил, удерживающих сооружение от сдвига относительно выбранного центра круглоцилиндрической поверхности;
Gi - вес i-гo вертикального элемента, на которые условно разделен сдвигаемый массив грунта, с учетом вертикальных составляющих нагрузок на его поверхности:
- угол между вертикалью и радиусом r, проведенным к середине основания i-гo элемента ();
ai - расстояние по горизонтали от центра круглоцилиндрической поверхности до середины i-го элемента (принимается со знаком «минус» для элементов, расположенных слева от вертикали, проходящей через центр кругло-цилиндрической поверхности);
- сумма моментов от горизонтальных составляющих длительных временных и одной из кратковременных нагрузок, приложенных непосредственно к сооружению и вызывающих его сдвиг относительно выбранного центра круглоцилиндрической поверхности ();
Th - равнодействующая горизонтальных составляющих длительных временных и одной из кратковременных нагрузок, приложенных непосредственно к сооружению;
at - плечо равнодействующей Th относительно центра круглоцилиндрической поверхности;
li - длина дуги в основании i-го элемента;
Rg - сумма сил сопротивления конструктивных элементов (анкера, сваи, шпунта и т. п.) сдвигу, перпендикулярная радиусу r;
n - количество элементов.
При определении F и R следует принимать коэффициенты надежности по нагрузке, грунту и материалу равными единице.
Черт. 2. К расчету общей устойчивости по схеме глубинного сдвига при вращательном перемещении сдвигаемого массива грунта вместе с сооружением
1, 2, 3 - то же, что на черт. 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 9 Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ МЕТОДОМ ВНЕЦЕНТРЕННОГО СЖАТИЯ
По методу внецентренного сжатия нормальные и касательные контактные напряжения при неплоской подошве сооружения определяются по формулам:
(1)
(2)
где N - равнодействующая сил, приложенных к сооружению;
M = Ne - момент этой силы относительно центра тяжести подошвы (см. чертеж);
A, I0 - площадь подошвы и ее центральный момент инерции;
r - радиус-вектор рассматриваемой точки К подошвы относительно центра 0;
- угол между направлением равнодействующей N и нормалью к подошве в точке К;
- угол между нормалями к подошве в точке К и к радиусу-вектору этой точки.
При плоской подошве сооружения контактные напряжения определяются по формулам:
; (3)
(4)
где x - расстояние от рассматриваемой точки до центра тяжести подошвы;
Iy - момент инерции площади подошвы.
Схема к определению нормальных и касательных контактных напряжений при ломаной подошве сооружения
ПРИЛОЖЕНИЕ 10 Обязательное
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ДЛЯ СООРУЖЕНИЙ НА ОДНОРОДНЫХ ПЕСЧАНЫХ ОСНОВАНИЯХ МЕТОДОМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЭПЮР
Нормальные контактные напряжения методом экспериментальных эпюр определяются:
а) в случае, когда равнодействующая всех внешних сил Р проходит через центр подошвы сооружения, - по формуле
(1)
где - нормальное контактное напряжение в точке, находящейся на расстоянии х от центра подошвы сооружения;
- относительное нормальное контактное напряжение в соответствующей точке, определяемое по табл. 1 в зависимости от (ниже уровня воды удельный вес грунта следует принимать с учетом взвешивающего действия воды);
- среднее нормальное контактное напряжение по подошве сооружения ();
б) в случае внецентренного приложения к основанию равнодействующей внешних сил и отсутствия растягивающих напряжений по контакту подошвы фундамента с основанием при - по формуле
(2)
где , x - то же, что в формуле (1);
ep - эксцентриситет приложения нагрузки, нормальной к плоскости подошвы сооружения;
mk - коэффициент, определяемый по табл. 2.
Примечание. При подстановке в формулу (2) ep и х следует учитывать их знак относительно начала координат, принимаемого в центре подошвы сооружения.
Таблица 1
Значения
|
|
при , равном |
||||||
|
|
0,5 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
|
0 |
1,18 |
1,22 |
1,28 |
1,34 |
1,38 |
1,40 |
1,42 |
|
0,1 |
1,17 |
1,21 |
1,27 |
1,32 |
1,36 |
1,38 |
1,40 |
|
0,2 |
1,16 |
1,20 |
1,25 |
1,29 |
1,33 |
1,35 |
1,36 |
|
0,3 |
1,14 |
1,17 |
1,20 |
1,24 |
1,27 |
1,29 |
1,30 |
|
0,4 |
1,11 |
1,14 |
1,15 |
1,18 |
1,20 |
1,22 |
1,23 |
|
0,5 |
1,08 |
1,09 |
1,09 |
1,10 |
1,11 |
1,12 |
1,12 |
|
0,6 |
1,03 |
1,02 |
1,01 |
1,00 |
0,99 |
0,98 |
0,98 |
|
0,7 |
0,98 |
0,95 |
0,91 |
0,87 |
0,85 |
0,83 |
0,82 |
|
0,8 |
0,92 |
0,87 |
0,80 |
0,74 |
0,70 |
0,67 |
0,65 |
|
0,9 |
0,82 |
0,74 |
0,68 |
0,59 |
0,50 |
0,46 |
0,43 |
|
1,0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Таблица 2
Значения коэффициента mk
|
Число моделирования |
0,5 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
|
Коэффициент mk |
1,221 |
1,296 |
1,345 |
1,402 |
1,464 |
1,501 |
1,628 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 11 Обязательное
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ ОСНОВАНИЯ МЕТОДОМ ПОСЛОЙНОГО СУММИРОВАНИЯ
1. Осадка основания определяется методом послойного суммирования в соответствии с п. 7.7. Дополнительные вертикальные напряжения в середине i-го слоя грунта принимаются равными полусумме указанных напряжений на верхней zi-1 и нижней zi границах слоя.
2. Значение дополнительного вертикального напряжения на глубине zi основания от нагрузок р и пригрузок q определяется по формуле
,
где р - среднее фактическое вертикальное давление на грунт по подошве фундамента;
- коэффициент, учитывающий изменение по глубине дополнительного давления в грунте и принимаемый по таблице для прямоугольной формы подошвы в зависимости от относительной глубины и отношения сторон , для круглой - от отношения
- коэффициент, определяемый для прямоугольной пригрузки по чертежу а, а для треугольной - по чертежу б.
Допускается пригрузку аппроксимировать прямоугольной, треугольной или трапецеидальной эпюрой в зависимости от формы засыпаемого котлована. В последнем случае осадки складываются из определенных для прямоугольной и треугольной нагрузок.
Значения коэффициента
|
|
Круглые фундаменты |
Прямоугольные фундаменты с отношением сторон , равным |
||||||
|
|
|
1 |
1,4 |
1,8 |
2,4 |
3,2 |
5 |
10 |
|
0,0 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
|
0,4 |
0,949 |
0,960 |
0,972 |
0,975 |
0,976 |
0,977 |
0,977 |
0,977 |
|
0,8 |
0,756 |
0,800 |
0,848 |
0,866 |
0,875 |
0,879 |
0,881 |
0,881 |
|
1,2 |
0,547 |
0,606 |
0,682 |
0,717 |
0,740 |
0,749 |
0,754 |
0,775 |
|
1,6 |
0,390 |
0,449 |
0,532 |
0,578 |
0,612 |
0,630 |
0,639 |
0,642 |
|
2,0 |
0,285 |
0,336 |
0,414 |
0,463 |
0,505 |
0,529 |
0,545 |
0,550 |
|
2,4 |
0,214 |
0,257 |
0,325 |
0,374 |
0,419 |
0,449 |
0,470 |
0,477 |
|
2,8 |
0,165 |
0,201 |
0,260 |
0,304 |
0,350 |
0,383 |
0,410 |
0,420 |
|
3,2 |
0,130 |
0,160 |
0,210 |
0,251 |
0,294 |
0,329 |
0,360 |
0,374 |
|
3,6 |
0,106 |
0,130 |
0,173 |
0,209 |
0,250 |
0,285 |
0,320 |
0,337 |
|
4,0 |
0,087 |
0,108 |
0,145 |
0,176 |
0,214 |
0,248 |
0,285 |
0,306 |
|
4,4 |
0,073 |
0,091 |
0,122 |
0,150 |
0,185 |
0,218 |
0,256 |
0,280 |
|
4,8 |
0,062 |
0,077 |
0,105 |
0,130 |
0,161 |
0,192 |
0,230 |
0,258 |
|
5,2 |
0,052 |
0,066 |
0,091 |
0,112 |
0,141 |
0,170 |
0,208 |
0,239 |
|
5,6 |
0,046 |
0,058 |
0,079 |
0,099 |
0,124 |
0,152 |
0,189 |
0,223 |
|
6,0 |
0,040 |
0,051 |
0,070 |
0,087 |
0,110 |
0,136 |
0,172 |
0,208 |
|
Примечание. При определении дополнительных вертикальных напряжений на глубине zi от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через угловую точку прямоугольного фундамента, значения коэффициентов умножаются на 0,25. |
Графики для определения коэффициента
a - для прямоугольной пригрузки; б - для треугольной пригрузки
ПРИЛОЖЕНИЕ 12 Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ ОСНОВАНИЯ ПРИ СРЕДНЕМ ДАВЛЕНИИ ПОД ПОДОШВОЙ СООРУЖЕНИЯ, ПРЕВЫШАЮЩЕМ РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ГРУНТА
Осадка основания при среднем давлении под подошвой сооружения р, превышающем расчетное сопротивление грунта основания, определяется по формуле
где Кp - коэффициент увеличения осадки при учете областей пластических деформаций, определяемый для однородного в пределах сжимаемой толщи грунта Нс при ширине сооружения м и по чертежу, в других случаях - по результатам специальных исследований;
