7.6.3 Розрахунки споруди за деформаціями основи повинні виконуватись виходячи з умови їх сумісної роботи.
Розрахунки за деформаціями основ допускається виконувати без урахування спільної роботи споруди і основи у випадках, обумовлених 7.2.2.
7.6.4 Розрахунок за деформаціями основ виконують виходячи з умови
s ≤ su (7.3)
де s – спільна деформація основи і споруди, яку визначають розрахунком згідно з 7.1.9, 7.1.10, підрозділом 8.3 та додатком Д;
su– граничне значення спільної деформації основи і споруди, що встановлюють згідно з підрозділом 7.9.
Під величинами s, su може розумітись будь-яка з деформацій, вказаних у 7.6.5.
7.6.5 Спільна деформація основ і споруд характеризується:
абсолютним осіданням (підйомом) s основи окремого фундаменту;
середнім s і максимальним smax осіданням споруди;
відносною нерівномірністю осідань (підйомів) двох фундаментів (Δs/L), (L - відстань між фундаментами) ;
креном фундаменту (споруди) і;
відносним прогином чи вигином f/L, L - довжина ділянки вигину чи прогину;
кривизною ділянки споруди, що згинається, ρ;
відносним кутом прогину; закручування споруди Θ;
горизонтальним переміщенням фундаменту (споруди) u.
7.6.6 При розрахунках фундаментів за деформаціями основ необхідно враховувати можливість зміни як розрахункових, так і граничних значень деформацій основи за рахунок застосування інженерних заходів, передбачених проектом згідно з додатком К.
7.6.7 Розрахунок фундаментів за деформаціями основи слід виконувати на основі лінійних чи нелінійних розрахункових моделей згідно з 7.1.10, 7.1.11.
Лінійні моделі застосовуються при дотриманні критерію
σ ≤ σR–- у загальному випадку або р ≤ R, (7.4)
де σR – див. 7.1.6;
р або σ – середній тиск або напруження безпосередньо під підошвою фундаменту;
R – розрахунковий опір грунту основи під підошвою фундаменту згідно з 7.7.1.
7.6.8 Розрахункова схема основи для визначення спільних деформацій основи і будівлі, повинна вибиратись згідно з 7.1.9.
Розрахунок деформацій основи при дотриманні вимог 7.6.8 слід виконувати із застосуванням розрахункової схеми у вигляді лінійно-деформованого півпростору з умовним обмеженням глибини стисливої товщі Нсабо збільшеної товщі Нс до підошви слабких чи структурно нестійких грунтів згідно з Д. 10.
Примітка. Деформації основи повинні визначатись з урахуванням змін властивостей грунтів в результаті природних чи техногенних впливів на грунти.
7.6.9 При напруженні (тиску) під підошвою фундаментів, яке перевищує напруження, що відповідає розрахунковому опору R або 1,2R у випадках, обумовлених Е. 10, деформації основи слід визначати з урахуванням фізичної нелінійності деформування грунту.
Осідання за межами лінійної залежності між напруженнями і деформаціями слід визначати згідно з Д.30 та Д.38.
7.7.1 При розрахунку фундаментів за деформаціями основ у випадках 7.6.7 визначення розрахункового опору R виконують згідно з додатком Е в залежності від фізико-механічних показників властивостей грунтів основи, розмірів підошви фундаменту, глибини його закладання.
7.8.1 Крен окремих фундаментів або споруди в цілому повинен обчислюватись з урахуванням ексцентриситету навантажень (згинального моменту) у рівні підошви фундаменту, впливу сусідніх фундаментів, навантажень на прилеглі площі і нерівномірної стисливості основи.
При визначенні кренів фундаментів необхідно також ураховувати заглиблення фундаменту, жорсткість надфундаментної конструкції, а також можливість збільшення ексцентриситету навантаження внаслідок нахилу фундаменту (споруди).
У необхідних випадках (при водонасичених глинистих грунтах тощо) слід ураховувати крени, обумовлені повзучістю скелету грунту.
7.8.2 Крен окремого фундаменту при дії позацентрового навантаження визначають згідно з Д.13.
7.8.3 Крен розвинутого в плані фундаменту, що виникає в результаті нерівномірної стисливості його основи, слід визначати чисельними методами (наприклад, розрахунками осідань по декількох розрахункових вертикалях).
7.9.1 Граничні значення сумісної деформації основи, фундаментів і споруди su установлюють виходячи з необхідності дотримання:
а) технологічних чи архітектурних вимог до деформацій споруди (недопустимості змін проектних рівнів і положень у просторі споруди в цілому, окремих її елементів і технологічного устаткування, включаючи вимоги до нормальної роботи кранів, ліфтів, приладів, устаткування, підйомників, а також погіршення естетичного вигляду об'єкта, його елементів і несприятливого психофізіологічного впливу на людей) – su;s;
б) вимог до міцності, стійкості і тріщиностійкості конструкцій, включаючи загальну стійкість споруди –su,f.
7.9.2 Граничні значення su,s повинні встановлюватись відповідними нормами проектування будівель та споруд, правилами технічної експлуатації технологічного устаткування або завданням на проектування з урахуванням (в обґрунтованих випадках) необхідності виправлення нерівномірних деформацій або кренів будівлі в цілому або рихтування устаткування в процесі експлуатації.
7.9.3 Граничні значення сумісної деформації основи, фундаментів і споруди за умов міцності, стійкості і тріщиностійкості конструкцій su,f повинні встановлюватись при проектуванні за розрахунками споруд у взаємодії з основою.
Значення su,f допускається не встановлювати: для споруд, в конструкціях яких не виникають зусилля від нерівномірних осідань основи (шарнірні системи різного виду, піддатливі і гнучкі конструктивні системи тощо), жорстких споруд баштового типу.
7.9.4 Граничні значення сумісних деформацій основ, фундаментів і споруди допускається приймати згідно з ДБН В. 1.1-5 та додатком И, якщо конструкції об'єкта спеціально не розраховані на зусилля, що виникають при взаємодії з основою і в завданні на проектування значення su окремо не встановлені.
7.10.1 Розрахунок фундаментів за несучою здатністю основ виконують із метою забезпечення міцності та стійкості їх основ, а також недопущення зрушення по підошві й перекидання фундаменту. Схема руйнування основи, яку приймають при досягненні нею граничного стану, повинна бути статично і кінематичне можлива для даного впливу і конструкції фундаменту або споруди.
7.10.2 Розрахунок фундаментів за несучою здатністю основ виконують виходячи з умови
σ ≤ у загальному випадку або F ≤ γcFu/γn, (7.6)
де σ = F/bl;
σu – напруження, що відповідає межі несучої здатності основи (7.1.6);
F – розрахункове навантаження на основу згідно з підрозділом 7.2;
Fu– сила граничного опору основи; вертикальна складова сили граничного опору основи Nu згідно з додатком Ж;
γc – коефіцієнт умов роботи згідно з додатком Ж;
γn – коефіцієнт надійності згідно з додатком Ж;
bl – розміри в плані (ширина і довжини) сторін фундаменту.
7.10.3 Сила граничного опору основи, складеної нескельними грунтами в стабілізованому стані, повинна визначатись виходячи з умови, що співвідношення між нормальними і дотичними напруженнями по всіх поверхнях ковзання, яке відповідає граничному стану основи, підпорядковується залежності
τ = σ tg φ1 + c1, (7.7)
де φ1 і c1 – відповідно розрахункові значення кута внутрішнього тертя і питомого зчеплення грунту (підрозділ 7.3).
7.10.4 Сила граничного опору основи, що складається з грунтів, які повільно ущільнюються, водонасичених, пилуватих, глинистих і біогенних (при коефіцієнті водонасичення Sr ≥ 0,85 і коефіцієнті консолідації cν ≤ 107 см2/рік), повинна визначатись з урахуванням можливого нестабілізованого стану ґрунтів основи за рахунок надлишкового тиску в поровій воді u. При цьому співвідношення між нормальними σ і дотичними напруженнями приймають за залежністю
τ = (σ – u) tg φ1 + с1, (7.8)
де φ1 і с1 – розрахункові значення, що відповідають стабілізованому стану грунтів основи і визначають за результатами консолідованого зрізу ДСТУ Б В.2.1-4, ДСТУ Б В.2.1-7.
Надлишковий тиск у поровій воді допускається визначати методами фільтраційної консолідації ґрунтів з урахуванням швидкості прикладання навантаження на основу.
При відповідному обґрунтуванні (високих темпах зведення споруди або швидкого її навантаження експлуатаційними навантаженнями, відсутності в основі водопроникних шарів ґрунту чи дренувальних улаштувань) допускається в запас надійності приймати φ1 = 0, с1 – таким, що відповідає нестабілізованому стану ґрунтів основи і дорівнює міцності грунту за результатами неконсолідованого зрізу си (ДСТУ Б.В.2.1-4, ДСТУ Б.В.2.1-7).
7.10.5 Розрахунок за несучою здатністю основ в обґрунтованих випадках допускається виконувати графоаналітичними методами (круглоциліндричних чи ламаних поверхонь ковзання), якщо:
а) основа неоднорідна за глибиною і площею;
б) привантаження основи з різних сторін фундаменту неоднакове, при цьому інтенсивність
більшого з них перевищує 0,5R;
в) споруда розташована на схилі або поблизу укосу;
г) можливе виникнення нестабілізованого стану ґрунтів основи.
У всіх випадках, якщо на фундамент діють горизонтальні навантаження і основа складена ґрунтами в нестабілізованому стані, слід розраховувати фундамент на зрушення по підошві.
7.10.6 Розрахунок фундаменту на зрушення по підошві визначають виходячи з умови
ΣFs,a ≤ (γcΣFs,r)/γn,(7.9)
де ΣFs,a і ΣFs,r – суми проекцій на площину ковзання відповідно розрахункових сил, що зрушують і утримують, які визначають з урахуванням активного і пасивного тисків грунту на бічні грані фундаменту;
γc і γn – позначення ті самі, що у формулі (7.6).
7.10.7 Стійкість фундаментів на дію сил морозного здимання ґрунтів необхідно перевіряти, якщо основа складена здимальними ґрунтами (підрозділ 9.7).
7.11.1 Визначення розмірів у плані підошви фундаменту виконують виходячи з його розрахунку за деформаціями основи з умови обмеження тисків на основу від розрахункових для II групи граничних станів навантажень, які слід визначати згідно з підрозділом 7.2.
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.
8.1.1 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, СНиП 2.01.15, 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.
