ТСН 22-301-98 Пермской области (524764), страница 4
Текст из файла (страница 4)
и
- касательные напряжения по боковой поверхности фундамента соответственно в крайней по длине фундамента точке и в точке, расположенной на расстоянии х от его середины
/32/
/33/
Остальные обозначения те же, что и в п. 5.20
8.23 Нагрузка, вызванная нормальным давлением сдвигающегося грунта на фундаменты, примыкающие к расчетному
, /34/
где n - количество фундаментов, примыкающих к расчетному, на участке между рассматриваемым сечением продольного фундамента и его концом;
Ngi - нагрузка от бокового давления грунта на фундамент i-ой примыкающей стены
Ngi = 0,5 Fgi sgi, /35/
Fgi - площадь контакта с грунтом боковой поверхности i-го фундамента, примыкающему к расчетному, со стороны надвигающегося грунта;
sgi - нормальное давление грунта на боковую поверхность i-го фундамента, примыкающего к расчетному
/36/
Сбi -коэффициент жесткости сжатия грунта i-го фундамента, примыкающего к расчетному,
/37/
Er - приведенный модуль боковой деформации грунта
; /38/
Еб - модуль боковой деформации фунта ненарушенного сложения
Еб = n m е0; /39/
n - коэффициент, учитывающий анизотропность механиче ских свойств грунта при боковом и вертикальном давле нии за счет особенностей природного сложения, прини мается равным 0,75;
m и Ез - то же, что в формуле /31/;
dз - средняя ширина пазухи между фундаментом и стенкой котлована, при отсутствии данных о ширине пазухи до пускается принимать dз = 0,4 м для наружных и dз = 0,2 м для внутренних фундаментов;
di - условная длина зоны бокового обжатая грунта
Di= hi tg(45° +j¤2) /40/
hi - заглубление фундамента со стороны надвигающегося грунта;
хi - расстояние от середины здания (отсека) до боковой по верхности i-го фундамента, примыкающего к расчетному;
a - коэффициент релаксации напряжений при сжатии грунта; определяется испытанием грунта по методике, изложенной в приложении 2, для песчаных и глинистых грунтов допускается принимать a = 0,02, 1/сутки;
е-at- функция основания натурального логарифма;
sпр - предельное напряжение сжатия на боковой поверхности фундамента от пассивного давления грунта
sпр = xi [0,5 hi g tg2(45° +j¤2)+ 2С tg(45° +j¤2)], /41/
xi - понижающий коэффициент, равный отношению расстояния в свету между фундаментами Li со стороны подвигающегося грунта к длине призмы выпирания,
; /42/
при xi > 1 принимается xi = 1. Остальные обозначения те же, что и в п. 8.20.
8.24 Шов скольжения в фундаментно-подвальной части здания устраивается при условии
N > Nп, /43/
где N - наибольшая нагрузка, действующая на фундаменты, оп ределяемая по формуле /11/;
Nп - суммарная продольная нагрузка от сил трения по шву скольжения фундамента с наибольшим значением N
, /44/
- нагрузка от сил трения по шву скольжения при сдвиге фундаментов вдоль пояса рассчитываемой стены;
- нагрузка от сил трения при сдвиге фундаментов по шву
скольжения под примыкающими стенами и передающая ся на железобетонный пояс под рассчитываемой стеной.
Нагрузка в любом сечении х железобетонного пояса, расположенного над швом скольжения рассчитываемой стены, определяется по формуле
, /45/
m1 - коэффициент условий работы, учитывающий неполной развитие силы трения по шву скольжения, принимается по графику рис.5 в зависимости от длины отсека;
р0 - вертикальная нормативная нагрузка в уровне шва скольжения продольного фундамента;
f - коэффициент трения по шву скольжения, принимаемый по табл. 5.
Рис. 5. График коэффициента условий работы m1, учитывающего неполное развитие сил трения по шву скольжения
Нагрузка в любом сечении х рассматриваемого пояса от сдвига фундаментов под примыкающими стенами, определяется по формуле
, /46/
где - коэффициент условий работы, учитывающий неполное
развитие силы трения по шву скольжения, принимается по таблице 11;
Таблица 11
Количество фундаментов на участке от 0,5L до х | Коэффициент условий работы | Количество фундаментов на участке от 0,5L до х | Коэффициент условий работы, |
1 | 1 | 4 | 0,6 |
2 | 0,85 | 5 | 0,5 |
3 | 0,70 | 6 | 0,4 |
lп- длина стены, примыкающей к рассчитываемой;
- максимальная сила трения по шву скольжения под i-ой примыкающей стеной, приложенная перпендикулярно поясу и определяемая по формуле
/47/
n - число примыкающих стен на участке (l - х); Ро - вертикальная нормативная нагрузка в уровне шва скольжения под i-ой примыкающей стеной; f- коэффициент трения по шву скольжения, принимаемый по табл. 5.
Пример расчета бескаркасного здания на ленточных фундаментах
Исходные данные
Здание пятиэтажное прямоугольной формы, кирпичное, длиной L = 72 м, шириной В = 18 м, высотой Н = 15 м с подвалом; фундаменты ленточные из сборных железобетонных блоков с шириной подошвы по осям 1¸7 в = 1,0 м, по осям А¸В b = 0,8 м; погонная нагрузка по подошве фундаментов составляет по осям А, Б, В 200 кН; 1,7-230 кН; 2¸6 - 260 кН (рис.6).
Рис. 6. План исечение ленточных фундаментов бескаркасного здания
Грунты в основании - суглинки, характеризующиеся следующими физико-механическими свойствами:
плотность грунта - g = 95 т/м3;
удельное сцепление грунта - С = 39 кПа;
угол внутреннего трения - j = 24°;
модуль деформации грунта - Ео = 25 МПа;
коэффициент Пуассона m = 0,35;
коэффициент релаксации касательных напряжений в грунте b = 0,01,1/сутки;
коэффициент релаксации напряжений сжатия грунта a = 0,02, 1/сутки.
Ожидаемые величины деформаций земной поверхности:
наклон земной поверхности - i = 7,9•10-3;
радиус кривизны выпуклости земной поверхности - R = 4,5 км;
относительные горизонтальные деформации растяжения земной поверхности - e = 2,6•10-3 мм/м;
скорость изменения относительной горизонтальной деформации земной поверхности - = 0,0033•10-3,1/сутки;
время от начала до конца подработки здания t = 10 лет (3600 суток);
направление сдвижения земной поверхности - вдоль здания.
Определение длины отсека здания
В соответствии с п. 8.15 по формуле /8/ проверяем условие, при котором применение конструктивных мер защиты бескаркасного здания от вертикальных деформаций грунта основания не требуется
fп £ fпр
Относительная разность осадок основания фундаментов, вызванная подработкой, определяется по формуле /9/
Предельное значение относительной разности осадок фундаментов бескаркасного кирпичного здания принимаем по табл.6, fпp = 0,002.
fn = 0,0028 > fпp.=0,002
Условие /8/ не выполняется, поэтому требуются конструктивные меры зашиты здания от воздействия вертикальных деформаций грунта основания.
В качестве конструктивной меры принимаем разрезку здания деформационными швами на два отсека кратных длине секции 36 метров.
Повторно проверяем условие /8/ при длине деформационного отсека L = 36 м
fn = 0,0014 < fпp = 0,002
условие /8/ выполнено.
Определяет ширину зазоров деформационного шва между отсеками здания:
на уровне подошвы фундамента по формуле /5/
= 1,2 · 0,7 · 2,6 · 10-3 · 36 · 103 = 78,6 мм;
на уровне карниза по формулам /6/ и / 7/
расстояние от подошвы фундамента до карниза здания
Н= 15+2,5= 17,5м,
ав ³ 78,6 + 0,0056 • 17,5 • 103 = 177 мм.
Для принятой длины отсека здания определяем необходимость применения конструктивных мер защиты фундаментно-подвальной части здания от воздействия горизонтальных деформаций грунта основания. Ожидаемые горизонтальные деформации грунта основания e = 2,6•10-3 > 1•10-3, поэтому в соответствии с п. 8.18 требуется расчет ленточных фундаментов на воздействие горизонтальных перемещений грунта основания.
Определение нагрузок на ленточные фундаменты
Вначале выполняем расчет нагрузок на ленточный фундамент по оси А.
Определяем нагрузку от трения грунта в продольном направлении по подошве фундамента.
По формуле /16/ определяем значение предельного сопротивления грунта сдвигу по подошве фундамента
tпр = Ptg j + С = 250 tg 24° + 39 = 150 кН/м2.
Вычисляем значение коэффициента жесткости основания при сдвиге грунта под подошвой фундамента по формуле /20/
площадь подошвы фундамента под продольной стеной по оси А
F = а х b = (36 + 1)/2 • 0,8 = 14,8 м2, т.к. значение F >10 м2, принимаем в расчет F= 10 м2.
Из таблицы 7 при а/в = 18,5 / 0,8 = 23 > 5 находим wz = 1,22,
wy = 0,53; по таблице 8 принимаем m = 0,35.
kH/м3
По формуле /17/ определяем значение
при t=10 лет (3600 суток) и b=0,01 1/сутки = 0
В соответствии с п.8.20 при Хпр = 77 > l = 0,5•37 = 18,5 м нагрузку от сил трения по подошве фундамента определяем по формуле /12/
;
касательные напряжения по подошве фундамента на расстоянии х и / от середины отсека здания определяем по формулам /19/ и /18/
=1,95 l=1,95•18,5 =36,1 кН/м2.
Определяем нагрузку в сечениях ленточного фундамента от трения грунта в продольном направлении подошвы фундамента А:
для сечения 1-1 при х = 12 м