Универсальный фундамент. Технология ТИСЭ - [10]
Расчетное сопротивление грунта на разной глубине
Величины расчетного сопротивления грунтов (R>o), приведенные в таблицах 4..8 даны для глубины заложения фундамента 1,5…2 м.
Если глубина заложения фундамента меньше чем 1.5 м. то расчетное сопротивление грунта (Rh) определяется по формуле:
Rh = 0,005R>o(100 +h/3), где
h — глубина заложения фундамента в см.
Пример 1.
Глинистый грунт на глубине 0,5 м при Ro=4 кг/см>2будет иметь расчетное сопротивление грунта Rh = 2,33 кг/см>2.
Если глубина заложения фундамента больше чем 2 м. то расчетное сопротивление грунта (Rh) определяется по формуле:
Rh = R>o+ kg*(h — 200), где
h — глубина заложения фундамента в см,
g— вес столба грунта, расположенного выше глубины заложения фундамента (кг/см>2);
к— коэффициент грунта (для песка — 0,25; для супеси и суглинка — 0,20; для глины — 0,15).
Пример 2.
Глинистый грунт на глубине 3 м при Ro=4 кг/см>2будет иметь расчетное сопротивление Rh = 10,3 кг/см>2. Удельный вес глины — 1,4 кг/см>2, а вес столба глины высотой 300 см — 0,42 кг/см>2.
Максимальные величины расчетного сопротивления грунтов
Для того чтобы глубже понять работу оснований, полезно было бы узнать максимальные величины расчетного сопротивления грунтов, которые встречаются в реальной жизни. Такие экстремальные параметры грунта могут возникнуть только при максимальном его уплотнении, например, под нижним концом забивных свай.
Значения расчетного сопротивления сильно уплотненных грунтов Ro (пески гравелистые, крупные, средние, мелкие и пылеватые, пылевато–глинистые грунты) зависят от глубины погружения нижнего конца свай [3]:
— на глубине 3 м увеличение — в 10 раз;
— на глубине 20 м увеличение — в 15 раз;
— на глубине 35 м увеличение — в 20 раз.
Такое внушительное увеличение несущей способности грунта связано с уплотнение грунта не только непосредственно под сваей, но и вокруг неё (рис. 16, д).
Эти данные приведены не для того, чтобы их напрямую использовать при расчете фундамента, т. к. такое значительное увеличение расчетного сопротивления грунтов связано с их сильным уплотнением и значительными деформациями основания. Но вместе с тем, это дает застройщику определенную уверенность в том, что созданный им фундамент выдержит вес задуманного сооружения: грунт не подведет. Главное в этом — сделать грамотно все остальное: фундамент и стены.
Фундаменту возводимый по технологии ТИСЭ, дает возможность просесть дому на 8… 10 см. В реальной жизни просадка фундамента — не более 1 см. Если это учитывать, то величину расчетного сопротивления грунта можно несколько увеличить (предположительно в 1,5 раза) или использовать этот довод для создания определенного запаса по несущей способности основания.
Расчет фундамента по допустимым деформациям сооружения
Целью расчета фундамента по этой методике является оценка соответствия действующего и допустимого уровней деформаций сооружения от воздействия эксплуатационных нагрузок.
В гибких и жестких конструкциях неравномерность осадки вызывает деформации строений или ведет к изменению их положения (рис. 17), что может вызвать ухудшение условий эксплуатации здания или его оборудования. Кроме этого, при больших деформациях конструкция сооружения может испытывать закритические напряжения, ведущие к его разрушению.
Рис. 17. Формы деформаций сооружений: А — прогиб; Б — выгиб; В — сдвиг; Г — крен; Д — перекос; Е — горизонтальное смещение
Правильно спроектированный фундамент предполагает осадки и деформации строения, но величина их не должна превышать строительные нормы, гарантирующие полноценную эксплуатацию здания.
Виды деформаций сооружений.
Прогиб и выгиб(рис. 17, а, б) зданий возникает из‑за неравномерной осадки основания. Наиболее опасная растянутая зона строений при прогибе находится у фундамента, при выгибе — у кровли.
Сдвиг(рис. 17, в) зданий возникает при увеличенной просадке основания с одной из сторон. Наиболее опасная зона строения — стена в средней зоне, где возникает большой сдвиг.
Крен(рис. 17, г) здания возникает при относительно большой его высоте (многоэтажный дом, башня, дымовая труба…), при высокой изгибной жесткости строения. Опасен дальнейший рост крена и последующее разрушение здания.
Перекос(рис. 17, д) возникает при неравномерных осадках, приходящихся на небольшой участок длинного сооружения.
Горизонтальное смещение(рис. 17, е) возникает в фундаментах, в стенах подвалов или в подпорных стенках, загруженных горизонтальными усилиями.
Допускаемая величина осадки и крена сооружений
Допускаемая величина осадки, неравномерности в осадке и крена зависят от типа здания, его силовой схемы и используемых материалов.
Величина допустимых деформаций приведена в таблице 9.
Таблица 9. Предельные деформации оснований
Относительная неравномерность осадки (σ/L)— максимальное отношение разности в осадке двух участков фундамента к расстоянию между этими участками. По–другому: относительный прогиб (выгиб) характеризуется отношением стрелы прогиба к длине изгибаемого участка.
Из таблицы видно, что допустимые неравномерности в осадке дома тем больше, чем менее жесткий дом. Каркасные или деревянные дома допускают относительно большую неравномерность в осадке фундамента. Каменные, более жесткие дома, — нет.
