5.2. Алгоритмы расчета грунтового основания по различным программам включают следующие нормируемые проверки, в результате удовлетворения которых определяют размеры подошвы:
по деформациям:
по величинам средних, краевых и угловых давлений под подошвой;
по форме эпюры давлений и величине отрыва;
по величине давления на кровлю слабого слоя;
по величинам осадки и крена;
по несущей способности:
по прочности скального основания;
по прочности и устойчивости нескального основания;
на сдвиг по подошве;
на сдвиг по слабому слою.
5.3. Алгоритмы расчета прочности конструктивных элементов фундамента включают следующие нормируемые проверки, в результате удовлетворения которых определяют размеры ступеней и армирование:
плитной части:
по продавливанию и раскалыванию;
по поперечной силе;
по обратному моменту;
на изгиб;
на трещиностойкость;
подколонника:
на косое внецентренное сжатие сплошного бетонного и железобетонного сечения;
на изгиб стаканной части;
на смятие под торцом колонны.
5.4. В табл. 9 приведены общие данные о специализированных программах, рекомендуемых при проектировании фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений.
Таблица 9
Характеристики программ | |||||
Программы | Тип ЭВМ | Организация-разработчик | Номенклатура фундаментов | Грунты | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
ТЛПТЖБФ | ЕС-ЭВМ | ПИ-1 (Ленинград) |
Типовые по серии 1.412 | Нескальные, непросадочные, сухие и водонасыщенные | |
АСПФ-ЕС | ЕС-ЭВМ | ПИ-3 (Одесса) |
Типовые по серии 1.412 и нетиповые, в том числе глубокого заложения | Скальные и нескальные, включая просадочные и водонасыщенные | |
FUND-CM |
СМ-4 | ЛенПСП | Нетиповые, в том числе глубокого заложения | Нескальные, непросадочные, сухие | |
ФОК-ЕС-80 | ЕС-ЭВМ | КиевПСП | Нетиповые | Нескальные, включая просадочные и водонасыщенные |
Окончание табл. 9
Характеристики программ | |||||||
Программы |
|
Учет влияния |
|
|
|||
грунтового | фундамента | соседних | фундаментов | материалов | |||
основания | плитной части | подколонника | фундаментов | ||||
1 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
ТЛПТЖБФ | 1.1-1.4 | 3.1-3.5 | 4.1-4.3 | Выполнен | Выполнена | Выполнена | |
АСПФ-ЕС | 1.1-1.4; 2.1-2.3 | 3.1; 3.4; 3.5 | 4.1-4.3 | То же | То же | То же | |
FUND-CM |
1.1; 1.2 | 3.1; 3.3-3.5 | — | — | — | — | |
ФОК-ЕС-80 | 1.1-1.4 | 3.1-3.4 | 4.1-4.3 | — | — | Выполнена |
П р и м е ч а н и е. Все материалы по программам для расчета фундаментов публикуются в информационных выпусках фонда алгоритмов и программ отрасли «Строительство» Госстроя СССР.
Пример 1. Расчет внецентренно нагруженного фундамента под сборную колонну
Дано: фундамент со ступенчатой плитной частью и стаканным сопряжением с колонной серии 1.423-3 сечением lc х bc = 400×400 мм (черт. 32); глубина заделки колонны dc = 750 мм; отметка обреза фундамента — 0,15 м; глубина заложения — 2,55 м; размер подошвы, определенный из расчета основания по деформациям в соответствии с указаниями СНиП 2.02.01-84, l x b = 3,3х2,7 м. Расчетные нагрузки на уровне обреза фундамента приведены в табл. 10.
Таблица 10
№ комбинаций | □f = 1 | |||
расчетных сочетаний |
N, МН (тс) | Мх, МН□м (тс□м) | Qx, МН (тс) | |
1 | 2 | 3 | 4 | |
1 | 2,0 (200) | 0,08 (8) | 0,03 (3) | |
2 | 0,8 (80) | 0,11 (11) | 0,05 (5) | |
3 | 1,75 (175) | 0,28 (28) | 0,06 (6) |
Окончание табл. 10
№ комбинаций | □f □ 1 | |||
расчетных сочетаний |
N, МН (тс) | Мх, МН□м (тс□м) | Qx, МН (тс) | |
1 | 5 | 6 | 7 | |
1 | 2,4 (240) | 0,096 (9,6) | 0,036 (3,6) | |
2 | 0,96 (96) | 0,132 (13,2) | 0,06 (6) | |
3 | 2,1 (210) | 0,336 (33,6) | 0,072 (7,2) |
Обозначения, принятые в таблице:
□f — коэффициент надежности по нагрузке;
х — направление вдоль бульшего размера подошвы фундамента.
П р и м е ч а н и е. Материал — сталь класса А-III.
Черт 32. Внецентренно нагруженный фундамент под сборную колонну
Rs = Rsc = 355 МПа (□ 6-8 мм) (3600 кгс/см2);
Rs = Rsc = 365 МПа (□ 10-40 мм) (3750 кгс/см2);
Es = 2 □ 105 МПа (2 □ 106 кгс/см2).
Бетон тяжелый класса В 12,5 по прочности на сжатие:
Rb = 7,5 МПа (76,5 кгс/см2); Rbt = 0,66 МПа (6,75 кгс/см2);
Rbt.ser = 1,0 МПа (10,2 кгс/см2); Eb = 21 □ 103 МПа (214 □ 103 кгс/см2).
Коэффициенты условий работы бетона: □b2 = 0,9; □b9 = 0,9 (для бетонных сечений).
Необходимая толщина стенок армированного стакана определяется с помощью табл. 10 для комбинации № 3 расчетных сочетаний нагрузок:
e0 = M/N = 0,336/2,1 = 0,16 м, т.e. e0 < 2lс = 2 □ 0,4 = 0,8 м.
При е0 < 2lс толщина стенок стакана принимается не менее 0,2lc = 0,2□0,4 = 0,08 м и не менее 0,15 м. Тогда при lс = bс = 0,4 м минимальные размеры подколонника lcf = bcf = 2 □ 0,15 + 2 □ 0,075 + lc = 0,85 м.
С учетом рекомендуемых модульных размеров подколонников, приведенных в табл. 4, принимаем lcf х bcf = 0,9 х 0,9 м; глубину стакана под колонну dp = dc + 0,05 = 0,75 + 0,05 = 0,8 м; площадь подошвы фундамента А = l х b = 3,3 х 2,7 = 8,91 м2; момент сопротивления подошвы фундамента в направлении большего размера W =