6.3. РАСЧЕТ БУРОБЕТОННЫХ ФУНДАМЕНТОВ
6.3.1. Общие положения
Буробетонные фундаменты применяются в твердых, полутвердых, и тугопластичных пылевато-глинистых грунтах при отсутствии подземных вод.
Устройство таких фундаментов целесообразно при значительных внецентренных и горизонтальных нагрузках, когда в работу включается боковая поверхность, за счет чего происходит перераспределение контактных давлений по подошве.
Размеры подошвы фундамента определяют по сочетанию нагрузок, при котором действует максимальная вертикальная нагрузка, и проверяют на максимальное краевое давление. При наличии у фундамента пяты, расположенной ниже уширения, глубина заложения фундамента, учитываемая при назначении расчетного сопротивления, принимается до середины пяты.
Для характеристики жесткости основания используется коэффициент равномерного сжатия
где р0 — дополнительное к природному давление на грунт по подошве фундамента; s — осадка условного фундамента, границы которого определяются согласно схеме, приведенной на рис. 6.19.
Коэффициент неравномерного сжатия определяется по формуле
где k — коэффициент, принимаемый равным 2,68.
Возникновение сил трения поподошве учитывается коэффициентом
Рассматриваются следующие расчетные сочетания нагрузок на фундамент:
а) Nmax, Ma, Qa;
б) Mmax, Na, Qa;
в) Nmin, Ma, Qa;
где Nmax, Nmin и Na — максимальная, минимальная и соответствующая вертикальная сила; Мmах и Ма — максимальный и соответствующий момент, включающий момент от горизонтальной силы Qa.
При проектировании используются характеристики грунта, полученные на основе материалов инженерно-геологических изысканий [10]. Расчетная схема буробетонного фундамента представлена на рис. 6.20.
Расстояние от поверхности до места приложения равнодействующей сил трения принимается по формуле
где А и Аl — площади уширения и пяты.
6.3.2. Метод расчета
По первому сочетанию нагрузок определяются размеры подошвы фундамента и по другим сочетаниям они проверяются. По первому сочетанию нагрузок проверяется прочность опорного уширения.
Размеры подошвы проверяются исходя из условия непревышения краевого давления, определяемого по формуле
где N — вертикальная нагрузка на фундамент, включая его вес; i — крен фундамента:
здесь
(W — момент сопротивления подошвы фундамента относительно центральной оси).
Прочность опорного уширения определяется по формулам с использованием расчетных схем, приведенных на рис. 6.21.
Высота опорного уширения
где М — момент в рассматриваемом сечении; Rbt — расчетное сопротивление бетона при растяжении; b — ширина рассматриваемого сечения;
здесь rt — радиус верхней цилиндрической части.
Момент М в расчетном сечении от действия реактивного давления, действующего на площади Ам, определяем по формуле
где
pN+M — среднее давление по подошве уширения в пределах площади АM; yN+M — расстояние от боковой грани цилиндрической части до центра тяжести эпюры давления:
здесь N — расчетная нагрузка на фундамент;
При центральной нагрузке в формулу (6.92) вместо уN+M следует подставлять уN.