Негіздің көтергіштік қабілет жөніндегі есебі

2.57. Негіздің көтергіштік қабілеті жөніндегі есе­бінің мақсаты негіздің беріктігі мен орнықтылығын қамтамасыз ету, сондай-ақ іргетастың табаны бо­йынша жылжып кетуін және оның аударылып кетуін болдырмау болып табылады. Есепте қабылда­натын негіздің бұзылу сұлбасы (олар шектік күйіне жет­кенде) берілген әсерлер мен іргетас немесе има­рат құрылымы үшін статикалық сияқты кинематика­лық та мүмкін болуы қажет.

2.58. Негіздің көтергіштік қабілеті жөніндегі есебі төмендегі шартқа байланысты орындалады:

F  _cF_u/_n , (11)

мұнда F – 2.5-2.8 тт. нұсқаулары бойынша анықталатын негізге түсетін есептік жүк;

F_u – негіздің шектік кедергісінің күші;

_с – төмендегілерге байланысты анықталатын жұмыс шарты коэффициенті:

шаңдыдан басқа құмдар үшін _с = 1,0

шаңды құмдар, сондай-ақ тұрақты күйде жатқан

шаңды-балшықты топырақтар үшін _с = 0,9

тұрақсыз күйде жатқан шаңды-балшықты топырақтар үшін _с = 0,85

төмендегідей тасты топырақтар үшін:

мүжілмеген және аз мүжілген _с = 1,0

мүжілген _с = 0,9

қатты мүжілген _с = 0,8

_n – I, II және III дәрежелі ғимараттар мен имараттар үшін тиісінше 1,2; 1,15 және 1,10-ге тең етіп қабылданатын ғимараттардың арналуына байланысты сенімділік коэффициенті.

2.59. Тасты топырақтардан тұратын негіздің шекті кедергісінің вертикаль құрайтын күші N_u, кН (тс) іргетастың орналасу тереңдігіне байланыссыз түрде мына формула бойынша есептелінеді:

N_U = R_Cb’l’ (12)

мұнда R_c – тасты топырақты біростік сығуына беріктік шегінің есептік мәні кПа (тс/м²);

және l’ - төмендегі формула бойынша есеп­телінетін тиісінше іргетастың келтірілген ені мен ұзындығы, м:

(13)

мұнда e_b және e_l – іргетастың тиісінше көлде­нең және бойлық остерінің бағытындағы бірдей әсер ететін жүктемелердің қойылу эксцентриситеттері, м.

2.60. Тұрақты күйде жатқан тасты емес топы­рақтардан тұратын негіздің шектік кедергісінің күші негіздің шектік күйіне сәйкес келетін жылжудың барлық беттері бойынша номалды  және жанасатын кернеулердің  өзара қатынасы төмендегі қатынасқа бағынатын шартына қарай анықталуы қажет:

(14)

мұнда _I және c_I – топырақтың тиісінше ішкі үйкеліс бұрышының және меншікті ілінісуінің есептік мәндері (2.12-2.14 т.т.).

2.61. Биогенді және шаңды-балшықты суға қа­ныққан жайлап тығыздалып жатқан топырақтардан (ылғалдылық дәрежесі S_r  0,85 және нығаю коэффициенті с_  10⁷ см²/жыл болатын) тұратын негіздің шектік кедергісінің күші кеуек суындағы артық қысым u арқылы топырақтардың мүмкін болатын тұрақсыз күйін ескере отырып анықтау қажет. Бұл орайда нормалды  және жанасатын кернеулердің  өзара қатынасы мына қатынасқа байланысты қабылданады:

(15)

мұнда _I және с_I – негіз топырақтарының тұрақ­ты күйіне сәйкес келеді.

Кеуек суындағы артық қысымды жүктемелерді негізге қою жылдамдығын ескере отырып топырақ­тарды сүзгілеу нығаю әдістерімен анықтауға болады. Сәйкес келетін негіздеме бар болғандада (ғимаратты тұрғызудың жоғары жылдамдығы немесе оларды пайдаланатын жүктемелермен жүктеу, негізде дрена­ланатын топырақ қабатының немесе дреналанатьн құрылғылардың жоқ болуы) сенімділік қорына жылжу алаңшасы бойынша нормалды кернеуіне тең (u=) болатын кеуек суындағы артық қысымды қабылдауға немесе негіз топырақтарының тұрақсыз күйіне сәйкес келетін _I және с_I мәндерін алуға болады.

2.62. Егер іргетастың табаны жалпақ болса жә­ не табанынан төмен жатқан негіз топырақтары оның енінен кем болмайтындай тереңдікке дейін біртекті болса, ал іргетастың жан-жағында әр түрлі вертикаль жүктемелер бола қойғанда, олардың үлкенінің қарқындылығы 0,5R-ден (R – 2.41-2.48 т.т. сәйкес анықталатын негіз топырағының есептік кедергісі) артық болмаса, онда тұрақты күйде жатқан тасты емес топырақтардан тұратын шектік кедергі күшінің вертикаль құрауыштарын (16)-формула бойынша анықтауға болады:

(16)

мұнда және – белгілеулері тура (12)-фор­муладағыдай, бірақ b символы болып негіз орнық­тылығының жоғалуы мүмкін бағытындағы іргетастың жағы белгіленген;

N_г, N_q, N_c – ішкі үйкеліс бұрышының және іргетас табанының деңгейіндегі F негізіне түсетін сыртқы жүктемеге бірдей әсер ететін д вертикалына қатысты еңістік бұрышының есептік мәніне байла­нысты 7-кесте бойынша анықталатын көтергіштік қабілетінің өлшемсіз коэффициенттері;

және – іргетас табанынан тиісінше тө­мен және жоғары болатын болуы мүмкін тіреу призмасы шегінде орналасатын топырақтың меншікті салмағының есептік мәні (жерасты сулары бар болғанда судың келтірілетін әсерін ескере отырып анықтайды), кН/м³ (тс/м³ );

с₁ – топырақтың меншікті ілінісуінің есептік мәні, кПа (тс/м² );

d – іргетасты орналастыру тереңдігі, м (верти­каль жүктеулер іргетастың жан-жағынан тең тарал­маған жағдайда d мәні ең кіші жүктеуге, мысалы, үйасты қабаты жағынан, сәйкес алынады);

, _q, _c – төмендегі формулалар бойынша анықталатын іргетас пішіндерінің коэффициенттері:

  =1-0,25/; _q =1+1,5/; _c =1+0,3/, (17)

мұнда  = l / b;

l және b – тең әсер ететін жүктемелер центрден тыс қойылған жағдайда (13)-ші формула бойынша анықталатын және-ның келтірілген мәндеріне тең етіп қабылданатын іргетас табанының тиісінше ұзындығы мен ені.

Егер  = l / b <1 болса, онда (17)-формулада  =1 деп қабылдау қажет.

7-кесте

Топырақтық ішкі үйкеліс бұрышы I, град	Коэффи-циенттер-дің белгіленуі	Iшкі жүктемелерге тең әсер ететін вертикальға қатысты еңістік бұрышы , град. болғандағы көтергіштік қабілетінің коэффициенттері N, Nq және Nc
		0	5	10	15	20	25	30	35	40	45
0	N Nq Nc	0 1,00 5,14	-	-	-	-	-	-	-	-	-
5	N Nq Nc	0,20 1,57 6,49		 /=4,9	-	-	-	-	-	-	-
10	N Nq Nc	0,60 2,47 8,34	0,42 2,16 6,57		 /=9,8	-	-	-	-	-	-
15	N Nq Nc	1,35 3,94 10,98	1.02 3,45 9,13	0,61 2,84 6,88		 /=14,5	-	-	-	-	-
20	N Nq Nc	2,88 6,40 14,84	2,18 5,56 12,53	1,47 4,64 10,02	0,82 3,64 7,26		 /=18,9	-	-	-	-
25	N Nq Nc	5,87 10,66 20,72	4,50 9,17 17,53	3,18 7,65 14,26	2,00 6,13 10,99	1.05 4,58 7,68		 /=22,9	-	-	-
30	N Nq Nc	12,39 18,40 30,14	9,43 15,63 25,34	6,72 12,94 20,68	4,44 10,37 16,23	2,63 7,96 12,05	1,29 5,67 8,09		 /=26,5	-	-
35	N Nq Nc	27,50 33,30 46,12	20,58 27,86 38,36	14,63 22,77 31,09	9,79 18,12 24,45	6,08 13,94 18,48	3,38 10,24 13,19		 /=29,8	-	-
40	N Nq Nc	66,01 64,19 75,31	48,30 52,71 61,63	33,84 42,37 49,31	22,56 33,26 38,45	14,18 25,39 29,07	8,26 18,70 21,10	4,30 13,11 14,43		 /=32,7	-
45	N Nq Nc	177,61 134,87 133,87	126,09 108,24 107,23	86,20 85,16 84,16	56,50 65,58 64,58	32,26 49,26 48,26	20,73 35,93 34,93	11,26 25,24 24,24	5.45 16,42 15,82		 /=35,2

Ескертулер:

1. _I және  -ның аралығындағы мәндері болғанда N_, N_q, және N_c коэффициенттерін интерполяция арқылы анықтауға болады.

2. Өрнекті жақшаларда (19)-шартқа қарай алынған, жүктің еңістік бұрышының шекті мәніне ^/ сәйкес келетін көтергіштік қабілеті коэффициенттерінің мәндері келтірілген.

Негізге түсетін сыртқы жүктемелерге бірдей әсер ететін вертикальға қатысты еңістік бұрышы  мына шарттан анықталады

tg  = F_h / F_v, (18)

мұнда F_h және F_v – іргетас табанының деңгейін­дегі F негізіне түсетін сыртқы жүктемелердің тиісінше горизонталь және вертикаль құрауыштары.

Егер келесі шарт орындалатын болса, онда (16)-формула бойынша есепті орындауға болады:

tg  < sin _{I .} (19)

Ескертулер:

1. (16)-формуланы қолданған кезде іргетастың жан-жағына түскен құрамында горизонталь жүктемелері бар жүктеулер тең болмаған жағдайында топырақтың белсенді қысымын ескеру қажет.

2. Егер(19)-шарт орындалмай жатса, онда іргетастың табаны бойынша жылжуына есеп жүргізу қажет.

2.63. Iргетастың табаны бойынша жылжуына есебі келесі шартқа байланысты орындалады:

(20)

мұнда және – іргетастың бүйір жақтарына түсетіін күшті және әлсіз қысымдарын ескере отырып анықталатын тиісінше жылжытатын және ұстап тұратын есептік күштердің жылжу жазық­тығына түсетін проекцияларының қосындылары;

_с және _n – (11)-ші формуладағыдай белгілеулер.

2.64. Негіздің көтергіштік қабілеті жөніндегі есе­бін графоаналитикалық әдістермен (жылжудың дөң­гелекцилиндрлік немесе сынған беттері) орындауға болады, егер:

а) негіз тереңдігі бойынша біртексіз болса;

б) іргетастың жан-жағынан түскен негіз жүктеуі бірдей емес болса, әсіресе олардың ішіндегі үл­кенінің қарқындылығы 0,5R-ден асып кетсе (R – 2.41-2.48 тт. сәйкес анықталатын негіз топырағының есептік кедергісі);

в) имарат еңісте немесе еңістің жанында ор­наласса;

г) 2.65 т. көрсетілген жағдайдан басқа, негіз топырақтарының тұрақсыз күйінің пайда болуы мүмкін болса.

2.65. Сумен қаныққан жайлап тығыздалып жат­қан топырақтардан (2.61 т.) тұратын негіздің шектік кедергісін (іргетас табанынан төмен 0,75b-дан кем болмайтын тереңдікке дейін біртекті) былай анық­тауға болады.

Таспалы іргетас негізінің шекті кедергі күшінің вертикаль құрауыштарын n_u, кН/м (тс/м) мына фор­мула бойынша анықтайды:

n_u = b^/ [q + (1 +  –  + cos ) c_I], (21)

мұнда b^/ – (12)-формуладағыдай белгілеулер, м;

q – жүктемелердің горизонталь құрауыштары іргетасқа әсер етіп тұрған бағыт жағындағы жүктеу, кПа (тс/м² );

с₁ – (14)-формуладағыдай белгілеулер, кПа (тс/м²);

 = 3,14;

 – төмендегі формула бойынша анықталатын бұрыш, рад

 = arcsin (f_h / b^/ c_I), (22)

мұнда f_h – топырақтың белсенді қысымын еске-ре отырып анықтайтын іргетастың 1 м ұзындығына түсетін есептік жүктің горизонталь құрауышы, кН/м (тс/м).

Егер мына шарт орындалатын болса, онда (21)-формуланы қолдануға болады,

f_h b^/ n₁ (23)

Тікбұрышты іргетас (l 3b) негізінің шектік кедергі күшін оған вертикаль жүк әсер еткенде _I = 0 және _c = 1 + 0,11 деп алып (16)-формула бойынша анықтауға болады.

Егер іргетасқа горизонталь жүктемелер әсер етіп тұратын және негіз күйі тұрақсыз топырақтардан тұратын барлық жағдайларда іргетастың табаны бойынша жылжуына есебін (2.63 т.) орындау қажет.

2.66. Егер негіз ісінетін топырақтардан тұратын болса, онда іргетас орнықтылығын топырақтың аяз­дан ісіну күштерінің әсеріне тексеру қажет.