76Для чего выполняется расчет по несущей способности?

Расчет оснований по несущей способности выполняется с целью проверки прочности и устойчивости основания от действия расчетных нагрузок. Потеря устойчивости основания может сопровождаться как поворотом фундамента, так и сдвигом по подошве и даже его опрокидыванием (рис.Ф.11.1,а,б,в), что недопустимо из условий работы надземных конструкций.

Рис.Ф.11.1. Возможные схемы потери устойчивости основанием: а - осадка фундамента с поворотом; б - осадка фундамента с поворотом и смещением; в - сдвиг фундамента по подошве

77 Какие причины вызывают потерю основанием устойчивости?

Потеря основанием устойчивости наступает при исчерпании прочности грунта основания в массиве, окружающем фундамент. Математически это характеризуется выполнением условия прочности Мора-Кулона, а физически  выпором грунта на поверхность основания.

78 В чем сущность расчета по несущей способности?

Расчет оснований по несущей способности заключается в ограничении величины внешней нагрузки исходя из условия

где F - расчетная нагрузка на основание; F_u - предельное сопротивление основания; g _c- коэффициент условий работы, который в зависимости от вида грунта изменяется от 0,8 до 1,0; g _n- коэффициент надежности, зависящий от вида здания или сооружения. СилыF и F_u имеют одинаковое направление действия.

79 Как производится расчет фундамента на сдвиг по его подошве?

Расчет фундамента на сдвиг по подошве производится исходя из условия

где и - суммы проекций на плоскость скольжения соответственно расчетных сдвигающих и удерживающих сил, определяемых с учетом активного и пассивного давления грунта на боковые грани фундамента; g _c и g _n - те же, что и в формуле (Ф.11.3).

Сумма удерживающих сил определяется из выражения

а сумма сдвигающихся сил равна:

где F_v - нормальная к плоскости скольжения составляющая расчетной нагрузки на фундамент (рис.Ф.11.7); U - гидростатическое противодавление (при уровне грунтовых вод выше подошвы фундамента); A - площадь подошвы фундамента; F_h - касательная к плоскости скольжения составляющая нагрузки на фундамент; E_p и E_a - равнодействующие пассивного и активного давлений грунта.

Рис.Ф.11.7. Схема к расчету фундамента на сдвиг по подошве: 1 - поверхность сдвига; 2 - направление выпора грунта

Равнодействующая пассивного давления грунта на вертикальную грань фундамента составляет

Равнодействующая активного давления

где d₂- глубина заложения фундамента со стороны возможного выпора грунта; l _p - коэффициент пассивного давления грунта

d₁- глубина заложения фундамента со стороны противоположной возможному выпору грунта вверх; l _a- коэффициент активного давления грунта

Величины приведенных высот за счет влияния сцепления в грунте

В ряде случаев для большей безопсности в формуле для пассивного давления не учитывается, т.е. считается, что =0.

80 Когда возникает необходимость устройства свайных фундаментов?

Необходимость устройства свайных фундаментов возникает, если верхние слои грунтов являются слабыми, малопрочными и сильносжимаемыми, то есть они являются малопригодными для устройства на них фундаментов мелкого заложения без улучшения свойств грунтов. Сваи передают нагрузки от сооружения на нижние, как правило, более уплотненные и прочные слои грунта. Свайные фундаменты применяются, если они являются в рассматриваемых условиях более экономичными и индустриальными.