Общие сведения. Задачи и метод расчета
Далее изложены только способы расчета фундаментов в обычных грунтах [12]. Вопросы расчета фундаментов в просадочных грунтах в районах вечной мерзлоты и районах, подверженных землетрясениям, являются темой специального исследования, поэтому в пособии не рассматриваются.
В настоящее время в качестве фундаментов применяются легкие железобетонные (в некоторых случаях металлические) подножники, которые не могут уравновесить собственным весом вырывающие нагрузки, передающиеся от установленных на них опор, так как вырывающая нагрузка, действующая на современный подножник, в пять раз больше, чем собственный вес подножника. Поэтому конструктивно они выполняются так, чтобы включить в работу сопротивление грунта. Помимо подножников применяют различного рода сваи, которые должны воспринимать как сжимающие, так и вырывающие нагрузки. Для опор с оттяжками используют анкерные плиты.
Опираясь на вышеизложенное, можно сказать, что расчет фундаментов сводится к решению трех задач:
- расчет оснований грибовидных подножников при действии одной сжимающей силы или совместно с горизонтальной силой;
- расчет узких фундаментов на опрокидывание горизонтальными силами и моментами, действующими в вертикальных плоскостях;
- расчет анкерных плит для оттяжек при действии одной нормальной вырывающей силы, приложенной центрально или нормальной вырывающей силы, приложенной совместно с горизонтальной. Для расчета любого вида фундамента используется метод предельных состояний, согласно которому расчет фундаментов опор производится по деформациям и устойчивости (несущей способности).
Расчет по деформациям. По деформациям рассчитываются основания вдавливаемых и вырываемых фундаментов, а также фундаменты одностоечных и узкобазовых опор. Условие расчета по деформациям сводится к неравенству:
S < Sп, (2.68)
где S - деформация, определенная расчетом;
S п - предельно допустимая деформация.
В зависимости от типа фундамента по методу предельных состояний проверяются следующие виды деформаций:
- вертикальные осадки отдельных блоков фундаментов при действии сжимающих нагрузок - Δ у, см;
- средняя осадка - Δ, см;
- углы наклона (крен) фундамента под действием нагрузок, вызывающих опрокидывание - βφ, радиан;
- углы поворота одностоечных свободностоящих железобетонных опор, определяемые деформациями грунта - β0, радиан.
Значения предельных деформаций фундаментов опор воздушных линий электропередачи приведены в [Приложении 2, табл. 2.6].
Расчет по деформациям производится при действии нормативных нагрузок, за исключением расчета гибких одностоечных опор, для которых расчет производится при действии расчетных нагрузок.
Расчет по устойчивости (несущей способности). Расчет фундаментов по устойчивости выполняется при действии расчетных нагрузок по условию:
(2.69)
где N - расчетная нагрузка на основание, даН;
Ф - несущая способность основания, определенная расчетом; k н - коэффициент надежности, принимаемый по [табл. 2.7, Приложения 2].
Технические характеристики фундаментов и анкерных плит для крепления оттяжек приведены в [6, стр. 20-28, табл. 1.16-1.24].
Характеристики грунтов, необходимые при расчете оснований фундаментов опор
Основными физическими характеристиками грунта являются [12]:
- Jl - показатель консистенции глинистых грунтов (пластичность);
- E - модуль деформации грунта, даН· 10 /м ;
- фн - нормативный угол внутреннего трения, град;
- сн- нормативное удельное сцепление грунта, даН· 10 /м ;
- μ - коэффициент бокового расширения;
- γ - объёмный вес грунта, даН· 10 /м ;
- γз - вес грунта обратной засыпки, даН· 10/м;
- Ф0 - угол внутреннего трения обратной засыпки, град;
- с0 - удельное сцепление грунта обратной засыпки, даН· 10 /м .
