Расчет фундамента на морозное выпучивание

Методика расчета основана на представлении о том, что предельное состояние фундамента, предшествующее нарушению его устойчивости и возникновению перемещения вверх, может возникнуть с момента, когда нарастающая с глубиной промерзания суммарная касательная сила выпучивания преодолевает нагрузку на фундамент и его вес, а также силу, удерживающую фундамент вследствие трения о грунт.

Рис. 2.1.

Рис. Схема к расчету фундамента на выпучивание

Условие устойчивости фундамента:

(2.7.).

где — суммарная касательная сила выпучивания;

— коэффициент перегрузки, =1,2;

(2.8.).

где — коэффициент, учитывающий вероятность снижения силы выпучивания на участках со снежным покровом, =1;

• — коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности и материал фундамента, для железобетона =1;
• — нормативное значение удельной касательной силы выпучивания,

=12 т/м²;

— периметр фундамента, — 82 м;

— нормативная глубина промерзния-протаивания, принимаемая по прил. 1, рис. 3 СНиП 2.01.01−82 «Строительная климатология и геофизика», =1,4 м.

= 1,2· 1·1·12·82·1,4 = 1653,12 т.

— коэффициент перегрузки, действующей на фундамент, =0,9;

— нормативная постоянная нагрузка, включающая вес фундамента, = 10 500 т;

= 0,9 · 10 500 = 9450 т;

— произведение коэффициентов однородности и условий работы грунта, =0,9;

— нормативная сила, удерживающая фундамент от выпучивания вследствие трения фундамента о грунт;

(2.9.).

где — нормативное сопротивление грунта основания боковой поверхности фундамента, =3 т/м²;

— часть площади боковой поверхности фундамента, находящаяся в грунте ниже слоя зимнего промерзания, = 287 м²;

=287 · 3 = 861 т Суммарная удерживающая сила:

9 450 + 861 = 10 311 т.

Условие устойчивости выполнено:

1 653,12 т < 10 311 т.

В процессе эксплуатации здания, нарушения устойчивости фундамента в результате действия суммарной касательной силы выпучивания не возникнет.