ИНСТРУКЦИЯ

ПО РАСЧЕТУ И ПРОЕКТИРОВАНИЮ СВЯЗЕЙ-РАСПОРОК МЕЖДУ

ОТДЕЛЬНО СТОЯЩИМИ

ФУНДАМЕНТАМИ

ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ

ПРОМЫШЛЕННЫХ

ЗДАНИЙ

Донецк-1975

ИНСТРУКЦИЯ

ПО РАСЧЕТУ И ПРОЕКТИРОВАНИЮ СВЯЗЕЙ-РАСПОРОК МЕЖДУ

ОТДЕЛЬНО СТОЯЩИМИ

ФУНДАМЕНТАМИ

ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ

ПРОМЫШЛЕННЫХ

ЗДАНИЙ

модуль боковой деформаций грунта обратной засыпки,

<. лределяемый по формуле

Е,-тЕ;;    ^/1Э/

модуль вертикальной деформации грунта обратной засыпки принимается по таблице 5 ;

средняя ширина пазухи между фундаментом и стенкой котлована ;

условная длина зоны бокового обратил грунта естественного сложения.

Hi=hitg(45'+f);

площадь боковой повержности принимающей боковое давление;

Л

константа грунта принимается для глинистых грунтов равней -2, для песчаных - 1,8 ;

/ 15 /

/ 16/

величина силы бокового давления грунта jfy. определяется по формуле /15 /*

Примечания:    I.    При    устройств    фундаментов    враспор    со    стен

ками котлована физические характеристики фрукта 'У * С и if следует принимать для грунта ненарушенной структуры. При этом<&=(Ь 2. Если в проекте производства работ по закладке фундаментов нет специальных оговорок, то в расчетах размер пазухи засыпки допускается принимать равным 0,4 м.

о

Объемный БОС В т/м3	Плав ность в #		Модули деформации		в кг/см^ при продолжитшьности сооружения до подработки, лет			эксплуатации
		I	! 2	! 3	! 4 !	6	! Р !	10	! Ю
	10	63	76	80	84-	88	91	91	91
1,65	20	36	43	46	48	50	52	52	52
	30	14	17	18	19	20	20	20	20
	10	80	96	102	106	112	П5	Ц5	П5
1,?5	20	56	67	71	74	78	81	81	81
	30	17	20	22	22	2ь	24	24	24
	Ю	132	158	168	176	185	190	190	190
1,35	20	70	84	89	93	98	100	100	100
	30	25	30	32	33	35	36	36	36
	10	228	274	290	303	319	328	328	328
1,95	20	98	118	124	130	137	141	141	141
	30	36	43	46	48	50	52	52	52

Поиыечание. Промежуточные значения по вертикали и горизонтали допускается определять путем линейной интерполядеи.

2.6. При устройстве под отдельно стоящими фундаментами швов скольжения равнодействующая сил .равна

Jff-Jtt+Jrfi+Jff,    /П/

/■И    *

где JYtc ~ величина сил трения по шву скольжения I -го фундамента, которая определяется по формуле

Jfri = Pi ;    /    ib    /

^^ш- коэффициент Tpei.ля по шву скольжения, принимаемый по табл. 6 СНиП П-А.14-71 ;

Pi - вертикальная нагрузка на фундамент с учетом его соб-ственпого веса и грунта на обрезах ;

Asl - величина силы трения от сдвигающегося грунта по боковым поверхностям I -го фундамента,, определяемая по формуле / 9 /, в которой h_nroi отметки шва скольже -кия ;

jf^i - величина силы бокового давления от сдвигающегося

грунта на I -й фундамент, определяемая по формулам /10,15/, в которых Ь„:.-от отметки шва скольжения.

Ui. РАСЧЁТ ^УШиШГГНЫХ    РАСПОРОК

3.1.    Расчет по П1х>чности связей-распорок длиной до 12 м включительно,в свету, работающих на центральное сжатие,производят по формуле /52/ СНрЗ П-В - 1-62* "Петоиные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования", приняв при этом значение коэффг-циецта продольного изгиба равным единице.

3.2.    Расчет по прочности связей-распорок, работающих па центральное растяжение, производят по формуле /57/ СИиП Н-В.1-62* "Котонные и железобетонные конструкции* Нормы проектирования".

3.3.    В практике расчета элементов промышленных зданий, возводи* их на подрабатываемых территориях, часто встречается задача по проверке устойчивости железобетонных фундаментных связей-распорок длиной более 12 м, подверженных сжатию. При этом необходимо соблюдать следующее условие

Ао < ./(крЮ у    /    19    /

где Ж - продольное усилие, действующее на пуедомшт, ол| еПеля-етс'л но вышей зло vennoi методик*. ;

критическая сила, действующая на фундамент, с учетом фактора времени    _а

j'Ch)-

jC-

лГ - аГ    *

Лкг>[{)    J>,(o<t + l) ^Р / 20    /

критическая сила, действующая на фундамент, в начальный момент времени / "t =0 /

в*

X.

Хкр    ⁺    ЖП&''    /21/

t -

параметры ползучести основания с учетом фактора времени ; параметр ползучести грунта основания ; жесткость фундаментной связи-распорки ; коэффициент постели основания ; длина фундаментной связи-распорки.

ПРИМЕР РАСЧЕТА

= 2,0 м

=+ 4,8x10"’ =* 8Дх1СГ^:

с 12,2 км.

Здание прямоугольной формы в плане /36x60м*/ оо сборным железобетонном каркасом с пролетами по 18 м и шагом колонн 6 м. Размер отдельно стоящих фундаментов по низу 1,0x1,0 м. Paftorf строительства - Донбасс. Грунты в основании - суглинки, характеризующиеся следующими физико-механическими свойствами:

объемный вес грунта - Го = 1,95 т/мЗ влажность грунта природная - W = 18,5 % коэффициент пористости - & - 0,646 коэффициент Пуассона - fi = 0,36 модуль деформации грунта - Е о * 220 кг/с м2 удельное сцепление грунта - Сн * 0,34 кг/см; угол внутреннего трения - У" * 20°.

Прогнозируемые величины дефор^ций земной поверхности при отработке угольных пластов достигнут следующих величин:

оседание земной поверхности относительные горизонтальные деформации земной поверхности наклон земной поверхности минимальный радиус кривизны земной поверхности

Продолжительность эксплуатации обтоита до подработки 5 лет. Определить усилия в фундаментных связях-распорках.

Схема продольного ряда фундаментов

4 н н S >— н < Н- -1 5 Г1 6 Г "1 , ф [20 ' 1ф 24р 1 ■' ■ ■ ■ Зф -j

7    8    9 -О- -0- -Ф-

10

-о-

II

-0“

Боковые и лобовые поверхности, а также площадь подошвы фундамента оставляют:

5=1,0x1,0=1,0 м2 ; ft «1.0x0,6=0,6 м2 ;

ft=1,0x0,6=0,6 м2 ,

Среднее нормативное давление на грунт в уровне подошвы фундаментов

ffo = ^ =17.0 т/м2

1.0

Соотношение сторон подошвы столбчатых фундаментов:

а =    =1 .о ; y_F =20°+2°=22° ;

Ср е 0,34 X 1,2 =0,4 кг/см2 ;    ic/%    =0,404

Коэффициенты, зависящие от соотношения сторон подошвы фунда-ментов:    -а>_г=1,0й;    <0-_х=0,50.

Константы грунта при коэффициенте пористости 6 =0,6461 >>=2,1;    Х=0,90;    6= 6о-ёк =4,8xI0^-s-I,0xI0'?

= э.ахю"⁸.

Опред.элязм расчетные перемещения ’рунта пол фундаментами по формуле /5/ •

а1,= й(ц =1,2х0,7х3,8х10^-рх30=96,0 мм Л&2 ⁼ ^10 =1 .2х0,7хЗ,8х10^-ях24=76.6 мм

л63 = A Eg =1,2x0,7x3,8xI0”⁸xI8=57,6 мм = д£д ⁵⁼1»2х0,7хЗ,8х10"³хХ2*38_#4 мм д£₅ * аЕ₇ =1,2x0,7x3,8х1СГ³х6 =19,2мм.

Определяем предельную силу трения сдвигающегося грунта по подошве фундаментов по формуле /7/

J)f_r/п_р/ *1.0/17,0x0,404 + 4,0/ =10,9 т.

=2080 т/мЗ.

Находим коэффициент жесткости основания по формуле /4/ _к _1.06    х    2200_

УПо Л + 0,36 /• / I - 0,5 х 0,36 /

Определяем предельное перемещение грунта под фундаментом по фор;луле /8/

А /17.0 х 0.- 404 + 4.0 / Ю8 _ ^ 9R " по 2,1 х 2080 / 1-0.9 / Определяем силы трения сдвигающегося грунта по подошвам фундаментов по формулам /3/ и Л/: л, =А@ц > д пп ,//т1 “ jf Til =10,9 т аС2 =дР10 up > Ann ^пр ЛГт2 - Лтю =10,9 т -а£9 >АПР Wt3 = т9 =10,9 т ле4 *аР8 >АПР JlT т4 “ i/T т8 =10,9 т < =д£7 <Дпр Jf т5 = т? 3 - 2Л х 2080 х 1.0 х 1Э.2Х10-3 = 10,6 т 1+ ,Ix20bOxIt0xt9,2xIQ-8 10.9

Грунт обратной засыпки характеризуется следующими ленными:

Нз =97 кг/см2 ; % »&9°50*.

С$= 0,323 кг/см2 ;    ^Т//м3    •

te|§= С ,о/4 )

Определяем силу трения сдвигающегося грунта по боковым поверхностям фундаментов по формуле /9 •/

Уб/пр/ “ ^2аЭ-⁶/ ^Q|6g-^J'⁸^ °,574 + ³,23 / =4.25 Т .

Приведенная пшрина боковой поверхности фундамента равна:

(X =    *1,0 м; коэффициент формы - CSX =0,6.

0,6

Находим модуль боковой деформации грунта по формуле /12/

Е*=0,76x0,25x220= 41,2 кг/см2

Определяем модуль боковой деформации грунта обратной засыпки по формуле /13/    Ё_д =0,25x0,97 =24,2 кг/см2 .

Средняя ширина пазух меаду фундаментами и стенками котлована ^з=0,5 м. Условная длина зоны бокового обжатия грунта естествен -ного сложения определяется по формуле / 14 /

Н=0,6 ig/45°+    . / = 0,6 • icj 56° = 0,69 у.

Приведенный модуль боковой деформации грунта находим по формуле /II /

41.2 х 24,2

Е = -—- =    29,5 кг/см2 .

24,2 X ^    /    41,2 - 24,2/

0,89

Константа грунта -    Р=2,0

Величина предельной силы бокового давления грунта определяется по формуле /15/

^пр/^[ itoi-    ₊

+2x3,23 t(j /45°4    /] ₌7,5_Т<

Находим предельное перемещение грунта по формуле /16/

~    7.5    /1+2Х2/²

О пр “

Определяем силы бокового давления сдвигающегося грунта по формуле /10/

лЕ/ * л В /| < $пр    ~    *

₌Х,87 / л/и 4хС,6х°,775x2°aS5x$.6^I.02lj / _{= Ii87} *    V    f5

•/ Yl + 146 x 96 x 1СГ⁸'- I / = 5,15 т

д = д dio^< S'np ' Jf<ji ~ jfgto ⁼

= 1,87 /yi+I46x76,SxICr³-I / = 3,89 T

дЕз * aBs < Snp JVjj

= 1,87 / у1+146x57,6x10"^-!/ =3,89 т

aE<\ =аВ» < S'np J'/j* ⁼    ~

= 1,67 / yi+I46x38,4xI0"³-I / =2,92 T

aEs ~ AE7 < <Глр ~JVjs =    ⁼

= 1,87 / yi+146xl^2-XO"⁸-I/ = I_r78 т

Суммарные усилия в фундаментных связях-распорках равны : jCl-2    =/f10-12    =0.8/10,9    +    4,25    +    5,15 /    =    20.3 т

/Г₂-3    “Жэ-Ю    =0,8/10,9    +    4,25    +    4,35 /    +    20,3    =    35,9    т

Ж 3-4    ⁼ Ж 8-9    =0,8/10,9    +    4,25    ♦    3,89/    +    35,9    *    51,1    т

jf4_5    = Ж?-е    =0.8/10,9    +    4,25    +    2,92/    +    51,1    =    65,5    т

с/Гб-6    ~SC6-7    =0,8/10,3    +    4,25    +    1,78/    +    65,5    =    78,7    т

I* Авершин С.Г* Сдвижение горных пород при подземных разработках* Углетехиздат,. 1947.

2.    Баркан Д.Д. Динамика оснований и фундаментов. М. _f Ст.ройвоен-мориэдат, 1948*

3.    Коваленко МЛ. Экспериментальные исследования воздействий деформируемого основания на фундаментные конструкции подрабатываемых промышленных зданий. Экспериментальные исследования инженерных сооружений. Материалы по 2-му симпозиуму, сб. ЙЗ, Донецк, 1969.

4.    Коваленко МЛ., Афанасьев Г.В. Определение силы трения по подошве фундамента при горизонтально сдвижениях грунта основания. Сб. Исследования по основаниям, фундаментам и механике грун'.ов.Киев, Вуд1вельник, 1973.

5.    Савинов О.А. Временные конструкции фундаментов под машины и их расчет. Стройиздат, М., 1964.

6.    Руководство по расчету, проектированию и строительству зданий и сооружений на подрабатываемых территориях /Проект/

7.    СНиЛ П-А.14-71. Здания и сооружения на подрабатываемых территориях. Нормы проектирования. №.. 1972 г.

8.    СНиП П-15-74. Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования. Стройиздат, М., 1975.

9.    СНиП П-В.1-62*. Бетонные и железобетонные конструкции* Нормы проектирования. Госотройиздат М._г 1970.

стр.

I.    Общие положения...............................3

П.    Определение усилий    в    связях-распорках ......... 3

Ш.    Расчет фундаментных    связей-распорок...........12

Пример расчета............*...................13

Литература ............................. 18

Инструкция по расчету и проектированию связей-распорок между отдельно стоящими фундаментами подпабатываемых промышленных зданий предназьачена для инженерно-технических работников проектных и научно-исследовательских организаций, занимающихся вопросами проектирования, строительства и эксплуатации промыве иных зданий на подрабатываемых территориях.

Инструкция разработана Донецким Промстрой-ниипроектом Госстроя СССР /инж. М.А.Коваленко,

Г.В.Афанасьев, В.Б.Азараев/ и Киевским НИИСКом Госстроя СССР /канд.техн.наук Н.С.Метелюк/ под общей редакцией канд.техн.наук Ю.Л.Бучинского.

Инструкция подготовлена к печати редакционно-издательским сектором Донецкого Промстройниипроекта.

Редактор    С.З.Альтер

Короектор    С.А.Иткина

Государственный проектный и научно-исследовательский институт промышленного строительства (Донецкий Промстройниипроект,'    1975

Донецкий Промстройниипроект Госстроя СССР

ИНСТРУКЦИЯ

по расчету и проектированию связей-распорок между отдельно стоящими фундаментами подрабатываемых промышленных зданий

ЯП 0561?. Подписано к печати 4.УШ.1975- г. Заказ № 345. Объем 0,8 печ.л. Цена 25 коп. Тираж 500 экз. Ротапринт Донецкого Промстройниипроекта

I.I* Инструкция содержит основные указагия по расчету связей-распорок между отдельно стоящими фундаментами подрабатываемых горными выработками промышленных зданий.

1.2.    Фундаментные связи-распорки устраиваются для уменьшения влияния горизонтальных деформаций грунта на напряженно-деформированное состояние несущих элементов каркасов промышленных эданий,

1.3.    Минимальное поперечное сегэиие связей-распорок необхо -диш принимать из условия размещения арматуры, но не менее 20x20см. Увеличение поперечного сечения связей-распорок должно осуществляться, как правило_г за счет их ширины» Высоту сечения свяэей-рлспорок

рекомендуется назначать в пределах пролета.

1.4.    Расчетный пролет связи-распорки принимается равным длине участка в свету между фундаментами. Соединение связбй-распорок с фундаментами осуществляется шарнирно.

1.5.    Связи-распорки необходимо рассчитывать на восприятие нагрузок от воздействия сдвигающегося грунта на фундаменты. Яля уменьшения усилий в связях-распорках рекомендуется устраивать шьы скольжения под фундаментами.

1.6.    Нормативные значения модуля общей деформации, угла внутреннего трения и удельного сцепления грунтов, как правило, должны устанавливаться на оонове непосредственных определений в полевых или лабораторных условиях согласно СНиП П-15-74. При этом расчетные значения угла внутреннего трения и_худельного сцепления получают путем увеличения нормативных значений if на 2° и С на 20#.

П. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ Р СВЬЗЯХ-РАСПОРШ

2Л. Усилия сжатия или растяжения в связях-распорках определяются по формуле

/1 /

где Д- равнодействующая сил, приложенных к отдельно стоящему фун-

Л = Дп +«/&    ,    /г/

где    сЛп    ,    t/v£t    у    величины соответствен

но сил трения, действующих цо подошве, боковым поверхностям и давление на лобовую поверхность {, -го фун -дамеита, обусловленные движением грунта;

0,8 - когффяциент, учитывающий особое сочетание нагрузок.

2.2. Величина силы трения от сдвигающегося грунта, действующая пс подошве фундамента, определяется по формуле

Зм_ All    '    /3/

JCKi S~nL л6‘1 <Nr(np)l

Tf —_ItliL Ёд-г ,

^x V^T (¹ +J*n)0 “    /    4    /

где 9ы “ площадь подошвы I -го фундемента ;

Wii у a>xl - коэффициенты,, зависящие от соотношения сторон подошвы фундамента 6/а / С1 - сторона подошвы фундамента в направлении горизонтального сдвижения грунта / принимается по табл. I ; константы грунта, определяемые по табл. 2 ;

Е₀—модуль деформации грунта ;

коэффициент Пуассона грунта, который допускается принимать по табл. 3; д(д- расчетное относительное горизонтальное перемещение грунта под фундаментом определяется пе формуле

a£‘l = + Пс ГПс 6 XI •    /    5    /

коэффициенты перегрузки и условий работы, принимаются по табл. 3 и 4 СНиП П-А.14-71 ;

& - величина относительных горизонтальных деформаций

/растяжения или сжатия / земной поверхности, которая определяется пс формуле

6 * 6о “ £>к ;    /    б    /

- относительная горизонтальная деформация основания /растяжения или сжатия / по маркшейдерскому расчету ;

<Sk - собственные деформации фундаментной связи-распорки от воздействий возникающих в них напряжений принимаются в зоне растяжения -6к »Ш0~⁸, в зоне сжатия -    6к    =0    ;

расстояние от центральной оси отсека до оси фундамента ;

величина предельной силы трения от сдвигающегося грунта по подошве фундамента определяется по формуле

J^r(np)i    tfl    Ур.^Ср)',    /    7    /

6oi - среднее нормативное давление под подошвой фундамента;

%,С/> - угол внутреннего трею.я и оцепление грунта.

При    a£l    ?    Лпр1    =    ^/    8    7

величина силы трения от сдвигающегося грунта по подошве фундамента jVri определяется по формуле / 7 /.

Таблица I

~г 5,0 3,0 2.0 | ',3 ! i.o 1 0.66 0,5 | 0,33 0,2 СО* 1& 1,13 1,09 1,07 1/5 1,07 1,09 1,13 1,22 U3x 0,53 0,53 0,54 0,53 0,50 0,45 0,45 0,37 0,29

Наименование грунтов	Характе-риотика 1 грунтов	j Пои коэффициенте пооистооти 10,41-0,60 ! 0,61-0,80 | 0,81-1,;
Пески крупные и оред-ней крупности ^		1,60	1,60
	X	0,82	0,80	-
Пески мелкие и	)>	1,70	1,60
пылеватые	X	0,89	0,87	-
Супеси	i>	2,00	1,70	-
	X	0,89	0,88	-
Суглинки	У	2,30	2,10	1,90
	X	0,92	0,90	0,87
Глины	у	2,40	2,20	2,00
	X	0,93	0,92	0,90

Таблица 3

Наименование грунта 1 I \ Консистенция ! . грунта | Величина коэффициента Пуассона Глины Твердые и полутвердые Тугопластичные 0,10 - 0,15 0,20 - 0,25 Суглингч Пластичные и Текуче-Пластичные Текучие 0,30 - 0,40 0,45 - 0,50 Супеси Твердые и полутвердые Тугоплас^ ччные 0,15- 0,20 CJ25 - 0,30 Пески С,20 - 0,25

в

2*3., Величина силы трения от сдвигающегося груша по боковым поверхностям I -го фундамента определяется из условия предельного сдвига по формуле    .    \

Jfi"i    _/9/

где 3ii - площадь боковой поверхности i -го фундамента ; заглубле.ше .одошвы L -го фундамента ; объемный вес грунта засыпка к момен.у наработки здания ;

У*,С$ - угол внутреннего трения и удельное сцепление грунта засыпки к моменту подработки здания принимается по таблице 4.

2,4. Величина силы бокового давления от сдвигающегося грунта на I -й фундамент определяется по формуле

Объемный

Dec в хг/с.й ! ность •' ? * грунта ; I 2 3 4 6 8 10 10 10 А . кг/CM*" 0,327 0,346 0,3з9 0,365 0,372 0,377 0,379 0,410 43» кг/см2 0,938 0,938 0;938 0,938 0,938 0,938 0,938 0,938 1,65 20 Uh9 0,127 0|б43 0,132 0,548 8:® 0*548 8:Й8 о,:ю 0,5*8 Ш 30 Ф>* кг/см2 0,087 0,238 0,089 0|238 0,090 01238 Щ 0,092 0,238 0,093 0,238 0,093 0,238 °:й§ * КГ/Л1^ 0,467 0.496 0,516 “ода" 0,у35 0,542 о,5а 0,598 “Р5 кг/см2 0,918 О*, 918 0,918 0,918 о!918 0,918 0*918 0,918 Т 75 20 0,187 0,196 0,202 0,206 0,209 0,211 0,212 0,213 кг/см2 0,528 0,628 0,628 0,528 0,528 0,528 0,528 0,528 30 VlV, * 0,127 0,132 0,135 0,Т37 0,139 0,140 0,140 0,147 0,338 0,338 0,338 0,338 0,338 0,338 0,338 0,338