Файл: Денисов П.Г. Сооружение буровых учеб. пособие.pdf

тые, а также супеси, су­ бины промерзания или глубины промерзания

Нагрузка на основание фундамента не должна вызывать в грунте напряжений, при которых образуются недопустимые для сооружений осадки или сдвиги. Недопустимые осадки основания могут привести к разрушению сооружения, а сдвиги — к потере несущей способ­ ности основания и устойчивости сооружения. При расчете надеж­ ности основания учитываются характеристики грунтов и невыгодные возможные величины и сочетания нагрузок.

Основания фундаментов рассчитывают по предельным состояниям. Различают два вида предельного состояния оснований: потеря несущей способности (прочности), которая приводит к потере устой­ чивости сооружения, и появление недопустимых деформаций (осад­ ков), которые вызывают разрушение сооружения. Несущая способ­ ность основания рассчитывается на основные и дополнительные или особые сочетания нагрузок, в результате которых в грунте возникают нормальные и касательные напряжения, а расчет основания грунта по деформациям — на основное сочетание нагрузок и нормальные напряжения в грунте. Основным параметром сопротивления грунтов силовым воздействиям при расчете оснований принимается норматив­ ное давление (расчетное сопротивление). В результате расчета опре­ деляются размеры оснований и фундаментов сооружения (длина, ширина) или опорная подошва фундамента.

Расчет оснований по деформациям

Деформации оснований характеризуются абсолютной осадкой отдельных фундаментов или средней осадкой сооружения. Расчет оснований по деформациям предусматривает ограничение деформа-

82

ции надфундаментных конструкций пределами, не допускающими повреждений и трещин и гарантирующими нормальную эксплуата­ цию сооружения. Этот метод применяется для всех сооружений, если основаниями служат нескальные грунты.

Величина деформации основания находится по формуле

S ^ S ^ ,

где S — расчетная величина деформации основания; 5пр — предель­ ная величина деформации, которая определяется эксплуатационной пригодностью надфундаментной конструкции.

Совсем избежать осадков невозможно, так как любое основание под сооружением дает осадку. Для большей части сооружений важен не столько размер осадки, сколько равномерность ее распределения по основанию: неравномерная осадка может привести к перекосу сооружения и непригодности его для эксплуатации. Равномерные осадки не опасны для сооружения, если основания оказывают доста­ точное сопротивление нагрузкам сооружений.

Расчет оснований по деформациям считается удовлетворитель­ ным, если давление на основание от нагрузок не превышает норматив­

ментов допускается использование значений нормативных давлений на грунты /?,,, приведенных в табл. 17. Расчет производится при условии, что давление на подошву фундамента от нагрузок не пре­ вышает нормативного давления на основание:

Р </?н,

где р — среднее давление на подошву фундамента, равное частному от деления суммарных нагрузок на площадь подошвы фундамента, кгс/см2; R H— нормативное давление (расчетное сопротивление) на грунт, кгс/см2. Нормативное давление принимается для случая равномерно распределенного давления на основание от фундамента (при центральном приложении нагрузки). Если наибольшее давление на основание фундамента будет у края подошвы, куда смещена нагрузка, то наибольшее давление на грунт у края подошвы не должно превышать 1,2 RH.

Расчет оснований по несущей способности. Несущая способность (на прочность) рассчитывается по формуле основания фундамента

где Q — заданная расчетная нагрузка на основание в наиболее невыгодной возможной комбинации; N — несущая способность осно­ вания для данного направления нагрузки Q.

Несущая способность (прочность) основания из скальных грун­ тов, независимо от размеров и глубины заложения фундаментов, определяется по формуле

N = kmRn,

84

однородности скального грунта по временному сопротивлению на одноосное сжатие; т — коэффициент условий работы. При расчетах допускается принимать кт — 0,5.

Несущая способность (устойчивость) основания из нескальных грунтов определяется образованием в грунте поверхности сколь­ жения, охватывающей всю подошву сооружения. При этом считается, что нормальные а и касательные т напряжения по всей поверхности скольжения достигают значений, соответствующих предельному равновесию, определяемому по формуле

т = о tg ф -j- с,

где <р — расчетный угол внутреннего трения грунта, градус; с — рас­ четное удельное сцепление грунта для глин или расчетный параметр линейности для песчаных грунтов, кгс/см2. Эти параметры зависят от коэффициента пористости грунтов, а для глинистых грунтов также и от влажности на границе раскатывания в % (табл. 19).

Расчет нагрузок на фундамент вышки

На фундамент вышки действуют следующие нагрузки:

(?Ф = + GB+ СобН~ G0-{- R,

где (?ф — максимальная нагрузка на фундамент вышки; QB — верти­ кальная нагрузка на вышку; GB— собственный вес вышки; Go6 — вес оборудования, смонтированного на вышке (талевой системы, средств механизации и приспособлений); G0 — вес подвышенного основания; R — вертикальная составляющая реакций от горизонтальных на­ грузок на вышку.

На основание фундамента (грунт), кроме нагрузок на фундамент* действуют также нагрузки от собственного веса фундамента. GB, Go6, G0 — определяются по паспортным данным, а нагрузки на вышку расчитываются (см. расчет нагрузок на вышки). Нагрузки на фундамент одной ноги башенных вышек (@ф) и мачтовых вышек (0ф) определяются по формулам

Фн “Ь ^В “Ь ^об I G o

где ер — угол наклона ноги вышки к горизонту; для башенных вышек угол находится в пределах 80—83°, а для мачтовых равен 84°. При таком зпачении углов принимается sin ф = 1; R ' — вертикальная составляющая реакций от горизонтальных нагрузок на одну ногу вышки.

85