Определение нагрузок и воздействий на фундаменты

На характер развития деформаций оснований фундаментов оказывают влияние нагрузки, передаваемые на фундаменты от надземных конструкций, оборудования и т.п., а также от особенности конструктивной схемы сооружения.

Нагрузки бывают нормативными и расчетными. Расчетная нагрузка получается умножением нормативной на коэффициент надежности γ по нагрузке, который учитывает возможность отклонения внешних нагрузок. При расчете по второй группе предельных состояний коэффициент надежности γ=1.

В соответствии со СНиП «Нагрузки и воздействия» нагрузки могут быть постоянными (вес несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений, вес и давление грунтов и др.) и временными. Временные делятся на длительные (вес временных перегородок и оборудования), кратковременные (вес людей и материалов, от подвижного подъемно-транспортного оборудования, ветровые, гололедные) и особые (сейсмические, аварийные).

Различают основные сочетания нагрузок (постоянные, временные) и особые сочетания (наличие особой нагрузки).

Расчет оснований по деформациям производится по основному сочетанию нагрузок. Нагрузки на перекрытия и снеговые считаются длительными.

Вероятность совместного проявления нескольких временных нагрузок при их наибольших значениях учитываются введением понижающего коэффициента сочетаний нагрузок ψ. При наличии постоянной и двух или более кратковременных вводится коэффициент сочетаний для временных нагрузок, равный 0,9.

При определении нагрузок составляются схемы грузовых площадей и подсчитываются полезная нагрузка и собственный вес конструкций на 1 м². В каркасных зданиях нагрузка с выделенных грузовых площадей на уровне каждого перекрытия передается на отдельные колонны. В зданиях с продольными и поперечными несущими стенами подсчитывается нагрузка, приходящаяся на 1 м длины несущей стены на уровне отметки верха фундамента.

При расчете металлических и ж/б рам усилия N, M, Q передаются на фундаменты в уровне заделки колонн и определяются от действия постоянных, снеговых, ветровых и крановых нагрузок. Заделка колонн в фундамент принимается жесткой.

Порядок определения грузовой площади при сборе нагрузок для различных конструктивных схем зданий приведен на рис.4.1.

а)	б)

Рис. 4.1. Схемы определения грузовой площади для сбора нагрузок

а) для зданий с рамным каркасом на фундамент под колонну,

б) для зданий с несущими стенами на ленточный фундамент

Задание: собрать нагрузку на фундамент.

Задача 1. Определить нагрузку на ленточный фундамент четырехэтажного административного здания в г. Ростов-на-Дону.

Конструкция здания: высота 14,0 м, пролет между несущими стенами 6 м.

- вес стены – 8 кН/м²

- вес перекрытий – 4 кН/м²

- вес плит покрытия – 6 кН/м²

Задача 2. Определить нагрузку на фундамент под средней колонной одноэтажного промышленного цеха в г. Краснодар.

Исходные данные:

- колонна железобетонная (бетон В 20) – 0,4х0,4 м;

- балка покрытия – 4 кН/м

- вес плит покрытия – 5 кН/м2

Сетка колонн 6,0 х 6,0 м. Высота здания до стропильных конструкций 10,0 м.