Пункт 4.3 КАСАТЕЛЬНЫЕ СИЛЫ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ

 

Возникновение и распределение по боковой поверхности фундаментов касательных сил морозного пучения Tfh явление сложное. Прочность смерзания, следовательно, и касательные силы пучения грунта с различными материалами фундамента зависят от: вида грунта, его влажности и плотности, величины отрицательной температуры, интенсивности пучения (рис. 21 в, г) и глубины промерзания (df), состояния поверхности фундамента и ряда других факторов (табл. 18). Следует иметь в виду, что величина удельных касательных сил пучения может увеличиваться до 1,5 раз и более в зависимости от вида материала и состояния поверхности фундамента (см. примечание 3 к табл. 18).

Суммарная касательная сила морозного пучения (Tf) существенно зависит от размеров поперечного сечения фундамента (А) и площади боковой поверхности фундамента (Afh), находящейся в пределах пучащегося слоя расчетной глубины сезонного промерзания

Устойчивость фундамента на действие касательных сил морозного пучения грунтов, прилегающих к его боковой поверхности, проверяется по формуле:

где F - расчетная постоянная нагрузка, кН (тc), при коэффициенте надежности по нагрузке m= 0,9

Ffr - расчетное значение силы, удерживающей фундамент от выпучивания вследствие трения его боковой поверхности о талый грунт, лежащий ниже расчетной глубины промерзания (df);

c = 1,1 - коэффициент условий работы;

n = 1,1 - коэффициент надежности

здесь Rfj - расчетное сопротивление талых грунтов сдвигу по боковой поверхности фундамента j-го слоя, допускается принимать по СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты;

Afj - площадь вертикальной поверхности сдвига в j-м слое грунта ниже расчетной глубины промерзания, м2.

Суммарные силы касательного пучения (Tf) способны деформировать (приподнимать) даже 2 - 3 - этажные кирпичные здания (см. табл. 19).

Таким образом, на заглубленные фундаменты в пучинистых грунтах могут действовать значительные суммарные силы морозного пучения, которые (на практике) всегда оказываются неравномерными. Это приводит к появлению значительных дополнительных усилий в наземных конструкциях и повреждению малонагруженных зданий. Поэтому при проектировании заглубленных фундаментов в пучинистых грунтах всегда возникает проблема, как исключить или уменьшить величину этих сил, особенно для малонагруженных зданий и сооружений, и необходимо ли закладывать фундаменты на большую глубину (d > df) ?

Таблица 19

Величина суммарных касательных сил морозного пучения, действующих на фундаменты (Tf)

Конструкция здания

Масса здания на 1 п. м. ленточного фундамента

кНхМ (ТхМ)

Величина суммарных касательных сил морозного пучения Tf, кПа (те)

Сильнопучинистые грунты (tfn = 100 кПа)

Малопучинистые грунты (т&1=60кПа)

При промерзании на df = 1,5 м

С одной стороны

С двух сторон

С одной стороны

С двух сторон

Арболитовые

15.000 (15)

30.000 (30)

9.000 (9)

18.000 (18)

1 - этажные

475 (4,75)

2 - этажные

700 (7,0)

3 - этажные

930 (9,3)

Кирпичные

1 - этажный

660 (6,60)

2 - этажный

1070 (10,7)

3 - этажный

1480 (14,8)

 

Пункт 4.1 ОСОБЕННОСТИ ПРОМЕРЗАНИЯ ГРУНТОВ У ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Пункт 4.2 СИЛЫ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ ПРИ ПРОМЕРЗАНИИ НА ФУНДАМЕНТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Пункт 4.4 НОРМАЛЬНЫЕ СИЛЫ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ ПО ПОДОШВЕ ФУНДАМЕНТА

Содержание