Стальные вертикальные резервуары низкого давления
для нефти и нефтепродуктов

конструкция, проектирование, эксплуатация и ремонт

1.1.6.2. Расчет по расчетным сопротивлениям

Расчет естественных оснований по расчетным сопротивлениям, как правило, предшествует расчету по деформациям. При этом, согласно указаниям норм, требования расчета оснований по деформациям считаются удовлетворенными (расчета по деформациям можно не производить), если среднее давление s на грунты основания от нормативных нагрузок не превосходит расчетных сопротивлений R, помещенных в табл. 8 – 11, и если при этом одновременно соблюдаются следующие условия:

• основание сложено по всей площади сооружения из грунтов однородного горизонтального напластования, сжимаемость которых на глубине до 5,0 м от подошвы фундамента не увеличивается (горизонтальность напластований определяется с точностью 60,5 м; однородность грунтов оценивается изменчивостью сжимаемости — отношением  согласно данным на стр. 30);
• конструкция сооружения состоит из элементов, получивших широкое применение в строительстве.

 

В приведенных случаях расчет естественных оснований производится по расчетным сопротивлениям по формуле 

(11)

 где s – среднее давление на грунт от нормативных нагрузок; R – расчетное сопротивление грунта. 

 

Сопротивление сжатию основания зависит от вида грунтов основания, от их однородности и физических свойств, от глубины заложения подошвы фундамента и ее размеров в плане и др. Оно устанавливается на основании данных геологических и гидрогеологических изыскании, а также испытаний грунта статическими нагрузками и характеризуется величиной расчетного сопротивления  на единицу площади грунта основания. Величины средних расчетных сопротивлений на основание под подошвой при глубине заложения фундамента на 1,5 – 2,0 м ниже природного рельефа и ширине подошвы 0,6 – 1,0 м принимаются по табл. 8 - 11. Величины модулей деформаций Е, приведенные в табл. 8 и 10, весьма ориентировочны и могут быть использованы только при проектном задании. При окончательном решении вопроса о возможных осадках грунтов основания необходимо определение модулей деформаций Е на площадке.

При пользовании табл. 8 - 11 согласно нормам необходимо учитывать следующее:

1) Расчетное сопротивление на грунты основания (ненарушенной структуры) при глубине заложения подошвы h > 2,0 м может быть повышено, так как грунты основания с увеличением глубины заложения под влиянием веса вышележащих грунтов несколько уплотняются, а, следовательно, приобретают большую несущую способность. В этом случае величины расчетных сопротивлений, приведенные в табл. 8 - 11, умножаются на коэффициент m > 1, и формула (11) принимает вид: 

(12)

 

где

(12а)

 где

g – среднее значение объемного веса грунта, лежащего выше отметки подошвы, кг/см³;

 R – расчетное сопротивление основания, кг/см²;

 k – коэффициент, зависящий от рода грунта под подошвой, принимаемый по табл. 12;

 h – глубина заложения фундамента от природного рельефа (при подсыпке) или планировочной отметке при срезке, см;

t – расстояние от пола подвала до природного рельефа, см; при отсутствии подвала t = 0.

 

Таблица 8 

Расчетные сопротивления R песчаных оснований 

Наименование грунта	Расчетные сопро­тивления (кг/см2) при грунтах		Угол внут­реннего	Модуль деформации	Объем­ный вес g,
	плотных	средней плотности	трения j в град.	Е, кг/см2	т/м3
Пески гравелистые и крупные независимо от их влажности	4,5	3,5	36–41	2000–500	1,75–1,85
Пески средней крупности независимо от их влажности	3,5	2,5	33–38	500–300	1,60–1,90
Пески мелкие маловлажные	3,0	2,0			1,60–1,90
очень влажные и насыщенные водой	2,5	1,5	30–36	400–250	1,80–1,90
Пески пылеватые
маловлажные очень влажные насыщенные водой	2,5 2,0 1,5	2,0 1,5 1,0	28–34	250–125	1,80–2,00

 

Та6лица 9 

Расчетные сопротивления R оснований из крупнообломочных грунтов 

Наименование грунта	Расчетные сопротивления, кг/см2
Щебенистый (галечниковый) с песчаным заполнением пор	6,0
Дресвяный (гравийный)
из обломков кристаллических пород	5,0
из обломков осадочных пород	3,0

 

 Таблица 10 

Расчетные сопротивления R оснований, состоящих из глинистых (немакропористых) грунтов 

Наименование грунта	Коэффициент пористости e	Расчетные сопротивления (кг/см2) оснований при консистенции грунта		Угол внутреннего трения j, град.	Модуль деформации Е, кг/см2	Объемный вес g, т/м3
		твердой	пластичной
Супеси	0,5 0,7	3,0 2,5	3,0 2,0	18–28	200–125	1,70–1,95 1,50–1,85
Суглинки	0,5 0,7 1,0	3,0 2,5 2,0	2,5 1,8 1,0	12–25	250–80	1,80–1,95 1,75–1,90 1,70–1,80
Глины	0,5 0,6 0,8 1,1	6,0 5,0 3,0 2,5	4,0 3,0 2,0 1,0	15–30	200–60	1,90–2,00 1,90–2,00 1,80–1,90 1,70–1,80

Примечание.  Расчетные сопротивления для промежуточных значений определяются интерполяцией. 

Таблица 11 

Расчетные сопротивления R макропористых грунтов

Степень водонасыщенности грунта	Расчетные сопротивления, кг/см2
Маловлажные	2,5
Очень влажные	2,0
Насыщенные водой	1,5

 

Таблица 12 

Значения коэффициента k

Наименование грунта	Коэффициент k
Песок	2,5
Супесь, суглинок	2,0
Глина	1,5

 

2. Расчетные сопротивления на грунты основания, приведенные в табл. 8 - 11, при глубине заложения подошвы фундамента h < 1,5 м из соображений, приведенных в предыдущем пункте, уменьшаются на коэффициент m < 1, принимаемый по табл. 13. 3. Расчетные сопротивления на грунты основания, приведенные в табл. 8 - 11, при ширине подошвы фундамента b > 1,0 м повышаются путем умножения на коэффициент m > 1, так как с увеличением ширины фундамента давление по подошве распределяется более равномерно, и уменьшается возможность горизонтальных смещений грунта. Величина коэффициента m в этом случае принимается по табл. 14. Наибольшее давление s на грунт у края подошвы внецентренно нагруженного фундамента не должно превышать величин R, приведенных в табл. 8 - 11, более чем на 20 %. 

Таблица 13

Значения коэффициента m при h < 1,5 м 

Глубина h, м	1,4	1,3	1,2	1,1	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6
Коэффициент m	0,97	0,93	0,90	0,87	0,83	0,80	0,77	0,73	0,70

 

Таблица 14 

Значения коэффициента m при b > 1,0 м 

Грунты	Ширина подошвы, м
	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0
Песчаные (за исключением пылеватых)	1,00	1,06	1,12	1,18	1,25	1,32	1,38	1,44	1,50
Пылеватые (пески и глинистые грунты)	1,00	1,02	1,05	1,07	1,10	1,12	1,15	1,17	1,20

4. При расчете на основные сочетания нагрузок эксцентриситет не должен выходить из ядра сечения подошвы фундамента.

5. При наличии под несущим слоем грунта в пределах обжимаемой толщи более слабого подстилающего слоя грунта полное давление на кровле подстилающего слоя не должно превышать расчетного сопротивления для этого слоя.