Основное требование расчета оснований и фундаментов по предельным состояниям заключается в том, чтобы усилия и напряжения, возникающие в основаниях и фундаментах, а также их деформации и перемещения были близки к установленным предельным значениям, но не превышали их. Это стремление объясняется требованиями экономичности, предъявляемыми к устройству оснований и фундаментов. При невыполнении этого условия, т. е. если напряжения и деформации значительно меньше предельных, потребуется устройство фундаментов с большими размерами подошвы, что приводит к увеличению объемов строительных работ и перерасходу материалов, а следовательно, к удорожанию фундаментов. С другой стороны, если усилия, напряжения и деформации превысят предельные значения или может произойти разрушение фундамента, или его осадка будет настолько велика, что здание или сооружение не будет отвечать условиям нормальной эксплуатации.
Кроме требований экономичности, расчет по предельным состояниям обеспечивает и необходимую надежность оснований и фундаментов. Предельные состояния подразделяют на две группы:
I – по потере несущей способности. При расчетах по данной группе должны быть исключены все возможные формы разрушений и потери устойчивости под действием силовых факторов или неблагоприятных воздействий внешней среды;
II – по непригодности к нормальной эксплуатации. При расчетах по этой группе должны быть исключены недопустимые деформации (осадки, прогибы, выгибы, крены и углы поворота) оснований и фундаментов, а также чрезмерное раскрытие трещин в элементах конструкций фундаментов.
Расчет оснований ведется, прежде всего, по второй группе предельных состояний, так как под действием давления, передаваемого через фундамент, большинство грунтов испытывает значительные деформации, не разрушаясь. И только в особых случаях при очень слабых грунтах (при недостаточности их несущей способности) необходимо дополнительно рассчитывать основания по первой группе предельных состояний.
|
|
Расчет самих фундаментов ведется прежде всего по первой группе предельных состояний, так как деформации железобетонных фундаментов в момент, непосредственно предшествующий моменту потери ими несущей способности (разрушению), часто не превышают предельно допустимых значений.
При расчете по первой группе предельных состояний должно выполняться условие
, (1.1)
где F– расчетная нагрузка на основание, кН, Fu – сила предельного сопротивления основания, кН; 
– коэффициент условий работы; 
– коэффициент надежности по назначению сооружения, определяемые в соответствии с требованиями СП [23].
Расчет по второй группе предельных состояний в основном сводится к ограничению предельных деформаций оснований:
s ≤ su, (1.2)
где s – деформация, полученная в результате расчета оснований методами механики грунтов за определенный промежуток времени; su – предельно допустимая деформация, определяемая условиями нормальной эксплуатации данного здания или сооружения, устанавливаемая по таблицам приложения Д [23].