Особенности расчета и армирование отдельных фундаментов
Усилия в фундаментах и основаниях определяют расчетом из условия совместной работы надфундаментной конструкции, фундамента и основания. Расчет фундамента на изгиб и на продавливание ведется при 
на расчетные нагрузки. Расчет по деформациям и подбору размеров подошвы фундамента производят при коэффициенте надежности по нагрузкам 
. К трещиностойкости предъявляют требования 3-ей категории.
По характеру работы различают центрально- и внецентренно-нагруженные фундаменты.
 |
Центрально-нагруженные фундаменты обычно выполняют квадратными в плане. В монолитных ступенчатых фундаментах под монолитные колонны количество ступеней назначают в зависимости от общей высоты фундамента: при h ≤ 45 см – одноступенчатый; при 45 < h ≤ 90 см – двухступенчатый; при h ≥ 90 см – трехступенчатый фундамент [12]. Минимальная высота ступени – 300 мм. Высоты ступеней h1, h2, h3 в фундаментах выбирают так, чтобы не требовалась поперечная арматура. Тогда фундаменты армируют одной сеткой, расположенной в их подошве и предназначенной для восприятия растягивающих усилий от реактивного давления грунта. Расчет центрально-нагруженных фундаментов состоит из двух частей: расчета основания и тела фундамента (рис.37).
Рис.37. К расчету центрально-нагруженного фундамента:
1 – пирамида продавливания; 2 – основание пирамиды продавливания
По данным расчета основания определяют размеры подошвы фундамента, а по данным расчета тела фундамента – общую высоту фундамента, высоту уступов и необходимое армирование. Расчет прочности основания производят из условия, что давление от внешних нагрузок на подошву фундамента не должно превышать расчетных сопротивлений грунта, приведенных в нормах [24]. Расчетную формулу прочности основания под подошвой фундамента получают из условия равновесия Σy=0.
где Nn – нормативное усилие, передаваемое на фундамент 
; R – условное расчетное сопротивление основания; γm = 20 кН/м3 – усредненная масса единицы объема фундамента и грунта на его уступах; d – глубина заложения фундамента. Высота нижней ступени должна быть проверена на прочность по наклонному сечению на восприятие поперечной силы одним бетоном.
Толщина защитного слоя фундаментов на бетонной подготовке – 35 мм, без подготовки – 70 мм, для сборных – 30 мм. Размеры подошвы монолитных фундаментов кратны 300 мм. Высота – 1,2; 1,5; 1,8; 2,4; 3,0; 3,6; 4,2 м.
Минимальную высоту фундамента определяют условным расчетом его прочности на продавливание по формуле:
,
где 
- продавливающая сила на уровне верха фундамента за вычетом давления грунта по площади основания пирамиды продавливания; 
- расчетное сопротивление бетона при растяжении; 
- среднее арифметическое между периметрами верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания в пределах полезной высоты фундамента 
; 
- площадь основания пирамиды продавливания; 
и 
- размеры сечения колонны; 
- расчетная сила.
Полезная высота фундамента может быть вычислена по приближенной формуле: 
.
Полная минимальная высота фундамента
где ab - толщина защитного слоя бетона.
Фундаменты под сборные колонны обычно выполняют стаканного типа. Толщину дна стакана применяют не менее 200мм. Глубина стакана hg на 50 мм больше длины заделки колонны. Высота фундамента со стаканной частью из условий заделки колонны в зависимости от размеров ее сечения 
см;
.
Глубину заделки колонн dc принимают с учетом анкеровки их продольной арматуры. Она должна быть не менее 30d…25d, где d – диаметр арматуры колонны. Полная высота фундамента при этом
Расчет арматуры фундаментной плиты. Под действием реактивного давления основания ступени фундаментной плиты работают под нагрузкой как консоли. Расчетные сечения I-I, II-II (рис.37). В этих сечениях действуют изгибающие моменты: в направлении стороны a
в направлении меньшей стороны b
где p – фактическое напряжение грунта под подошвой фундамента.
Требуемая площадь сечения арматуры на всю подошву фундамента в каждом направлении
По подошве фундамента укладывают сварные сетки из арматуры класса А – II , А – III c диаметром ≥ 10 мм. Шаг – 150÷200мм.
Отдельные внецентренно- нагруженные фундаменты.
 |
Под действием больших моментов и поперечных сил внецентренно-нагруженные фундаменты зданий делают прямоугольными, вытянутыми в плоскости действия момента. Конструирование внецентренно-нагруженных фундаментов мало отличается от центрально-нагруженных. Вместо прямоугольной принимают трапецеидальную эпюру напряжений под подошвой фундамента (рис.38).
Рис.38. К расчету внецентренно-загруженного фундамента:
а – расчетная схема; б, в, г – эпюры давления
Среднее напряжение в грунте рm под подошвой фундамента от силы Ninf принимают не более расчетного давления грунта pm = Ninf / ab ≤ R.
при 
при 
;
где 
– продольная сила и 
– изгибающий момент на уровне подошвы фундамента; a,b – размеры сторон подошвы фундамента; Nn, Mn, Qn – нормальная сила, изгибающий момент и поперечная сила на уровне верха фундамента.
Формулы для определения размеров подошвы отдельных прямоугольных фундаментов внецентренно-нагруженных в одном направлении (см. табл. 12.1[1]).
Прочность тела внецентренно-нагруженного фундамента рассчитывают по аналогии с центрально-нагруженным фундаментом.
Расчет арматуры стаканной части фундамента см. в приложении 3.
Дата добавления: 2015-10-09; просмотров: 2422;