Железобетонные фундаменты

1. Общие сведения, классификация фундаментов. Конструкции отдельных фундаментов под монолитные и сборные колонны.

2. Расчет центрально нагруженных фундаментов под колонны.

3. Расчет внецентренно нагруженных фундаментов под колонны.

4. Ленточные фундаменты под стены и под ряды колонн.

5. Сплошные фундаменты.

1. Общие сведения, классификация фундаментов. Конструкции отдельных фундаментов под монолитные и сборные колонны.

Назначение фундаментов – аккумулировать всю нагрузку от здания (сооружения) и передать ее на грунты основания. Фундаменты можно разделить на две группы: мелкого заложения (возводятся в открытых котлованах на естественном основании) и глубокого заложения (специальные – кессонные и свайные). В промышленном и гражданском строительстве наиболее распространены фундаменты мелкого заложения. Они бывают трех типов: отдельные – под каждой колонной (рис. 1,а), ленточные под стены (рис. 1, б) и под рядами колонн (рис. 1, в), сплошные – под всем сооружением (рис. 1, г).

Рис. 1. Типы фундаментов мелкого заложения:

а – отдельный; б – ленточный под стену; в – ленточный под рядами колонн; г – сплошной;

1 – колонна; 2 – железобетонные перекрестные ленты; 3 – железобетонная плита

Отдельные фундаменты устраивают при относительно небольших нагрузках и достаточно редком расположении колонн. Для опирания стен по отдельным фундаментам укладывают фундаментные балки. При больших нагрузках и относительно слабых грунтах делают ленточные фундаменты. Они особенно целесообразны при неоднородных грунтах и различных по величине нагрузках на колонны. Если несущая способность ленточных фундаментов недостаточна, то применяют сплошные плитные фундаменты или систему пересекающихся ленточных фундаментов на сравнительно тонкойфундаментной плите (балочный ростверк).

● Конструкции отдельных фундаментов под колонны. Устраивают сборными (цельными или составными) и монолитными. Как правило, монолитные фундаменты под колонны по своим ТЭП превосходят сборные.

В зависимости от соотношения проектного и случайного е_а эксцентриситетов различают центрально и внецентренно нагруженные фундаменты. Центрально нагруженные фундаменты (при ) проектируют квадратными в плане, а внецентренно нагруженные (при ) – прямоугольными с соотношением размеров сторон подошвы , располагая длинную сторону в плоскости действия максимального момента.

Рис. 2. Монолитные фундаменты под сборные колонны:

1 – колонна; 2 – стакан; 3 – подколонник; 4 – плитная часть

Отдельный фундамент состоит из плитной части и подколонника или только из плитной части (рис. 2). Верхняя плоскость фундамента называется обрезом и располагается относительно отметки 0.000 (планировочная отметка грунта или отметка пола подвала) на отметке –0.150 м под сборную колонну и -0.050 под монолитную колонну. Размеры фундамента определяются расчетом, а полную высоту его Н_{f ,} кроме того, назначают по требуемой глубине заложения подошвы, по условиям заделки сборной колонны в стакане и надежной анкеровки продольной арматуры колонны. Высоту плитной части H также определяют расчетом. Если высота фундамента Н_f оказывается больше высоты плитной части H, то за счёт разницы этих высот устраивают подколонник высотой (см. рис. 2 а, рис. 3).

Рис. 3. Монолитные фундаменты с развитым подколонником под сборные колонны

Плитную часть фундамента обычно выполняют ступенчатой. Количество ступеней назначают в зависимости от высоты плитной части: при проектируют одноступенчатый фундамент, при - двухступенчатый, и при - трехступенчатый (рис. 4).

Рис. 4. Монолитные фундаменты под монолитные колонны:

а – одноступенчатый; б – двухступенчатый; в – трехступенчатый; г – пирамидальный; д – армирование

подошвы фундамента нестандартными сварными сетками; 1 – выпуски каркасов; 2 – второй (снизу) хомут каркаса;

3 – первый хомут каркаса; 4 – сварные сетки

Высоту отдельных ступеней назначают так, чтобы не требовалось армирование его хомутами и принимают кратно 150 мм(обычно 300, 450, 600 мм), а размеры в плане - кратно 300 мм из условия применения унифицированной металлической опалубки. При назначении размеров верхних ступеней фундамента руководствуются тем, что давление от колонны распространяется в теле фундамента под углом 45°.

Минимальная глубина заделки сборных колонн в стакан фундамента принимается при не менее h_с, а при увеличивается до 1,4 h_с (h_c - размер большей стороны сечения колонны).

Рис. 5. Конструкция монолитного фундамента под сборную колонну:

1 - колонна; 2 - обрез фундамента; 3 - подколонник; 4 - плитная часть;

5 - подошва; 6 - арматура подошвы; 7 - бетонная подготовка

Кроме того, глубина заделки растянутых стержней колонны в стакане фундамента при арматуре класса А500 должна быть не менее 30 d для бетона класса В15 и не менее 25 d для бетона класса В20 и выше(d – наибольший диаметр продольных рабочих стержней колонны, В - класс бетона колонны). При наличии в торце колонны сеток косвенного армирования (не менее 4-х штук) или анкеров на концах рабочих стержней глубину заделки арматуры колонны в стакане фундамента можно уменьшить до 18 и 15 d для классов бетона соответственно В15 и В20. Глубина заделки сжатых стержней колонны должна быть не менее 15 d.

Глубина стакана h_d должна быть на 50 ммбольше требуемой глубины заделки для возможности рихтовки колонны по высоте. Толщина дна стакана h_b принимается по расчету, но не менее 200 мм, тогда минимальная высота фундамента под сборную колонну составит Минимальная толщина стенок неармированного стакана поверху t принимается не менее 200 мми не менее 0,75 h_d (при глубине стакана меньше высоты подколоника) или не менее 0,75 высоты верхней ступени (при или при отсутствии подколонника).

Класс бетона для монолитных фундаментов принимают не ниже В15, толщину защитного слоя бетона не менее 35 ммпри наличии бетонной подготовки под подошвой и не менее 70 мм при отсутствии подготовки.

Подошвы фундаментов армируют типовыми унифицированными сварными сетками, укладываемыми в два слоя с рабочей арматурой во взаимно перпендикулярных направлениях. При ширине подошвы до 3 м можно ограничиться одной сеткой с рабочими стержнями в двух направлениях. Допускается армировать подошвы фундаментов индивидуальными сварными или вязаными сетками. Арматуру сеток рекомендуется принимать класса А300 или А400, диаметр стержней при длине стороны больше 3 м – не менее 12 мм, а при меньшей длине – не менее 10 мм; шаг стержней – не менее 100 и не более 200 мм кратно 25 мм. При длине стороны подошвы более 3 м рекомендуется половину стержней этого направления обрывать на 0,1 l с каждой стороны (см. рис. 4 д).

Стыкование монолитных фундамента и колонны осуществляют выпусками арматуры из фундамента длиной не менее 20 d с арматурой колонны внахлестку.

Дата добавления: 2015-11-26