Фундаменты

Фундаменты служат для передачи нагрузок от вышележащих частей здания на основание. Конструктивно фундаменты могут выполняться ленточными, отдельно стоящими или в виде сплошной плиты. Отдельные фундаменты устраиваются под колонны при сравнительно прочных грунтах и шаге колонн более 6 метров. Ленточные фундаменты под ряды колонн устраивают при слабых или неоднородных грунтах и шаге колонн менее 6 метров.

Проектирование отдельных ступенчатых фундаментов

Как правило, расчет фундамента выполняется на ту комбинацию усилий, по которой в колонне по обрезу фундамента (сечение 3-3) получилось максимальное количество продольной арматуры.

Площадь подошвы фундамента рассчитывается, исходя из нормативных нагрузок на фундамент, так как определение площади фундамента связана с его осадкой, что относится ко второй группе предельных состояний.

R₀ – условное сопротивление грунта,

N_ser- нормативное продольное усилие на фундамент,

Н₁–глубина заложения фундамента (определяются из условия промерзания),

.

Здесь γ_гр – средняя плотность грунта на уступах фундамента,

γ_жб – средняя плотность железобетона фундамента,

γ_m – вес фундамента и грунта на его обрезах, обычно γ_m= 20кН/м³.

При определении размеров подошвы фундамента учитывают влияние изгибающих моментов и задаются отношением длины фундамента «a» к ширине «b». Обычно это соотношение принимают 1,2÷1,5.

Высота фундамента должна обеспечивать неизменяемость расчетной схемы сооружения и обеспечивать прочность фундамента, не допуская продавливания по дну стакана и по поверхности пирамиды.

Условие непродавливания по поверхности пирамиды

где h_k – высота сечения колонны,

b_k – ширина сечения колонны,

R_bt- прочность бетона при растяжении,

р – реакция грунта под подошвой фундамента от расчетных нагрузок.

Высота фундамента принимается равной максимальной глубине стакана плюс 250 мм. 250 – расстояние от подошвы колонны до подошвы фундамента.

Глубина стакана фундамента определяется из условий:

• h_ст = 0,5м + 0,33h_k (надежность заделки колонны в фундамент),

• h_ст = l_an необходимая длина анкеровки продольной арматуры колонны в фундаменте. l_an- определяется в соответствие с таблицей 28 приложения.

• h_ст = 1,5b_к.

Краевые давления Р₁ и Р₂ под подошвой фундамента определяют при линейном распределении реакции грунта по формулам.

или

Продольная арматура фундамента находится в предположении, что под подошвой фундамента реакция грунта является распределен­ной по всей площади, а сама подошва рассматривается как защемленная консольная балка под действием этой реакции. Особенностью расчета внецентренно сжатых фундаментов является неравномерная реакция грунта под подошвой. Возможные эпюры давления основания представлены на рис.7.

Изгибающие моменты в подошве фундамента определяются как для консольной балки шириной, равной ширине фундамента, в расчетных сечениях, расположенных в местах изменения высоты фундамента и по грани колонны.

При двухступенчатом фундаменте, (рис. 23) моменты равны.

M_І-І = p(a – h_k)²b/8; M_ІІ-ІІ = p(a – a₁)²b/8.

При определении площади арматуры плечо внутренней пары η = 1 – 0,5ξ допускается принимать 0,9h_o.

Требуемое в каждом сечении количество арматуры

A_{s І-І} = M₁ /0,9R_sh_o; A_s2 = M₂ /0,9R_sh_o1.