Вопрос 11.Классификация железобетонных фундаментов. Отдельные фундаменты. Расчёт центрально и внецентренно нагруженных отдельных фундаментов.

Фундаменты могут быть трех типов:

• Отдельные под каждой колонной;

• Ленточные под рядами колонн в одном или двух направлениях, а так же под несущими стенами;

• Сплошные под всем зданием

Тип фундамента выбирают в зависимости от конструктивной схемы здания, величины и характера нагрузок, которые передаются на основание, геологических и гидрогеологических условий строительной площадки.

Отдельные фундаменты устраивают при относительно небольших нагрузках и достаточно редком расположении колонн. Могут быть как сборными, так и монолитными

Ленточные – при слабых грунтах и значительных нагрузках, т.е., например, когда подошвы отдельных фундаментов близко подходят друг к другу. Ленточные фундаменты под стены могут быть и сборными и монолитными, а под ряды колонн только монолитными.

Сплошные устраивают когда несущая способность ленточного фундамента не достаточна или деформации уплотнения превышают допустимые значения. Сплошные плитные фундаменты выполняют монолитными.

Конструирование отдельных фундаментов

Такой фундамент состоит из плитной части и подколонника.

Плитная часть может быть ступенчатой или пирамидальной.

Сборные ф-ты конструируются обычно в виде цельного блока, состоящего из плитной части и подколонника. Размер высоты фундамента обычно назначается кратным 300мм. Рекомендуемая отметка верха сборного фундамента – 0,15м монолитного – в уровне верха – фундаментные балки.

Размеры ступеней плитной части назначают кратными 150мм.

Под монолитными фундаментами выполняют бетонную подготовку толщиной 100мм из тощего бетона. Под сборными – подготовка из средне – зернистого песка 100мм. Класс бетона не ниже В15. Минимальная толщина защитного слоя арматуры принимается равной 40мм. Диаметр арматуры в ф-те подошвы укладываемой вдоль стороны не менее 3м, д.б не менее 10мм при стороне больше 3м – больше 12мм. Стержни арматуры укладываются в обоих направлениях, шаг арматурных стержней назначают 100, 150, 200мм.

Подколонники, если это необходимо по расчету, армируются продольной и поперечной арматурой по принципу армирования колонн.

Ф-ты сборных колонн проектируются со стаканом для защемления колонны.

Глубину стакана Hs принимаем на 50мм больше глубины заделки колонны hз. Стержни сеток располагаются у наружных и внутренних плоскостей стенок. Диаметр стержней назначают не менее ¼ диаметра продольной арматуры и не менее 8мм.

Расчет отдельных фундаментов

При центрально загруженном фундаменте размеры в плане получаются квадратные, при внецентренно загруженном – прямоугольные.

Размеры ф-в в плане определяют из расчета оснований по деформациям при этом должно выполняться условие: , где Р и Рmax среднее и максимально значение давления на грунт соответственно, R расчетное давление грунта, определяемого по нормам.

П ри определении давления по краю внецентренно загруженного фундамента возможны три случая распределения по его подошве.

1.Трапецевидная при е_о1/6L

2. Треугольная при е_о=1/6L

3. При е_о1/4L и е_о1/6L

Расчет оснований по деформациям

Плитную часть отдельного фундамента рассчитывают по прочности – на продавливание по нормальным и наклонным сечениям. Расчетом на продавливание определяют необходимую высоту плитной части, а так же высоту отдельных ее ступеней. Расчет на продавливание производится из условия: , т.е усилие в грунте от действующих нагрузок не должно превышать несущей способности бетона фундамента по пирамиде продавливания. F-расчетное усилие, вызывающее продавливание; определяется без учета веса фундамента и грунта на его обрезах. арифметическое периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания.

Для внецентренно загруженного фундамента величина Um определяется из условия, что нагрузка приходится на крайнюю часть фундамента и в расчет включается только одна грань пирамиды продавливания

Величина расчетного усилия F определяется с учетом площади фундамента, находящейся вне пирамиды продавливания (abcdef).

Где Pg наибольшее краевое давление от подошвы фундамента

Для центрального загруженных фундаментов в работу включается вся пирамида продавливания

За продавливающую силу принимают действующую силу N за вычетом грунта распределенного по нижней площади пирамиды продавливания

После того, как общая высота плитной части ф-та из условий продавливания подобрана высоту отдельных ступеней назначают 300 или 400мм

Вынос нижней ступени так же определяют расчетом на продавливание.

Площадь рабочей арматуры на всю ширину фундамента, рассматривают в нескольких сечениях и принимают большую из полученных результатов.

Ворос 12 Ленточные и плитные фундаменты. Основные положения расчёта. Конструирование.

Ленточные под колонны

Ленточные фундаменты возводят в виде отдельных линий под поперечные или продольные ряды колонн, либо в виде перекрестных линий. Как правило ф-ты имеют Т-вое сечение с расширенным ребром и ребром сверху.

Толщину полки у наружного края назначают не менее 200мм, у ребра – из расчета, чтобы поперечная сила от давления грунта могла быть воспринята бетоном без поперечного армирования. Толщина ребра принимается исходя из размеров, опирающихся нее колонн.

В ысоту ребра назначают из условий жесткости ленточного фундамента, причем жесткость должна быть такой, чтобы под колоннами не возникало резкой концентрации напряжений. Ребра ленточных фундаментов армируют вертикально расположенными сварными или вязаными каркасами.

В верхней части ребра укладывают корытообразные или плоские сетки. Площадь продольной арматуры ребра определяется расчетом, однако, в любом случае должна предусматриваться непрерывная арматура по всей длине фундамента с % армирования 0,2-0,4%. Нижнюю арматуру следует располагать так, чтобы не менее 70% всей арматуры требуемой по расчету располагалась в пределах ширины ребра. Полки ленточных фундаментов армируют сетками целесообразно использовать сетки с рабочими стержнями в 2-ух направлениях.

Расчет ленточных ф-ов по ряды колонн производят в продольном и поперечном направлениях. В результате первого расчета определяют давление на грунт фундамента, изгибающие моменты и поперечные силы в ленте - ребре, по этим данным подбирают продольную и поперечную арматуру ребра. В результате второго уточняют толщину свесов полки и подбирают армирование фундаментной плиты.

Ленточные под стены

Выполняют монолитными или сборными.

Монолитные представляют собой монолитную ленту с прямоугольными размерами подушки и ребра.

С борные фундаменты состоят из блоков подушек и стеновых фундаментных блоков. Арматура ленточных фундаментов укладывается по низу сварными сетками с рабоч или стержнями в поперечном направлении.

Ленточные фундаменты под стены предназначены для распределения давления на грунт только в поперечном направлении.. Распределение нагрузки в продольном направлении обычно обеспечивается самими стержнями. Поэтому и рассчитывают такие ф-ты только в поперечном направлении.

Сплошные плитные фундаменты

Плитные фундаменты выполняют в виде ж/б плоских, ребристых или коробчатых плит.

Фундаменты в виде плоской плиты являются наиболее эффективными. Они отличаются простотой конструкции и технологичностью изготовления. Плоские фундаментные плиты рекомендуются при расстоянии между колоннами до 9 метров и нагрузках на колонны до 10000кН.

Сплошные плитные фундаменты армируют горизонтальными сетками, расположенными в верхней и нижней зонах, и при необходимости вертикальными сетками.

Ребристые плиты принимают при нагрузках более 10000кН и шаге колонн более 9метров.

Ребра устраивают только по рядам колонн, армир-е выполняют аналогично ленточным фундаментам под колонны..

Плиты армируют верх и нижней арматурными сетками.

Полые коробчатые фундаменты обладают большей жесткостью, однако, они требуют большого количества материалов и они сложны в изготовлении. Поэтому применяются только в особых случаях при специальном ТЭ обосновании.