5. ОСНОВИ КОНСТРУЮВАННЯ ФУНДАМЕНТІВ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Фундаменти є одним з найголовніших елементів будинку. Наскільки вдало й технічно грамотно запроектовані фундаменти, настільки забезпечується надій­ність і довговічність експлуатації всього будинку або споруд. Найчастіше фун­даменти проектують залізобетонними в монолітному або збірному варіантах. Поряд із цим існують фундаменти цегельні, кам'яні, дерев'яні й навіть металеві.

Надпись:

і           І


За формою монолітні фундаменти, що сполучають із монолітними коло­нами: бувають з одним уступом; з багатьма уступами і пірамідальні.

Загальна висота плитної частини фундаменту приймається такою, щоб не було потрібно її армування хомутами й відгинами. Тиск від колон у фундаменті

передається під кутом 45°. Цим керуються при призначенні розмірів верхніх сходин фундаментів, щоб лінія тиску проходила обов'язково в тілі фундаменту.

Монолітні й збірні фундаменти армують у нижній плиті плоскою зваре­ною або в'язаною сіткою (за розрахунковими результатами кількість сіток може бути дві й більше). При розмірах сторони підошви більше 3 м з метою економії сталі можна застосовувати нестандартні зварені сітки, у яких половину стриж­нів не доводять до кінця на 1/10 загальної довжини фундаменту.

Для зв'язку з монолітною колоною з фундаменту випускають арматуру із площею перетину, рівною розрахунковому перетину арматури колони в обрізі фундаменту. У межах фундаменту випуски з'єднують у каркас хомутами й установлюють на бетонні або цегельні підкладки або приварюють до сітки ни­жньої плити. Стики арматурних випусків фундаменту з арматурою колон роб­лять вище рівня майбутньої підлоги першого поверху.


Збірні залізобетонні фундаменти залежно від їхніх розмірів можуть бути цільними або складовими. Розміри цільних фундаментів у плані коливаються від 1500 до 2100 мм, висота від 600 до 900. Розміри фундаментів прагнуть ро­бити кратними 300 мм. В окремих випадках ці розміри можуть бути кратними 100 мм. Фундаменти виконують із важких бетонів класів В10-В25. Встановлю­ють їх на піщано-гравійну або бетонну підготовку товщиною 80-100 мм. Міні­мальна товщина захисного шару бетону для збірних фундаментів при наявності підготовки становить 30 мм, без підготовки 70 мм.

Збірні колони замуровують у спеціальні поглиблення фундаментів. Глибину закладення Ист приймають рівною 1-1,5 більшого розміру поперечного перерізу колони. Товщина нижньої плити стакану повинна бути: понизу не менш 50 мм, поверху не менш 75 мм. Розрахунок центрально стислих фундаментів.

Найчастіше розміри підошви фундаментів призначають відповідно до вимог норм проектування підвалин і фундаментів. При цьому виходять із умов дефо-рмативности ґрунтових підвалин, отже, навантаження на фундамент прийма­ються нормативні. Потім обов'язково перевіряється тиск під підошвою фунда­менту. Цей тиск не повинен перевищувати розрахункового опору ґрунту, що визначається залежно від глибини закладення фундаменту, наявності підвалу, ширини фундаменту, геологічних характеристик нижнього шару й інших пара­метрів.

Тиск на ґрунт біля краю фундаменту, позацентрово завантаженого в одному напрямку, не повинен перевищувати 1,2R.

Для центрово-завантаженого фундаменту спочатку визначається попередня площа підошви фундаменту:

де Nser - зусилля, на фундамент від нормативних навантажень;

ym - усереднена щільність ґрунту з урахуванням ваги фундаменту; (ym = 18-20 кН/м3);

H - глибина закладення фундаменту (від поверхні ґрунту до підошви фундаменту).

Центрально завантажені фундаменти в основному роблять квадратними або близькими до цієї форми. Після попереднього призначення розмірів підошви фундаменту приступають до його конструювання. Мінімальну висоту моноліт­ного або збірного фундаменту із квадратною підошвою визначають умовним розрахунком міцності на продавлювання в припущенні, що продавлювання

може відбуватися по поверхні піраміди продавлювання, бічні грані якої почи­наються біля колон і закінчуються на рівні нижньої сітки плити, кут нахилу граней становить 45°. Ця умова виражається формулою:

P < RbthoUm.

Якщо умова не задовольняється, тоді треба збільшити висоту нижнього щаб­ля або підвищити клас бетону, або скорегувати розміри фундаменту в плані,

де Rbt- розрахунковий опір бетону розтягу;

um - середній периметр піраміди продавлювання (um = 2(hcoi + bcoi + 2h0)), h0 - робоча висота фундаменту; P - сила, що продавлює.

Сила P, що продавлює, приймається відповідно до розрахунку по першій групі граничних станів на рівні верху фундаменту за винятком тиску ґрунту по площі основи піраміди продавлювання:

P = N -Ap ,

де А j = (hcoi + 2ho)( bcoi + 2ho);

p = N/A, де N - розрахункове зусилля; А - повна площа фундаменту.

N

Rbt + p

Корисна висота фундаменту з умов продавлювання може бути обчислена за наближеною формулою:

Повну висоту й всі інші розміри фундаменту, включаючи розмір сходин і стакану, призначають із урахуванням конструктивних вимог і з кратністю в плані 300 мм, а по висоті 150 м.

Далі розраховують площу перетину арматури нижньої плити. Розрахункова схема фундаментної плити - консоль, затиснена в місці обпирання колони на фундамент і завантажена реактивним

Зовнішні частини фундаменту під дією реактивного тиску знизу працюють
консолям, що згинаються; їх розраховують у перетинах I-I, і т.д. залежно
від кількості сходин; у деяких випадках розраховують перетин            по межі

піраміди продавлювання.

Значення згинальних моментів від розрахункових навантажень у перетинах I-I й II-II визначаються:

Перетин арматури нижньої сітки С-1 на ширину фундаменту b (для квадрат­них фундаментів a = b) визначається в кожному перетині I-I, II-II, і т. д. як для елементів, що згинаються. Параметр п для фундаментів дорівнює 0,9, тоді:

Кількість арматури у розрахунковому перетині повинна бути не нижче міні­мально припустимого відсотка армування для елемента, що згинається, тобто As,min = 0,0005bho.

При прямокутній підошві перетин арматури фундаменту визначається розра­хунком в обох напрямках.

Розрахунок позацентрово стислих фундаментів.

Фундаменти вважаються позацентрово завантаженими в тому випадку, якщо на них діють згинальні моменти М и стискальне зусилля N. З'являється розра­хунковий ексцентриситет e0 = M/N, що і впливає на весь розрахунковий апарат. Площа підошви таких фундаментів робиться прямокутною, витягнутою убік дії згинального моменту.

Величини сторін a й b призначають кратними 300 мм. Співвідношення сторін повинні бути в межах b/a = 0,6-0,8. При визначенні розрахункових тисків на ґрунт, за якими підбирається арматура нижньої плити, використовуються роз­рахункові зусилля M, N, Q (тобто з коефіцієнтами надійності з навантаження).

За отриманим значенням Mi-i підбирають арматури плити в кожному 1 -тому перетині:

де h0i - робоча висота щабля, де визначається арматура.

При розрахунку на продавлювання у позацентрово стислих фундаментах перевіряється кожна грань окремо. Спочатку перевіряються грані за коротким напрямом, тобто по ширині b, a, потім за довгим (сторона a).


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я