Вопросы для самоконтроля

1 Какие факторы влияют на форму подошвы фундамента?

2 Как определяют нагрузки для ленточных фундаментов?

3 В каких случаях расчёт размеров подошвы фундамента считается законченным?

4 На сколько % может отличаться среднее давление по подошве фундамента от расчётного сопротивления?

5 Какого очертания могут быть фундаменты под дымовые трубы, водонапорные и силосные башни?

Раздел 3 Проектирование фундаментов и котлованов

Тема 3.4 Конструирование каменных и бетонных фундаментов

Вопросы

1 Каменные и бетонные фундаменты

2 Железобетонные монолитные фундаменты

3 Сборные железобетонные фундаменты

1 Каменные и бетонные фундаменты

Каменные и бетонные фундаменты устраиваются монолитными и проектируются как жесткие. Они бывают сплошными массивными под все сооружение, сплошными ленточными под стены зданий и одиночными под отдельные столбы, опоры и колонны.

Фундаменты уширяются к подошве уступами, размеры которых определяются углом жёсткости (рисунок 10), т.е. предельным углом наклона, при котором в теле фундамента скалывающие усилия равны расчётным значениям. Угол жёсткости и отношение между шириной и высотой уступов назначаются по таблицам 6.1 6.2 [4 ].

а – минимальной ширины; б – обычной; в - уширенной

Рисунок 10 – Конструкции жестких фундаментов

Каменные фундаменты выполняются из камня марки не ниже 100 и раствора не ниже 10, бетонные – из бетона класса не ниже В 7,5.

Наименьшую высоту уступа принимают из условия обеспечения перевязки швов кладки: для постелистого камня – 40 см (2 ряда кладки), для рваного – 60 см (3 ряда), для бетона - 30 см.

Устраивают фундаменты следующим образом.

На выбранной глубине заложения откладывают необходимую ширину фундамента. Далее в зависимости от материалов фундамента определяют минимальную высоту уступов, затем применительно к требованиям устанавливают ширину и число уступов. При соблюдении перечисленных условий проверка прочности материала фундамента не требуется [4].

Основными недостатками каменных и бетонных фундаментов являются их большой собственный вес, который увеличивается с развитием площади подошвы фундамента, а увеличение площади фундамента приводит к значительному заглублению. Кроме того, возведение каменных и бетонных фундаментов вызывают значительные трудозатраты.

2 Железобетонные монолитные фундаменты

Монолитные железобетонные фундаменты проектируются отдельными в виде башмака под одну или несколько колонн и групповыми – под несколько колонн в виде одинарных или перекрестных лент и плитных фундаментов. Отдельные фундаменты следует применять при значительном расстоянии между колоннами.

При близком расстоянии между фундаментами их основания сливаются и могут возникнуть неравномерные осадки колонн. В этих случаях следует применять групповые фундаменты.

Отдельные фундаменты проектируются из тяжелого бетона класса В 15 и В 20. они состоят из плитной части ступенчатой формы, передающей нагрузку на грунт, и подколонника, который стыкуется с колонной (рисунок 11).

При сопряжении фундамента со сборными колоннами в верхней части подколонника устраивается стакан, его размеры назначаются в зависимости от поперечных размеров колонны. Его глубина должна быть равна большей стороне колонны или больше ее.

Основные размеры фундаментов назначаются кратными 300мм. Высоту фундаментов (от подошвы до верхнего обреза, принимают равной 1500, 1800, 2400, 3000, 3600, 4200мм). Верхний обрез фундаментов должен быть на 150 мм ниже спланированной отметки земли, это позволяет засыпать котлован без монтажа колонн. Ширину подошвы квадратных и прямоугольных фундаментов принимают 1500-1600мм, длину – 1500-8400мм. Соотношение сторон прямоугольных фундаментов должна быть в/е=0,6/0,85.

Размеры подколонника назначаются конструктивно в зависимости от его сопряжения с колонной и плитной частью фундамента, и принимается типовыми. Высота плитной части фундамента, и высота ступеней называется кратными 150 мм. Плита может иметь до 3-х ступеней (h₁, h₂ и h₃), размеры которых в зависимости от высоты плиты указаны в таблице 6.4 [1].

Высота ступеней назначается конструктивно. Площадь нижней ступени должна быть равна площади подошвы фундамента, подобранной из условий прочности грунтов оснований.

а - монолитное сопряжение фундаментной плиты с колонной; б – то же, с подколонником; в – стаканное соединение; 1 – колонна; 2 – плита; 3 – подколонник

Рисунок 11 – Схемы монолитных фундаментов