Глава 8. Расчет и конструирование фундаментов

§ 44. Расчет фундаментов

Конструкции, предназначенные для передачи давления от зданий и сооружений на грунт основания, называются фунда­ментами. По конструкции они делятся на отдельные под колон­

ны, ленточные под рядами колонн или стенами и сплошные Фундаменты могут быть монолитными или сборными.

Основным материалом для изготовления фундаментов являИ ется железобетон. Их преимущественно изготавливают из тяже» лого бетона классов В15—В20, а тяжелонагруженные — из бЖ тона класса ВЗО и выше.

Размеры и степень армирования фундаментов устанавливаю? расчетом. Площадь подошвы фундамента определяют при pat, чете основания по деформациям согласно СНиП 2.02,01—82, При этом допускается, что давление грунта от основного сочеЯ тания нагрузок при yi = 1 равномерно распределено по подошве центрально-нагруженного фундамента.

При проектировании внецентренно-нагруженных фундамен* тов необходимо принимать во внимание фактическую эпюру дааЯ лений, возникающую под подошвой фундамента.

Расчет центрально-нагруженных фундаментов. Площадь по-Ш дошвы фундамента определяют по формуле

А = ab = N/R0 — ymtHli

где N — нормальная сила на уровне верхнего обреза фундамента пращ коэффициенте сочетания -уг = 1; ymt — усредненная мяоса единицы объема! фундамента и грунта на обрезах, равная 20 кН/м3; Нх — глубина эаложе*» ния фундамента, устанавливаемая в зависимости от района строительства! с учетом глубины промерзания и грунтовых условий.

По найденной площади определяют размеры сторон фунда-1 мента. Обычно центрально-нагруженные фундаменты принимав! ют квадратными в плане.

Минимальную высоту фундамента определяют из расчета! на продавливание, полагая, что разрушение происходит по по-1 верхности пирамиды, боковые поверхности которой начинаются] у колонны и наклонены под углом 45° (рис. 17):

F^ki Rbt bmt hQ,

где F — жродавливающая сила; k{ = \ для тяжелых бетонов; Ьт*=з| = 2 (bc-\-hc+2h0) —среднее арифметическое периметров верхнего и ниж-1 него оснований пирамиды продавливания в пределах рабочей высоты фун­дамента ho; Яы — расчетное сопротивление бетона растяжению.

Расчетная продавливающая сила

F = N-A,PS,

где N — продольная сила, действующая в колонне; Ps =N/Af — давление! грунта на единицу площади подошвы фундамента.

Полезная высота сечения фундамента

h9 = (hc + Ьс)/4 + 1/2 У N/(Rbt + Ps) .

Аналогично определяют высоту ft0i нижней ступени фунда­мента. Кроме того, высота ее должна быть проверена по условию 1

Рис. 17. К расчету центрально- и внецентренно-нагруженных фундаментов

прочности на поперечную силу без поперечного армирования в наклонном сечении, начинающемся в сеч. 1—

А01 > с Ps/ki Rb(,

где &1==0,6 — для тяжелых бетонов; hox — рабочая высота нижней степени;

c=(a+/ic—2/i0)-0,5.

Площадь сечения арматуры подошвы квадратного фундамен­та находят из расчета фундамента на изгиб в сеч. 2—2 и 3—3: М2= 0,1257?; (a — hcf b\ М3 = 0,125^ {a — atf b. Площадь сечения арматуры одного и другого направлений на всю ширину фундамента:

Аг = Мх/0,9 А0 Rs ; А2 = ЛУ0,9 h0 Rs . Для прямоугольных в плане фундаментов площадь сечения арматуры необходимо определять расчетом в двух направлениях.

Расчет внецентренно-нагруженных фундаментов. Внецентрен-но-нагруженные фундаменты проектируются прямоугольными в плане, развитыми в направлении действия изгибающего момен­та, с соотношением сторон не менее 0,6.

Краевые давления под подошвой фундамента в предположе­нии линейного закона распределения давления в грунте: при e = Mf/Nf^a/b

PM*Kc = Nf/(ab) (1 ±6*/a);

мин

при е= >a/b

соблюдать следующие основные принципы подготовки и строительства зданий1 или сооружений;

работы основного периода начинать только после окончания подготовительных работ;

строительство начинать с прокладки постоянных подъездных путей к строительной площадке;

возведение надземных конструкций здания или сооружения разрешается только после устройства подземных конструкций и обратной засыпки котлованов, траншей, пазух;

предусмотреть в плане выполнение всех видов работ, начиная от подготовительных и заканчивая благоустройством со сдачей объекта в эксплуатацию;

работы вести поточными методами;

применять наиболее прогрессивные методы выполнения ра­бот с максимально возможной и экономически целесообразной степенью механизации и комплексной механизации;

продолжительность строительства не должна превышать нормативную согласно СНиП 1.04.03—85;

работы должны быть максимально совмещены во времени без нарушения технологии строительного производства и с соб­людением правил техники безопасности;

принятые методы производства работ должны обеспечивать высокое качество строительства;

загрузка рабочих бригад и машин должны быть равномерной и бесперебойной;

увеличивать сменность работ, выполняемых дорогостоящими строительными машинами, от продолжительности которых зави­сит срок ввода объекта в эксплуатацию.

Исходными данными для составления календарного плана являются:

чертежи архитектурно-строительной части;

чертежи расчетно-конструктивной части;

объемы строительно-монтажных работ;

строительный объем здания;

принятые методы производства работ и механизмы;

трудоемкость работ и затраты машинного времени;

этажность, конфигурация и размеры здания;

возможность разделения здания на захватки;

нормативная продолжительность строительства.

Для систематизации проектирования, улучшения контроля и промежуточной оценки готовности проектов разработку курсо­вых и дипломных проектов рекомендуется выполнять по этапам согласно логической модели, приведенной на рис. 19.