18. Классификация фундаментов зданий и сооружений. Их конструктивные особенности. Общая последовательность расчета центрально нагруженного фундамента.

Фундаменты: по материалу: из естественных (дерево, бутовый камень) и искусственных (бутобетон, бетон, железобетон) материалов; по способу возведения — сборные и монолитные; по конструктивному решению — ленточные, столбчатые, свайные, сплошные плитные; по характеру статической работы — жесткие, работающие только на сжатие, и гибкие, конструкции которых рассчита­ны на восприятие растягивающих усилий (к первому виду относят все фундаменты, кроме железобетонных, гибкие железобетонные фундаменты способны воспринимать рас­тягивающие усилия); по глубине заложения: мелкого (до 5 м) и глубокого (более 5 м) заложения.

Расчет центрально-нагруженных фундаментов:

Необходимая площадь подошвы центрально-нагруженного фундамента:

Nn-нормативная сила, передаваемая фундаменту, d-глубина заложения фундамента, ɣ_m-усредненная нагрузка от веса 1м3 фундамента и грунта на его уступах, R – расчетное давление на грунт основания.

Обычно центрально-сжатые фундаменты проектируют квадратными или прямоугольными в плане. Минимальную высоту фундамента с квадратной подошвой определяют расчетом его прочности на продавливание в предположении, что оно может проходить по поверхности пирамиды, боковые стороны которой начинаются у колонн и наклонены под углом 45º. , где - расчетное сопротивление бетона при растяжении; – среднее арифметическое между периметрами верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания в пределах полезной высоты фундамента .

Продавливающая сила – по первой группе предельных состояний на уровне верха фундамента за вычетом давления грунта по площади основания пирамиды продавливания:

. Нагрузка от веса фундамента и грунта на нем не учитывается, т.к. он в работе фундамента на продавливание не участвует. Полную высоту ф-та и размеры верхних ступеней назначают с учетом конструктивных требований. Внешние части фундамента под действием реактивного давления грунта снизу работают подобно изгибаемым консолям, заделанным в массиве фундамента. Их рассматривают в сечениях: по грани колонны, по грани верхней ступени, по границе пирамиды продавливания.

Армирование фундамента по подошве определяют расчетом на изгиб по нормальным сечениям. Требуемое сечение можно вычислить: A_s=M/0.9h_oR_s

Содержание арматуры в расчетном сечении должно обеспечивать минимально допустимый процент армирования в изгибаемых элементах. При прямоугольной подошве фундамента определяют расчетом в обоих направлениях.

19. Типы и особенности расчета и конструирования монолитных отдельно стоящих фундаментов.

Отдельный монолитный фундамент состоит из плитной части и подколонника. Высоту ф-та и размеры в плане подколонника и подошвы назначают кратными 300 мм. Класс бетона по прочности на сжатие д.б. не менее С12/15. Плитную часть конструируют ступенчатой. Центрально-нагруженный ф-т проектируют квадратным в плане, внецентренно-нагруженный прямоугольным. Минимальная высота плитной части фундамента определяется из расчета на продавливание. При этом продавливающая сила должна быть воспринята бетонным сечением плитной части фундамента, как правило, без постановки поперечной арматуры.

F<=αR_btu_m h_о , где F-продавливающая сила, u_m-среднее арифметическое величин периметров верхнего и нижнего основания пирамиды, образующейся при продавливании в пределах рабочей высоты сечения h_о. Подощвы фундаментов армируют сетками с рабочей арматурой во взаимно перпендикулярных направлениях. Диаметр рабочих стержней арматуры подошвы, укладываемых вдоль стороны до 3м и менее, д.б. не менее 10, вдоль стороны более 3 м – не менее 12 мм.

Подколонники армируют продольной и поперечной арматурой, причем площадь сечения продольной арматуры с каждой стороны ж/б подколонника должна быть не менее 0,05% площади поперечного сечения. В монолитных фундаментах стакан выполняется под сборную колонну (на 50 мм больше глубины заделки колонны), а под монолитную - арматурные выпуски по длине анкеровки с колонной. Под монолитный фундамент выполняют бетонную подготовку из бетона класса С8/10 или без нее при защитном слое сетки плитной части не менее 80 мм.