5.1.5 Определение сечений арматуры плитной части фундамента

Сечение рабочей арматуры подошвы фундамента (А_sl и A_sb -соответственно вдоль сторон l и b) определяется из расчета на изгиб консольного вылета плитной части фундамента на действие отпора грунта под подошвой в сечениях по грани колонны или подколонника и по граням ступеней фундамента. Подбор арматуры А_sl (А_sb) рекомендуется вести на ширину (длину) фундамента.

При действии на фундамент изгибающих моментов в двух направлениях расчет прочности плитной части производится раздельно для каждого направления.

Определение площади сечения арматуры в i-м расчетном сечении плитной части производится следующим образом: вычисляется значение

,(101)

где - расчетный момент в расчетном сеченииi;

b_i(l_i) - ширина сжатой зоны (в верхней части) рассматриваемого сечения;

h_0,i - рабочая высота рассматриваемого сечения.

Площадь сечения арматуры вычисляется по формуле

,(102)

где R_s - расчетное сопротивление арматуры.

Изгибающие моменты в расчетных сечениях плитной части определяются от действия реактивного давления грунта по подошве фундамента без учета нагрузки от собственного веса фундамента и грунта на его уступах. В зависимости от вида эпюры давления грунта изгибающие моменты в i-м сечении на расстоянии с_i от наиболее нагруженного края фундамента вычисляются по формулам:

- при трапециевидной и треугольной эпюрах давления грунта [при e_0,x = M_x + Q_xh) / N  l/6] в направлении действия момента M_x (рис. 28, a, б)

;(103)

- при неполном касании подошвы фундамента с грунтом (при l/4 > e_0,x > l/6) в направлении действия момента M_x (рис. 28, в)

.(104)

Аналогично вычисляются моменты с заменой величинe_0,x, l соответственно на e_0,y, b.

Рис. 28. Расчетные схемы для определения арматуры внецентренно нагруженного фундамента

а - трапециевидная эпюра; б - треугольная эпюра; в - треугольная эпюра с отрывом при l/4 > е₀ > l/6

Определение сечений арматуры подошвы в наиболее распространенном случае - для внецентренно нагруженного фундамента при действии изгибающего момента в одном направлении, показано на рис. 29 и в формулах (105)-(116).

Рис. 29. Расчетные схемы и сечения при определении арматуры внецентренно нагруженного фундамента при действии изгибающего момента в одном направлении

Сечение арматуры, параллельной стороне l, в сечении 1—1 по грани колонны (см. рис. 29) на всю ширину фундамента определяется следующим образом: вычисляется значение

,(105)

где ;

в зависимости от значения ₀ определяется величина ; площадь сечения арматуры принимают по формуле

,(106)

то же, по граням ступеней в сечении 2-2 (см. рис. 29):

, (107)

где ;

; (108)

в сечении 3-3 (см. рис. 29):

, (109)

где ;

.(110)

Сечение арматуры, параллельное стороне b, в сечении по грани колонны 1'-1' (см. рис. 29) на всю длину фундамента определяется следующим образом: вычисляется значение

,(111)

где ;

в зависимости от значения ₀ определяется величина ; площадь сечения арматуры вычисляется по формуле

, (112)

то же, по граням ступеней в сечении 2-2 (см. рис. 29):

, (113)

где ;

; (114)

в сечении 3-3 (см. рис. 29):

, (115)

где ;

. (116)

В формулах (105)-(116):

,,- изгибающие моменты на ширину фундаментов соответственно в сечениях 1-1, 2-2, 3-3;

,,- изгибающие моменты на длину фундамента соответственно в сечениях 1-1, 2-2, 3-3.

Армирование подошвы фундамента производится по наибольшей площади сечения арматуры, определяемой по формулам (106), (108), (110) в одном направлении и (112), (114), (116) - в другом.

Допускается обрыв стержней арматуры на консольных участках фундаментной плиты на расстоянии от грани подколонника (колонны) не ближе h_0,pl при выполнении условия Q_max,i  1,6 R_blb_ih_0,i, где Q_max,i, b_i, h_0,i - максимальная поперечная сила, средняя ширина и рабочая высота i-го уступа на участке с уменьшенным армированием.

Обрываемая арматура должна быть заведена на длину не менее l_an за сечение, где она полностью используется.

При этом допускается обрыв менее 50 % стержней, требуемых в сечении по грани подколонника (колонны).