книги из ГПНТБ / Кальницкий, А. А. Расчет и конструирование железобетонных фундаментов гражданских и промышленных зданий и сооружений учебное пособие

щей нагрузки в направлении Ьп.

Расчет рабочей арматуры блоков-подушек, т. е. стержней, распо­ ложенных вдоль консольных выступов, может, учитывая жесткость

После определения моментов расчет арматуры производится по формулам (I. 15) и(1. 16). При этом рабочая высота блок-подушек

лежал в пределах от0,1 до0,20 %.

В заключение расчета производится проверка условия (I. 35) и, если оно ие выполняется, необходимо установить ширину раскрытия трещин. Если эта величина окажется больше допустимой, следует произвести соответствующий перерасчет. При этом наиболее целе­ сообразно увеличить или высоту фундаментной блок-подушки или марку бетона.

Пример IV. 1. Запроектировать блоки-подушки стенового лен­ точного фундамента при следующих данных.

Усилия на единицу длины верха ленточного фундамента от нор­

* Строго говоря, в величину q должен входить собственный вес фундамент­ ной ленты на участке ее. расположенном в пределах ширины стены. Однако та­ кое уточнение, оцениваемое 1—2%, заметно усложняет выкладки при предва­ рительных расчетах и на этом этапе не имеет смысла.

ill

Определяем предварительный размер ширины подошвы фундамен­

Принимаем ширину подошвы фундамента, равной 2 ж, и перехо­ дим к расчету тела фундамента.

Расчет по деформациям грунта основания опускаем, так как он

высоту блока подушки, при которой отсутствует необходимость в

изводим на реактивное давление грунта от всех расчетных нагрузок, действующих на подошву фундамента, за исключением веса самих

длины фундамента в сечении его по грани стены, определяют по вы­ ражению (IV. 13а)

112

Арматуру рассчитываем по формулам (I. 15) и (I. 16). Имеем

Этой площади арматуры соответствует следующий процент ар­

величина которого не выходит за рамки оптимальных пределов. Поскольку все размеры блока-подушки установлены, возникает

возможность определить давление на грунт основания от фактических нормативных нагрузок (ранее, при аналогичных выкладках, вес консольных выступов и грунта над ними заменялись приближенной величиной 7ср Я).

Опуская подсчет собственного веса фундамента (он составляет 1,95 Т), определим усилие, действующее на единицу длины подошвы фундамента от всех нормативных нагрузок. Тогда получим (рис. IV. 9)

му грунту и принятой в расчете ширине подошвы Ьа = 2,0 м, по фор­

ной 1,2 м. Поэтому площадь рабочей арматуры на каждую блокподушку должна составлять F a = 7,00 • 1,20 = 8,40 см2.

Устанавливаем 6 0 9 A-III + 6 0 10 А-Ш (суммарное поперечное сечение 8,53 см2).

113

В качестве "монтажной арматуры, располагаемой вдоль длины

душки были приняты с соблюдением условия (IV. 12а), необходимость в проверке ширины раскрытия трещин нормальных и наклонных к оси консольных выступов отсутствует.

На рис. IV. 9 приведена конструкция рассчитанной в настоящем примере блока-подушкп, а в нижеследующих таблицах — характе­ ристика запроектированного изделия, спецификация и выборка ар­ матуры.

§ 18. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ПРЕРЫВИСТЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Размеры фундаментных блоков-подушек, выпускаемых промыш­ ленностью, как правило, не совпадают с необходимыми размерами площади подошвы фундамента, полученной по расчету.

В таких случаях, как правило, приходится принимать блок-подуш­ ку с шириной подошвы, большей, чем расчетная ширина фундамента.

114

Для того чтобы уравнять расчетную площадь подошвы фундамента и

Однако из рис. IV. 10 видно, что вследствие разрывов между блоками сплошное давление на грунт создается не непосредственно у подошвы фундамента, а в плоскости, лежащей на некотором расстоянии от по­ дошвы фундамента. Поэтому разрешается при расчете прерывистого

дошвы фундамента, м.

Тогда общее количество фундаментных блоков-подушек на всю дли­

115

Общая площадь опирания прерывистого фундамента составит

Отношение расчетной площади подошвы фундамента к площади опирания прерывистого фундамента

(IV.14B)

В указаниях по применению сборных ленточных фундаментов (СН 58—59) [6] установлено, что величина k не должна превышать

Наибольшее допустимое расстояние между блоками-подушками прерывистого фун­ дамента и соответствующие значения величины k по СН 58—59 [6]

116

ky и k2, то в расчет вводят меньшее из значений kL и k2 и вторично

В тех случаях, когда прерывистый фундамент проектируют без превышения нормативного давления на грунт, т. е. при К — 1, рас­ стояние между блоками-подушками можно определить непосред­ ственно из выражения

пового блока-подушки.

Если прерывистые фундаменты укладывают на подготовку из песка, гравия или щебня, то расстояния между блоками-подушками можно увеличить на величину, равную полуторной толщине под­ готовки.

После произведенного расчета проверяют величину среднего дав­ ления на грунт р — kR", а при внецентренном приложении нагрузки —

117

=1,2.

Среднее давление на грунт рср = 2,24 • 1,2 = 2,69 кГ/см2 (2,69 х

XЮ2 Н/м2).

§19. УЧЕТ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ ГРУНТА НА СТЕНЫ ПОДВАЛОВ

Взависимости от жесткости надподвального перекрытия и его пре­ вышения над уровнем земли могут быть два основных расчетных

случая:

1.Надподвальное перекрытие4 достаточно жестко и находит

вблизи поверхности земли (см. рис. IV. 11, а). В этом случае гори-

Рис. IV. 11. Расчетные схемы действия сил на фундаменты подземных этажей в зависимости от наличия этажного перекрытия

зонтальное давление земли погашается опорными реакциями над­ подвального перекрытия и пола подвала. Следовательно, действие го­ ризонтального давления земли не должно учитываться при расчете фундаментов.

118

Это не исключает, конечно, расчета стены подвала на горизон­ тальное давление земли как балочной плиты на двух опорах.

2. Надподвальное перекрытие недостаточно жестко и распол жено высоко над уровнем земли или совсем отсутствует, как, например, в одноэтажных промышленных зданиях, пол которых находится ниже уровня земли (см. рис. IV. 11, б). В этих случаях опорная реакция вблизи поверхности земли практически отсутствует. Стена подваль­ ного помещения практически обращается в подпорную стенку и ее фундамент должен быть рассчитан как фундамент подпорной стенки.

Расчет стен подвалов как балочных плит выходит за пределы про­ граммы настоящей книги, не имеет прямого отношения к расчету фундаментов и поэтому не рассматривается.

§ 20. КОНСТРУКЦИЯ ПОЛА ПОДВАЛЬНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ НИЖЕ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ вод

Решение вопроса о расчете и конструктировании пола подвальных помещений ниже уровня грунтовых вод зависит от соотношения меж­

тем, чтобы была обеспечена возможность достаточной разности в

на пола, при которой еще не будет всплывания,

(IV. 17а)

(п

Полагая, что объемная масса бетонного пола, как правило, может быть принята равной f n = 2,2 г /м3 и запас устойчивости на всплы­ вание должен быть не менее 10 %, получим

119

(IV. 176)

При К < 1 конструкция пола неустойчива на всплывание и необ­ ходима ее заделка в стены здания. В таком случае конструкция пола превращается в железобетонную плиту, работающую на изгиб под действием напора грунтовых вод.

Величина нагрузки на плиту будет равна размоет)! между давлени­

В зависимости от величины нагрузки, действующей на пол под­ вала снизу вверх, конструкция пола может быть принята или в виде балочной плиты постоянного сечения или в виде ребристой плиты с высотой ребра Лр.

По условиям эксплуатации подвала, пазухи между балками реб­ ристой плиты должны быть заполнены бетоном с тем, чтобы образо­ валась ровная горизонтальная поверхность пола. Следовательно, об­ щая толщина пола подвала в случае ребристой плиты будет опреде­ ляться высотой ребра /?р.

Очень часто ребристая плита пола подвала конструируется «услов­ ной», т. е. арматура располагается как в ребристой плите, а бетони­ рование производится общее, под одну плоскость.

Если грунты основания обладают большой несущей способностью и нагрузки на фундаменты сравнительно невелики, то размеры по­ дошвы фундаментов также будут небольшими. В таких случаях же­

циональнее применить бетонную конструкцию без заделки, так как всплывания в этом случае не будет.

Если же грунты основания слабые и по расчету предусмотрены свайные фундаменты или ленточные фундаменты с большой пло­ щадью подошвы, то целесообразно пересмотреть конструкцию фун­ даментов. Возможно, что будет целесообразно принять решение о включении железобетонной плиты пола подвала в общую систему передачи давления от здания или сооружения на грунт основания, т. е. перейти к конструкции так называемого «плавающего» фундамента,

В этом случае в зависимости от жесткости плита пола подвала бу­ дет рассчитываться или как жесткая плита по линейной гипотезе передачи давления на грунт, или как плита на упругом основании.

Пример IV. 3. Высота уровня грунтовых вод над нижней пло­

Пол устойчив на всплывание и его армирование и заделка не тре­ буется.

120