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

фундаментов на различных грунтах и при различных величинах нагрузки.

Рис. III.8. Сборные фундаменты, составленные из стандартных блоков:

а — из' дельного блока стакана и плоских блоков-подушек; 6 — из состав­ ного стакана под двухветвевую колонну н плоских взаимно пересекающих­ ся плит; 1 — монтажная петля

Б. ОСНОВНЫЕ УКАЗАНИЯ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ

При проектировании железобетонных фундаментов необходимо учи­ тывать следующие основные рекомендации:

1. Защитный слой ff сборных фундаментах должен быть не менее

30 мм.

41

То же, но для нижней арматуры монолитных фундаментов — не

ками. В противном случае фундаменты армируют отдельными узкими сетками с продольным расположением рабочей арматуры (рис. III. 9). При этом в фундаментах, работающих на внецентренное сжатие, в нижнем ряду устанавливают сетки, имеющие рабочую арматуру, рас­ положенную по направлению эксцентриситета приложения нормальной силы.

7.Количество ступеней фундамента назначают в зависимости о

его конструктивной высоты, т. е. без учета размеров подколонника и стакана, расположенного в повышенной ’ части, согласно табл. IIIЛ [9].

42

Таблица III.l

Количество и высота ступеней фундамента в зависимости от его полной конст­ руктивной высоты__________________________________________________________

ступеней.

8. В фундаментах стаканного типа глубину заделки колонн Л3 и тол щину стенок стакана 6С рекомендуется принимать согласно табл. III. 2

перечного сечения одиночной колонны и ветви двухветвевой колонны;

четные моменты и осевая сила, действующие на уровйе низа колонны). Данные, относящиеся к глубине заделки, приведены в числителе для отношения толщины стенок стакана к глубине заделки более 0,75,

а в знаменателе — менее этой величины.

Толщина подливки равна 5 см, в результате чего глубина стакана составляет hc = h3 + 5 см; зазоры между стенками стакана и колон­ ной принимают равными 50 мм по низу и 75 мм по верху стакана (см.

рис. III. 4).

43

Глубину заделки двухветвевых колонн следует проверять также по анкеровке растянутой ветви колонны в стакане фундамента.' При металлической опалубке необходимые для такой проверки величины сцепления с бетоном стенок стакана и с бетоном ветви колонны при­ нимают, соответственно, равными 0,18 Д р и 0,20 R p. При деревянной опалубке указанные значения увеличиваются в два раза.

Стык фундаментов с монолитными колоннами осуществляется с помощью выпусков арматуры, диаметр, число стержней и располо­ жение которых должно соответствовать арматуре колонн (см. рис. III. 3)

Стыки ненапрягаемой арматуры диаметром до 32 мм разрешается осуществлять без сварки; стыки арматуры большего диаметра должны выполняться сварными.

Стыки растянутых стержней вязаных каркасов должны распола­ гаться вразбежку. Площадь сечения стержней, стыкуемых в одном се­ чении или на расстояние менее длины нахлестки должна составлять не более 25%, а при стержнях периодического профиля не более 50% от общей площади арматуры. Длина перепуска (нахлестки) должна быть не менее величин /„, указанных в табл. III. 3, и не менее 200 мм для стержней, стыкуемых в сжатой зоне, и не менее 250 мм — в растя­ нутой (см. рис. III. 3, б и б).

А-Пв

Хомуты на участках стыков должны располагаться по их концам и на расстоянии не более 10 d.

Опирание башмаков стальных колонн на фундаменты может осу­ ществляться непосредственно на верхнюю поверхность фундаментов, на заранее установленные и выверенные опорные плиты или детали.

Крепление стальных колонн к железобетонным фундаментам про­ изводится с помощью анкерных болтов. Последние устанавливаются в опалубку в проектное положение, фиксируются, после чего произ­ водится бетонирование фундамента.

Диаметр анкерных болтов определяют по расчету на возникаю­ щие в них усилия от расчетных нагрузок. Обычная длина заделки ан­ керных болтов составляет 35—40 d.

44

Расстояние t (см. рис. III. 7) от оси анкерного болта до грани под­ коленника должно быть не менее 150 мм при диаметре анкерных бол­ тов до 48 мм и 200 мм — при большем диаметре.

§ 9. РАСЧЕТ ОДИНОЧНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПОД ЦЕНТРАЛЬНУЮ ВЕРТИКАЛЬНУЮ НАГРУЗКУ

А. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПОДОШВЫ ФУНДАМЕНТА

Условие, определяющее размеры подошвы фундамента, имеет вид

предельному состоянию (деформация) грунта основания.

Если принять, что усредненная объемная масса материала фунда­

Я"- 7 срЯ

где Я — глубина заложения фундамента; -fcp — усредненный объемный вес материала фундамента и грунта на его уступах.

Для железобетонных фундаментов, при объемной массе железобето­ на 2,4—2,5 т1м3, значение ^ср с достаточным запасом может быть при­

Однако, как известно, величина нормативного давления на грунт R 1сама является функцией глубины заложения и ширины (меньшего размера) подошвы фундамента.

Для определения размеров сторон подошвы фундамента могут быть использованы два приема.

В первом приеме используется метод последовательных приближе­ ний. Сначала в выражение (III. 26) подставляют предварительное значение R н, принятое по табл. 14 [3].

Затем по найденному значению определяют площадь F и размеры сторон подошвы фундамента: а — больший и b — меньший.

45

Значение b подставляют в выражение (I. 2) и находят значение R". По найденному значению R" и выражению (III. 2 б) снова находят размеры подошвы фундамента. Этот расчет повторяют до тех пор, пока не получится достаточная сходимость результатов. Как показывает опыт проектирования, достаточная сходимость расчетов получается

ты основания сложены полутвердыми глинами и имеют следующие характеристики:

объемная масса в природном состоянии ?0 = 1,95 т/м3,.

х 10* Н/м%

нормативный угол внутреннего трения <р" = 20°, модуль общей деформации Е 0 — 210 кГ/см2 (210 • 105Н/м2).

Определить размеры подошвы фундамента. Принимаем коэффици­

Учитывая, что сечение колонны имеет форму квадрата и нагрузка осе­

46

Среднее давление на грунт от нормативных усилий равно

Рср = ,|°jL + 2,2 -2,0 = 25,8 Т/м* ж 2,6 кГ/см* (2,6-105 Н/м2) = RH.

\То

Жп = 2ЖЛ,

П = wH0r«

ЛпТо

Кп — а: Ь.

После вычисления параметров, приведенных в равенствах (III. 3) ширину ленточного (стенового) фундамента определяют непосредствен­ но из выражения

ь = - ж л+ (III-4)

Ширину (меньший размер) подошвы прямоугольного фундамента

Так как кубическое уравнение (III. 4а) приходится решать мето­ дом последовательных приближений, то Б. И. Далматов составил но­ мограммы (рис. III. 10), с помощью которых ширина подошвы одиноч­ ного фундамента может быть определена непосредственно.

47

50

08

05

00

ог

00

3 8

36

30

31

30

28

26

20

22

20

18

Ш

74

: 12

\ 10

; 8

\ 6 \ 4

i 2

э о

Рис. ШЛО. Номограмма для определения ширины подошвы фундамента:

в —для квадратного в плане фундамента; 6 — для прямоугольного

Так как и в примере III. 1 примем a — b и Кп — 1, тогда

/7 = 205 ' ’ijl = 204.

1 - 1 , 9 5

- По номограмме (рис. III. 10) получим b — 3,10 м. Подставим значе­ ние b = 3 ,1 в уравнение (III. 4а):

3,13 + 18,2 - 3,12 — 204 = 0,81 > 0 .

Решение задачи вторым методом дает то же решение, что и полу­ ченное методом последовательных приближений.

43

Если примять конструктивно возможное меньшее значение b = 3,0м, и подставить его в уравнение (III. 4 а), то получим 3,03 + + 18,2 • 3,02 — 204 = —13,3, что показывает явно недостаточное значение Ь. Следовательно, значение b = 3,1 м принято правильно.

Б . Р А С Ч Е Т Ф У Н Д А М Е Н Т А П О В Т О Р О Й Г Р У П П Е П Р Е Д Е Л Ь Н Ы Х С О С Т О Я Н И Й

( Д Е Ф О Р М А Ц И Я М Г Р У Н Т А О С Н О В А Н И Я )

Для расчета деформаций (осадок) основания в Советском Союзе раз­ работано несколько методов. По СНиП П-Б. 1 — 62* [3] реко­ мендуется метод послойного суммирования. Этот метод заключается в том, что вертикальная ось, проведенная через центр подошвы фунда­ мента, разбивается на участки высотой h it равное 0,2 или 0,4 от ширины (меньшего размера) подошвы фундамента Ь. По вертикали сжимающие давления в грунте уменьшаются, рассеиваясь в стороны, поэтому на любом расстоянии вниз от подошвы фундамента сжимающее давле­ ние pz будет равно давлении?' на уровне подошвы фундамента, умно­ женному на коэффициент рассеивания давлений а. При этом учитыва­ ется, что деформации (осадки) будут происходить под влиянием так называемого дополнительного давления рл, равного среднему давле­ нию, передаваемому через фундамент за вычетом массы вынутого грун­ та. Это условие выражается равенством

где р — давление на грунт от нормативных нагрузок, передаваемое через фундамент на уровне его подошвы; р6 = ^0Н ■— природное дав­ ление от собственного веса вынутого грунта на уровне подошвы фун­ дамента; 10 — объемная масса грунта выше подошвы фундамента в природном состоянии; Я — глубина заложения фундамента от при­ родного рельефа.

Тогда на расстоянии г от подошвы фундамента дополнительное давление, вызывающее осадку, равно ард и осадка элементарного слоя мощностью ht будет равна

р— корректирующий коэффициент, принимаемый поСНиП П-Б. 1—62*

При этом подсчет осадок производится в пределах практически сжима­ емой толщи грунта. Мощность практически сжимаемой толщи прини­ мают на уровне, где дополнительное давление, вызывающее деформа­ цию грунта, равно 0,2 от природного давления вышележащего грунта,

т. е. р2 = 0,2рбг.

50