Виды железобетонных фундаментов (Ф) и их расчет

В инженерных сооружениях, промышленных и гражданских зданиях применяют ж/б Ф трех типов: отдельные – под каждой колонной; ленточные - под рядами колонн в одном или двух направления, а также под несущими стенами; сплошные - под всем сооружением.

Ф возводят чаще всего на естественных основаниях, но в ряде случаев выполняют и на сваях. Отдельные Ф устраивают при относительно небольших нагрузках и достаточно редком размещении колонн. Ленточные Ф под рядами колонн делают тогда, когда подошвы отдельных Ф близко подходят друг к другу, что обычно бывает при слабых грунтах и больших нагрузках.

По способу изготовления фундаменты бывают сборные и монолитные.

Расчет Ф.

Определяем размеры стакана: для надежной анкеровки продольной арматуры колонны она должна быть заведена в стакан Ф на длину не менее lbd.

Минимальная длина анкеровки:

где

По конструктивным соображениям заглубление колонны в стакан Ф должно быть не менее hс= 600 мм. Тогда глубина стакана hg= hс +50=800мм.

Определяем требуемое расстояние от дна стакана до низа подошвы Ф из условия продавливания колонной дна стакана.

Расчет внецентренно нагруженных стаканных Ф, прямоугольных в плане, производится на действие расчетной продольной силы, действующей в уровне торца колонны.

Тогда давление грунта на подошву фундамента равно

Требуемое из условия продавливания значение рабочей высоты определяется по формуле:

α-вспомогательный коэфф.

Тогда полная высота Ф должна быть не менее

Принимают полную высоту фундамента кратной 300 мм

Минимальная толщина стенок стакана поверху равна 150 мм, но не меньше чем => требуется расчет армирования стаканной части фундамента.

Расчет продольной арматуры стакана.

Фактическое коробчатое сечение приводим к расчетному двутавровому

Определяем: Момент инерции расчетного сечения, Площадь расчетного сечения, Радиус инерции расчетного сечения, Усилия от расчетных нагрузок в сечении

Поскольку сечение армируется симметрично установленной арматурой =

, но не менее ρλ

при этом ρλ принимается не менее 0,10% и не более 0,25%.

Расчет поперечной арматуры стакана.

Определяем: Усилия от расчетных нагрузок под торцом колонны,

Поперечное армирование устанавливается исходя из расчета наклонного сечения, проходящего через точку К поворота колонны.

Определяем значение момента MSd,K

Поперечное армирование сетками устанавливаем в пределах верхней части стакана по длине

Первую сетку устанавливаем на расстоянии 50 мм от верхнего образа фундамента, вторая сетка – на расстоянии 50 мм от первой, далее 3 сетки с шагом 150 мм по высоте.

Требуемая площадь стержней сетки:

где zi – расстояние от торца колонны до сеток поперечного армирования

При определении размеров подошвы Ф расчетные усилия принимаются при γFm= 1

Площадь подошвы фундамента:

Под действием реактивного давления грунта р ступени Ф работают на изгиб как консоли, защемленные в теле Ф. Определяем расчетные нагрузки на подошву Ф.

Напряжения под подошвой Ф:

Изгибающие моменты, определяемые в сечениях

по граням уступов в x – направлении (сеч.I-I и II-II):

и момент от среднего давления под плитой в y – направлении (сеч.I-I и II-II):

Площадь сечения А подошвы в x(y) – направлении определяют по формуле:

Вычислить коэффициенты армирования:

, где но не менее 0,13%. Если ро < ро min, то конструирование арматурных сеток по оси Х или Y следует выполнять исходя из ρmin=0,14%.

Далее проверка подошвы на действие поперечной силы

Расчетное сечение Iv-Iv для проверки прочности нижней ступени на действие поперечной силы расположено на расстоянии d1 от сечения I-I. Тогда расстояние от края подошвы фундамента до этого сечения равно:

Поперечная сила в сечении Iv-Iv равна:

Прочность нижней ступени на д-е поперечной силы

Прочность нижней ступени на действие поперечной силы обеспечена