1. Конструкции фундаментов.
Отдельные фундаменты являются наиболее распространенными из всех типов
фундаментов благодаря простоте конструкции и экономичности.
При центральном загружении такие фундаменты обычно имеют
квадратную форму плана. При внецентренном загружении или при стесненных условиях,
препятствующих развитию подошвы фундамента в ту или другую сторону,
фундаменты могут иметь прямоугольный план с отношением сторон не более чем
3:1.
Фундамент рекомендуется делать симметричным относительно
оси колонны (плоскости действия момента).
Отдельные фундаменты применяют под сборные и монолитные
колонны; фундаменты под сборные колонны могут выполняться монолитными и
сборными.
Монолитные фундаменты могут иметь ступенчатую и
пирамидальную форму. Фундаменты пирамидальной формы экономичнее ступенчатых
по расходу материалов, но сложнее в изготовлении и в настоящее время
применяются редко. Ступенчатые фундаменты устраивают в зависимости от высоты
с двумя, тремя, а при малой высоте и с одной ступенью ( 13.1). Общую высоту
фундаментов и высоту нижней ступени определяют расчетом. Высоту ступеней
принимают кратной 100 мм.
Фундаменты армируют по подошве сварными сетками из
стержней периодического профиля. Диаметр стержней должен быть не менее 10 мм, а их шаг — не более 200 и не менее 100 мм. Защитный слой бетона для арматуры фундаментов,
лежащих непосредственно на грунте, без подготовки должен иметь 70 мм. При сухих песчаных и гравелистых грунтах, а также при наличии подготовки из гравия и щебня
защитный слой может быть уменьшен до 35 мм.
Соединение сборной колонны с фундаментом осуществляется
посредством заделки колонны в специальные гнезда — стаканы, оставляемые в
фундаментах при их бетонировании. Глубина заделки колонн прямоугольного
сечения в стакан фундамента должна быть не менее большего размера поперечного
сечения колонны; глубина заделки в стакан двухветвевых колонн — не менее
половины размера большей стороны сечения всей колонны и не менее полуторного
размера большей стороны поперечного сечения ветви колонны. Такое соединение
колонн с фундаментами считается жестким.
Для соединения монолитных колонн с фундаментами из
последних выпускают арматуру с площадью сечения, равной расчетной площади
сечения арматуры колонны у обреза фундамента ( 13.2). Выпуски арматуры
фундамента соединяют с арматурой колонны. Если арматура колонны вязаная, стык
делают без сварки, внахлестку, по общим правилам конструирования стыков
арматуры. Сварные каркасы соединяют дуговой или ванной сваркой.
Сборные фундаменты устраивают двух типов: цельные и
многоблочные.
Цельные сборные фундаменты стаканного типа выполняют ступенчатыми
обычно с одной ступенью со скосами на поверхности ступеней
Для снижения массы сборных фундаментов предло-, жены
различные конструкции ребристых фундаментов. Однако ребристые фундаменты
из-за сложности их изготовления не нашли широкого применения.
При больших размерах подошвы фундаментов и при большой их
массе сборные фундаменты делают составными из нескольких блоков ( 13.4, б, в,
г). Наиболее целесообразно членение фундамента на два блока — башмак и плиту
( 13.4, б). Масса сборных элементов фундаментов достигает 15 т, а в отдельных
случаях и больше.
2. Расчет фундаментов. Одиночные железобетонные фундаменты
под колонны должны иметь такие размеры и такое армирование, при которых не
возникали бы опасные для конструкций здания осадки (деформации основания) и
была бы обеспечена надлежащая прочность фундаментов. Расчет фундамента
состоит из двух частей: расчета основания и расчета самого фундамента.
В первой части на основе расчета основания определяют
глубину заложения фундамента и размеры подошвы; во второй на основе расчета
фундамента по несущей способности определяют остальные его размеры и площадь
арматуры. Фундаменты зданий и сооружений необходимо проектировать так, чтобы
деформации основания не превышали предельно допустимых при нормальной
эксплуатации, а несущая способность должна быть достаточной, чтобы не
происходила потеря устойчивости или разрушение основания (см. т. 1, раздел
V).
При расчете отдельных фундаментов жесткость их принимают
бесконечно большой, а эпюру напряжений в грунте под подошвой — линейной. На
подошву фундамента действует вертикальная расчетная нагрузка от колонны,
масса самого фундамента и грунта на его обрезах.
При ширине подошвы фундамента до 3 м из двух значений Fai и Fan принимают большее, по которому подбирают диаметр и число стержней,
располагаемых с одинаковым шагом по всей ширине подошвы фундамента.
При ширине подошвы фундамента более 3 м в целях вкономии стали половину стержней можно не доводить до конца на '/ю длины в каждую
сторону.
При прямоугольных в плане фундаментах аналогичным расчетом
определяют количество арматуры в перпендикулярном направлении.
Минимально допустимый процент армирования фундамента в
обоих направлениях принимают как в изгибаемых элементах.
При совместном действии вертикальных и горизонтальных сил
и моментов, т. е. при внецентренном наеру- жении, фундаменты проектируют
прямоугольными в плане, вытянутыми в плоскости действия момента.
Максимальное и минимальное давления под краем фундамента
вычисляют по формулам внецентренного сжатия для невыгоднейшего загружения
фундамента при действии основного сочетания расчетных нагрузок.
|