Высота плитной части фундамента
Обновлено: 04.05.2024
Пример 6.1. Определить размеры и площадь сеченая арматуры внецентренно нагруженного фундамента со ступенчатой плитной частью и стаканным сопряжением с колонной размером сечения lс × bс = 400 × 400 мм. Глубина заделки колонны 0,75 м. Отметки: низа колонны — 0,90 м, обреза фундамента — 0,15 м, низа подошвы — 2,65 м. Размер подошвы 3,3 × 2,7 м.
Расчетные нагрузки на уровне обреза фундамента приведены в табл. 6.1.
ТАБЛИЦА 6.1. К ПРИМЕРУ 6.1
| Расчетное сочетание | При γf = 1 | При γf > 1 | ||||||||
| N , кН | Mx , кН·м | Qx , кН | Mу , кН·м | Qy , кН | N , кН | Mx , кН·м | Qx , кН | Mу , кН·м | Qy , кН | |
| 1 | 2000 | 80 | 30 | 50 | 20 | 2400 | 96 | 36 | 60 | 24 |
| 2 | 800 | 110 | 50 | 70 | 30 | 960 | 132 | 60 | 84 | 36 |
| 3 | 1750 | 280 | 60 | 10 | 5 | 2100 | 336 | 72 | 12 | 6 |
Примечание. Индексы обозначают; х — направление вдоль большого размера подошвы; у — то же, вдоль меньшего.
Материалы: сталь класса А-III, Rs = 360 МПа ( ø 6-8 мм), Rs = 375 МПа ( ø 10 мм), бетон тяжелый класса В10 (В15).
Расчетные сопротивления приняты со следующими коэффициентами условий работы: γb1 = 1; γb2 = 0,9; γb4 = 0,85.
Решение. 1. Назначение предварительных геометрических размеров фундамента (рис. 6.12). Определим необходимую толщину стенок стакана по сочетанию 3:
е0 = Mx/ N = 336/2100 = 0,16 м, т.е. е0 < 2 lc = 2 · 0,4 = 0,8 м.
Толщина стенок должна быть δ > 0,2 lс = 0,2 · 0,4 = 0,08 м, но не менее 0,15 м. Тогда размеры подколонника luc = buc = 2 · 0,15 + 2 ·0,075 + 0,4 = 0,85 м. Принимаем с учетом рекомендуемого модуля 0,3 м.
Высоты ступеней плитной части hi = 0,3 м. Площадь подошвы фундамента A = 3,3 · 2,7 = 8,92 м 2 . Момент сопротивления в направлении большего размера
Wx = l 2 b /6 = 3,3 2 · 2,7/6 = 4,9 м 2 .
Рабочая высота плитной части h = 0,3 · 2 – 0,05 = 0,55 м. Глубина стакана hg = 0,75 + 0,05 = 0,8 м.
2. Расчет фундамента на продавливание. Расстояние от верха плитной части до низа колонны 1,05 м, в то время как huc = (luc – 1c) /2 = 0,25 м, следовательно, проверка на продавливание плитной части производится от низа подколонника.
Максимальное краевое давление на грунт (6.9):
pmax = N/A + (Mx+QxH)/Wx = 2400/8,92 + (96 + 36 · 2,4)/4,9 = 0,268 + 0,033 = 0,306 МПа;
pmax = 2100/8,92 + (336 + 72 · 2,4)/4,9 = 0,339 МПа.
Принимаем наибольшее значение pmax = 0,339 МПа. Продавливающая сила F = А0pmax .
A0 = 0,5b(l – luс – 2h0) – 0,25(b – buc – 2h0) 2 = 0,5 · 2,7(3,3 – 0,9 – 2 · 0,55) – 0,025(2,7 – 0,9 – 2 · 0,55)2 = 1,64 м 2 .
Тогда F = 1,64 · 0,339 = 556 кН.
Задаемся классом бетона В10 с Rbt = 0,57 МПа. С учетом γb2 = 0,9 и γb4 = 0,85 Rbt = 0,57 · 0,9 · 0,85 = 0,436 МПа.
По формуле (6.7) bр = bс+ h0 = 0,9 + 0,55 = 1,45 м.
Следовательно, принятая высота плитной части фундамента недостаточна. Переход на бетон класса В15 повысит несущую способность на продавливание в 250/150 = 0,7/0,57 = 1,2 раза, чего также недостаточно. Следует либо увеличить высоту верхней ступени (например, с 0,3 до 0,45 м), либо внести еще одну (третью) ступень, т.е. принять высоту плитной части h = 0,9 м; h0 = 0,85 м.
Принимаем трехступенчатый фундамент. Проверку на продавливание производим (при разном числе ступеней плитной части) в двух направлениях по формулам (6.27) и (6.28):
A0 = 0,5b(l – luc – 2h0) – 0,25 [b – buc – 2(h0 – h3)] 2 = 0,5 · 2,7(3,3 – 0,9 – 2 · 0,85) – 0,25[2,7 – 0,9 – 2(0,85 – 0,3)] 2 = 0,85 м 2 ;
F´ = 0,85 · 0,339 = 288 кН; b1p = buc + (h0 – h3) = 0,9 + (0,85 – 0,3) = 1,45 м.
Несущая способность фундаментов по формуле (6.26)
F = 0,436 [(0,85 – 0,3)1,45 + 0,3 · 0,9] = 465 кН > 288 кН.
Принятый фундамент удовлетворяет условию прочности на продавливание
Рассмотрим дополнительно вариант при двухступенчатом фундаменте с высотой верхней ступени 0,45 м. Тогда (при h0 = 0,7 м):
A0 = 0,5 · 2,7(3,3 – 0,9 – 2 · 0,7) – 0,25(2,7 – 0,9 – 2 · 0,7)2 = 1,31 м 2 ;
F´ = 1,31 · 0,339 = 444,1 кН;
b1p =0,9 + 0,7 = 1,6 м.
Несущая способность фундамента по формуле (6.1)
F = 1 · 0,436 · 1,6 · 0,7 = 488,3 кН > 444 кН,
т.е. и такой фундамент удовлетворяет прочности на продавливание.
Покажем, однако, что последний вариант менее экономичен. Действительно, объем плитной части высотой 0,9 м при трехступенчатом фундаменте
V3 = 3,3 · 2,7 · 0,3 + 2,4 · 1,8 · 0,3 + 1,5 · 0,9 · 0,3 = 4,37 м 3 , а при двухступенчатом фундаменте с учетом дополнительного объема подколонника на высоте 0,9 – 0,75 = 0,15 м
V2 = 3,3 · 2,7 · 0,3 + 2,4 · 1,8 · 0,45 + 0,9 · 0,9 · 0,15 = 4,74 м 3 > 4,37 м 3 .
Итак, принимаем трехступенчатый фундамент с высотой плитной части 0,9 м.
Проверим прочность нижней ступени при заданном ее выносе 450 мм и h01 = 0,25 м:
A0 = 0,5 · 2,7(3,3 – 2,4 – 2 · 0,25) – 0,25(2,7 – 1,8 – 2 · 0,25) 2 = 0,5 м 2 ;
P = 0,5 · 0,339 = 169 кН:
b1p = 1,8 + 0,25 = 2,05 м.
Несущая способность ступени F = 1 · 0,436 · 2,05 · 0,25 = 223 кН > 169,5 кН.
Размеры лежащих выше ступеней назначаются пересечением линии AB с линиями, ограничивающими высоты ступеней (рис. 6.13).
Определение площади сечений арматуры плитной части фундамента проведем на примере нижней арматуры (направленной вдоль большей стороны подошвы фундамента) класса А-II.
Расчетные усилия на уровне подошвы принимаем по сочетанию 3 без учета веса фундамента:
N = 2100 кН; M = 336 + 72 · 2,4 = 509 кН·м; е0x = 509/2100 = 0,242 м.
Определим давление на грунт в расчетных сечениях (см. рис. 8.12)
Pmax = N/ A + M/ W = 2100/8,92 + 509/4,9 = 370 кН/м 2 ;
k´I = 1 – 2 · 0,45/3,3 = 0,73.
pI = N/A + k´IM/W = 236 + 0,73 · 135 = 345 кН/м 2 .
k´II = 1 – 2 · 0,9/3,3 = 0,45;
pII = 236 + 0,45 · 135 = 297 кН/м 2 .
k´III = 1 – 2 · 1,2/3,3 = 0,28
pIII = 236 + 0,28 · 135 = 274 кН/м 2 .
кН·м;
кН·м;
кН·м.
Принимаем арматуру класса А-II с Rs = 285 МПа:
см 2 ;
см 2 ;
см 2 .
2.5. Минимальная высота плитной части фундамента при соотношении сторон его подошвы b/l □ 0,5 определяется из расчета на продавливание. При этом продавливающая сила должна быть воспринята бетонным сечением плитной части фундамента, как правило, без постановки поперечной арматуры. В стесненных условиях (при ограничении высоты фундамента) допускается поперечная арматура.
2.6. Следует различать две схемы расчета на продавливание в зависимости от вида сопряжения фундамента с колонной:
1-я — при монолитном сопряжении колонны с фундаментом (черт. 6, а) или подколонника с плитной частью фундамента при высоте подколонника hcf □ 0,5 (lcf — lc) (черт. 6, б), а также при стаканном сопряжении сборной колонны с высоким фундаментом — при высоте подколонника, удовлетворяющей условию hcf — dp □ 0,5 (lcf — lc) (черт. 6, в). В этом случае продавливание плитной части рассматривается от низа монолитной колонны или подколонника на действие продольной силы N и изгибающего момента М;
2-я — при стаканном сопряжении сборной колонны с низким фундаментом — при высоте подколонника, удовлетворяющей условию hcf — dp □ 0,5 (lcf — lc) (черт. 7). В этом случае фундаменты рассчитываются на продавливание колонной от дна стакана и на раскалывание от действия только продольной силы Nc (п. 2.20).
Черт. 6. Виды сопряжений фундамента с колонной по 1-й схеме расчета на продавливание
а — монолитное сопряжение колонны с плитной частью фундамента; б — то же при высоте подколонника hcf □ 0,5 (lcf — lc); в — стаканное сопряжение колонны с высоким фундаментом при hcf — dp □ 0,5 (lcf — lc)
Черт. 7. Сопряжение сборной колонны с низким фундаментом при hcf — dp □ 0,5 (lcf — lc)
2.7. При опирании на фундамент двух или более колонн, а также двухветвевых колонн продавливание рассматривается при воздействии на фундамент условной колонны, размеры которой равны габаритам по наружным граням колонн, а глубина стакана принимается в уровне наиболее заглубленной колонны (черт. 8).
Черт. 8. Схемы продавливания фундамента при опирании на него двух колонн
а — расположение колонн в одном уровне; б — расположение колонн в разных уровнях; 1 — внутренняя грань стакана; 2 — наружная грань условной колонны
Расчет на продавливание по схеме 1 (см. черт. 6)
2.8. Расчет на продавливание плитной части центрально-нагруженных квадратных железобетонных фундаментов производится из условия
F □ Rbt um h0,pl , (1)
где F — продавливающая сила;
Rbt — расчетное сопротивление бетона осевому растяжению, принимаемое с необходимыми коэффициентами условий работы □b2 и □b3 в соответствии с табл. 15 СНиП 2.03.01-84 как для железобетонных сечений;
um — среднеарифметическое значение периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды, образующейся при продавливании в пределах рабочей высоты сечения h0,pl
um = 2 (bc + lc + 2 h0,pl) . (2)
При определении величин um и F предполагается, что продавливание происходит по боковой поверхности пирамиды, меньшим основанием которой служит площадь действия продавливающей силы (площадь сечения колонны или подколонника), а боковые грани наклонены под углом 45° к горизонтали (черт. 9).
Черт. 9. Схема образования пирамиды продавливания в центрально-нагруженных квадратных железобетонных фундаментах
В формуле (2) и последующих формулах раздела величины bc, lc заменяются размерами в плане сечения подколонника bcf, lcf, если продавливание происходит из нижнего обреза подколонника.
Величина продавливающей силы F принимается равной величине продольной силы N, действующей на пирамиду продавливания, за вычетом величины реактивного давления грунта, приложенного к большему основанию пирамиды продавливания (считая до плоскости расположения растянутой арматуры).
2.9. Расчет на продавливание центрально-нагруженных прямоугольных, внецентренно нагруженных квадратных и прямоугольных фундаментов (черт. 10) также производится в соответствии с п. 2.8 и условием (1). При этом рассматривается условие прочности на продавливание только одной наиболее нагруженной грани пирамиды продавливания.
Величина продавливающей силы F в формуле (1) принимается равной
где Ao — часть площади основания фундамента, ограниченная нижним основанием рассматриваемой грани пирамиды продавливания и продолжением в плане соответствующих ребер (многоугольник abcdeg, см. черт. 10).
Черт. 10. Схема образования пирамиды продавливания в центрально-нагруженных прямоугольных, а также
внецентренно нагруженных квадратных к прямоугольных фундаментах
Ао = 0,5b (l — lc — 2h0,pl) — 0,25 (b — bc — 2h0,pl)2 , (4)
при b — bc — 2h0,pl □ 0 (черт. 11) последний член в формуле (4) не учитывается;
Черт. 11. Схема образования пирамиды продавливания во внецентренно нагруженных прямоугольных фундаментах при 0,5 (b — bc) □h0,pl
рmax — максимальное краевое давление на грунт от расчетной нагрузки, приложенной на уровне верхнего обреза фундамента (без учета веса фундамента и грунта на его уступах);
при расчете внецентренно нагруженного фундамента в плоскости эксцентриситета
при расчете в перпендикулярной плоскости, а также для центрально-нагруженного фундамента
Средний периметр пирамиды продавливания um в формуле (1) заменяется средним размером проверяемой грани bm и вычисляется по формулам:
при b — bc □ 2h0,pl (см. черт. 10) bm = bc + h0,pl ; (7)
при b — bc □ (см. черт. 11) bm = 0,5 (b + bc) , (8)
где bc — размер сечения колонны или подколонника, являющийся верхней стороной рассматриваемой грани пирамиды продавливания.
2.10. При действии на фундамент изгибающих моментов в двух направлениях расчет на продавливание выполняется раздельно для каждого направления.
2.11. Рабочую высоту h0,pl центрально-нагруженных, внецентренно нагруженных квадратных и прямоугольных фундаментов можно определить по графику прил. 1, составленному на основании условия 1.
2.12. Рабочую высоту h0,pl внецентренно нагруженных фундаментов можно определить также по формулам:
где безразмерная величина r = Rbt / pmax ;
cl = 0,5 (l — lc), cb = 0,5 (b — bc) ;
при 0,5 (b — bc) □ h0,pl (см. черт. 11)
2.13. Высота ступеней назначается в зависимости от полной высоты плитной части фундамента, которую можно получить добавлением толщины защитного слоя к рабочей высоте плитной части фундамента h0,pl и приведением полной высоты h к модульному размеру.
Высоту ступеней рекомендуется назначать в соответствии с табл. 4 (см. п. 4.7).
2.14. Вылеты ступеней фундамента определяются расчетом но продавливание в соответствии с положениями п. 2.9. Вылет нижней ступени c1 (черт. 12) можно определить, предварительно задавшись шириной второй ступени b1 из условия
F □ Rbt h01 bm1 . (11)
Черт. 12. Схема образования пирамиды продавливания в нижней ступени прямоугольных железобетонных фундаментов
Величина силы F и величина среднего размера грани пирамиды продавливания первой ступени bm1 принимаются равными:
F = A01 pmax ; (12)
при b — b1 □ 2h01 bm1 = b1 + h01 ; (13)
при b — b1 □ 2h01 bm1 = 0,5 (b + b1 0 , (14)
где А01 — площадь многоугольника a1b1u1d1e1g1, равная
А01 = 0,5b (l — l1 — 2h01) — 0,25 (b — b1 — 2h01)2 ; (15)
при b — b1 — 2h01 □ 0 последний член формулы (15) не учитывается.
2.15. Вылет нижней ступени с1 можно получить при условии равенства вылетов с1 = с2 (см. черт. 12) по формуле
Вылеты ступеней, при условии их равенства в двух направлениях (например, с1 = с2), рекомендуется определять с помощью прил. 2, где приведены модульные размеры вылетов ступеней с для фундаментов из бетона класса В15 (Rbt = 0,75 МПа и □b2 = 1). При бетоне других марок и других значений □b2 величины максимальных давлений грунта рmax умножаются на отношение □b2 Rbt/0,75, где величина Rbt — в МПа.
2.16. Вылет нижней ступени c1 принимается не более величин, указанных в прил. 3.
2.17. Вылет второй ступени фундамента определяется расчетом на продавливание аналогично вылету нижней ступени (пп. 2.14, 2.15). При этом можно предварительно задаться размерами в плане третьей ступени пересечением линии АВ (см. черт. 12) с линией, ограничивающей высоту второй ступени, по формулам:
l2 = (l — 2c1 — lc)h3 / (h2 + h3) + lc ; (17)
b2 = (b — 2c2 — bc)h3 / (h2 + h3) + bc . (18)
Окончательные размеры ступеней назначают с учетом модульности размеров фундаментов в соответствии с табл. 4 и пп. 4.4, 4.7.
2.18. Для некоторых частных случаев соотношений размеров ступеней проверка несущей способности плитной части производится следующим образом :
а) центрально- и внецентренно нагруженные прямоугольные фундаменты с верхней ступенью, одна из сторон которой l1 □ lc + 2h2, а другая b1 □ bc + 2h2 (черт. 13).
Черт. 13. Схема образования пирамиды продавливания в прямоугольных железобетонных фундаментах с верхней ступенью размерами, при которых одна из сторон ступени l1 □ lc + 2h2, а другая b1 □ bc + 2h2
Расчет на продавливание производится из условия
F □ Rbt (h01 bm1 + h2 bm2) . (19)
Величина F вычисляется по формуле (3), величины bm1 и bm2 принимаются равными:
bm1 = b1 + h01 ; (20)
bm2 = 0,5 (b1 + bc) ; (21)
Aо — площадь многоугольника abcdeg, равна
Ao = 0,5b (l — lc — 2h0,pl) — 0,25 (b — b1 — 2h01)2 , (22)
где h01 — рабочая высота нижней ступени фундамента.
Если 0,5 (b — b1) □ h01, то последний член формулы (22) не учитывается;
б) центрально- и внецентренно нагруженные прямоугольные фундаменты, имеющие в двух направлениях разное число ступеней (черт. 14).
Черт. 14. Схема образования пирамиды продавливания
в прямоугольных железобетонных фундаментах,
имеющих в двух направлениях разное число ступеней
Расчет на продавливание производится из условия
F □ Rbt [(h01 + h2) bm + h3 bc ] . (23)
Величина силы F определяется по формуле (3). Величина среднего размера грани пирамиды продавливания bm принимается равной
bm = bc + h01 + h2 ; (24)
Ao — площадь многоугольника abcdeg, равна
Ao = 0,5b (l — lc — 2h0,pl) — 0,25 [b — bc — 2(h01 + h2)]2 . (25)
Если 0,5 (b — bc) □ h01 + h2, то последний член формулы (25) не учитывается.
Расчет на продавливание по схеме 2
2.19. Расчет на продавливание центрально- и внецентренно нагруженных стаканных фундаментов (низких) квадратных и прямоугольных в плане рот высоте подколонника, удовлетворяющей условию hcf — dp □ 0,5 (lcf — lc) (см. черт. 7), производится на действие только расчетной продольной силы Nc, действующей в уровне торца колонны:
на продавливание фундамента колонной от дна стакана;
на раскапывание фундамента колонной.
2.20. Расчетная продольная сила Nс, действующая в уровне торца колонны, определяется из условия
где □ — коэффициент, учитывающий частичную передачу продольной силы N на плитную часть фундамента через стенки стакана и принимаемый равным
□ = (1 — 0,4Rbt Ac/N), но не менее 0,85, (27)
где Rbt — расчетное сопротивление бетона замоноличивания стакана принимается с учетом коэффициентов условий работы □b2, □b9 по табл. 15 СНиП 2.03.01-84;
Ac = 2(bc + lc) dc- площадь боковой поверхности колонны, заделанной в стакан фундамента.
2.21. Проверка фундамента по прочности на продавливание колонной от дна стакана при действии продольной силы Nc (черт. 15) производится из условия
Nc □ bl Rbt bm (h0,p — dp) / Ao , (28)
где Rbt — принимается по п. 2.8;
Ao — площадь многоугольника abcdeg (см. черт. 15), равная
Ao = 0,5b (l — lp — 2h0,p) — 0,25 (b — bp — 2h0,p)2 ; (29)
bm = bp + ho,p . (30)
В формулах (29) и (30) :
ho,p — рабочая высота пирамиды продавливания от дна стакана до плоскости расположения растянутой арматуры;
bp, lp — размеры по низу меньшей и бульшей сторон стакана (см. черт. 15).
Черт. 15. Схема образования пирамиды продавливания в стаканном фундаменте от действия только продольной силы
2.22. Проверка фундамента по прочности на раскалывание от действия продольной силы Nc (черт. 16) производится из условий:
при bc / lc □ Ab / Al Nc □ (1 + bc / lc) □ □g Al Rbt ; (31)
при bc / lc □ Ab / Al Nc □ (1 + lc / bc) □ □g Ab Rbt ; (32)
где □ — коэффициент трения бетона по бетону, принимаемый равным 0,75;
□g — коэффициент, учитывающий совместную работу фундамента с грунтом и принимаемый равным 1,3; при отсутствии засыпки фундамента грунтом (например, в подвалах) коэффициент принимается равным 1;
Al, Ab — площади вертикальных сечений фундамента в плоскостях, проходящих по осям сечения колонны параллельно соответственно сторонам l и b подошвы фундамента, за вычетом площади стакана фундамента (см. черт. 16).
Черт. 16. Площади вертикальных сечений Аl и Ab при раскалывании стаканного фундамента от действия только продольной силы
В формуле (31) bс/bl должно быть не менее 0,4, а в формуле (32) lc/bc — не более 2,5.
2.23. Из расчетов на продавливание и раскалывание по пп. 2.21 и 2.22 принимается бульшая величина несущей способности фундамента.
В случае неармированного стакана фундамента дополнительно производится расчет на продавливание внецентренно нагруженных стаканных фундаментов квадратных и прямоугольных в плане от верха стакана по схеме 1 (см. черт. 9, 10) из условия (1). При этом величина расчетного сопротивления бетона осевому растяжению принимается с коэффициентом, равным 0,75.
- Больше половины опрошенных россиян считают Москву лучшим городом для фриланса 14.05.2022
- Наталья Сергунина: С начала весенне-летнего сезона ВДНХ посетили более миллиона человек 14.05.2022
- Покупка жилья в Симферополе 14.05.2022
- Декан Московского Политеха призвал инвесторов рассматривать автоспорт как площадку для новых разработок 13.05.2022
- «Холсим россия» приглашает молодежь на стажировку 13.05.2022
- Владимир Ефимов: Город сдаст в аренду 18 помещений в пяти округах Москвы 13.05.2022
- Пенсии для самозанятых 13.05.2022
- Наталья Сергунина: Более 230 событий пройдет в Москве в рамках ак-ции «Ночь в музее» 13.05.2022
- Владимир Ефимов: в 2021 году Щербинский лифтостроительный завод произвел четверть подъемников от общего числа в стране 13.05.2022
- Сбербанк начал предоставлять малому бизнесу бесплатные онлайн-консультации с переводом на жестовый язык 13.05.2022
- Кирилл Пуртов: более 15,5 миллиарда рублей сэкономила Москва на экспертизе цен в госзакупках 13.05.2022
- Владимир Ефимов рассказал, сколько спорткомплексов, парковок и автомоек возведут инвесторы в ближайшие годы в Москве 13.05.2022
- СберЛизинг получил аккредитацию Минцифры России как IT-компания 12.05.2022
- ГЭС на 3D-принтере 12.05.2022
- Куда уехал цинк? Почему вопрос диверсификации стал важным для металлопереработчиков 12.05.2022
4.8. Сопряжение фундамента с колонной выполняется монолитным для фундаментов под монолитные колонны (черт. 25, а) и стаканным для сборных или монолитных фундаментов под сборные колонны (черт. 25, б, в).
Черт. 25. Сопряжение фундамента с колонной
а — монолитной; б и в — сборной; 1 — колонна; 2 — подколонник; 3 — плитная часть фундамента
4.9. Стакан под двухветвевые колонны с расстоянием между наружными гранями ветвей не более 2400 мм выполняется общим под обе ветви, с расстоянием более 2400 мм — раздельно под каждую ветвь. Под колонны в температурных швах также рекомендуется выполнять раздельные стаканы.
Размеры стакана для колони следует назначать из условия обеспечения необходимой глубины заделки колонны в фундамент и обеспечения зазоров, равных 75 мм по верху и 50 мм по низу стакана с каждой стороны колонны (см. черт. 25).
4.10. Глубина стакана dp принимается на 50 мм больше глубины заделки колонны dс, которая назначается из следующих условий:
для типовых колонн — по данным рабочей документации;
для индивидуальных прямоугольных колонн — по табл. 5, но не менее, чем по условиям заделки рабочей арматуры колонн, указанным в табл. 6;
для двухветвевых колонн:
при ld □ 1,2 м dc = 0,5 + 0,33 ld , (109)
но не более 1,2 м,
где ld — ширина двухветвевой колонны по наружным граням;
при ld < 1,2 м как для прямоугольных колонн, с бульшим размером сечения lc, равно:
lc = ld [1 — 0,8 (ld — 0,9)] , (110)
но во всех случаях не менее величин, указанных в табл. 6 и не более 1,2 м.
| Отношение толщины стенки стакана к высоте верхнего уступа фундамента t/hcf | Глубина заделки колонн прямоугольного сечения dc при эксцентриситете продольной силы | |
| или глубине стакана t/dp (см. черт. 7) | e0 □ 2lc | e0 □ 2lc |
| □ 0,5 | lc | lc |
| □ 0,5 | lc | lc + 0,33 (lc — 2t)(e0/lc — 2) , причем lc □ dc □ 1,4 lc |
П р и м е ч а н и я: 1. d — диаметр рабочей арматуры.
2. Значения в скобках относятся к глубине заделки сжатой рабочей арматуры.
3. Длина заделки может быть уменьшена в случаях:
а) неполного использования расчетного сечения арматуры длину заделки допускается принимать lanN/RsAs , но не менее чем для стержней в сжатой зоне, где N — усилие, которое должно быть воспринято анкеруемыми растянутыми стержнями, а RsAs — усилие, которое может быть воспринято;
б) приварки к концам рабочих стержней анкерных стержней или шайб (черт. 26).
Черт. 26. Детали анкеровки рабочей арматуры
а — анкеровка дополнительным стержнем; б — анкеровка шайбой
При этом шайбы должны рассчитываться на усилие, равное
N = 15dan Rs As / la / (111)
4.11. Глубину заделки двухветвевых колонн необходимо проверять также по анкеровке растянутой ветви колонны в стакане фундамента.
Глубину заделки растянутой ветви двухветвевой колонны в стакане необходимо проверять по плоскостям контакта бетона замоноличивания:
с бетонной поверхностью стакана — по формуле
dc □ Np / □[2 (ld + 0,1) + hc□ bc□] Ran□□ ; (112)
с бетонной поверхностью ветви колонны — по формуле
dc □ Np / 2 (bc□ + hc□) Ran□□ . (113)
В формулах (112), (113):
dc — глубина заделки двухветвевой колонны, м;
Np — усилие растяжения в ветви колонны, тс;
hc□, bc□ — размеры сечения растянутой ветви, м;
Ran□, Ran□□ — величина сцепления бетона, принимаемая по табл. 7, тс/м2.
П р и м е ч а н и е. Величина Rbt относится к бетону замоноличивания.
4.12. Минимальную толщину стенок неармированного стакана поверху следует принимать не менее 0,75 высоты верхней ступени (подколонника) фундамента или 0,75 глубины стакана dp и не менее 200 мм.
В фундаментах с армированной стаканной частью толщина стенок стакана определяется расчетом по пп. 2.34, 2.35 и принимается не менее величин, указанных в табл. 8.
| Толщина стенок стакана t, мм | |||
| Направление усилия | колонны прямоугольного сечения с эксцентриситетом продольной силы | двухветвевой колонны | |
| e0 □ 2lc | e0 □ 2lc | ||
| В плоскости изгибающего момента | 0,2 lc, но не менее 150 | 0,3 lc, но не менее 150 | 0,2 ld, но не менее 150 |
| Из плоскости изгибающего момента | 150 | 150 | 150 |
4.13. Толщину дна стакана фундаментов следует принимать не менее 200 мм.
4.14. Для опирания фундаментных балок на фундаментах следует предусматривать столбчатые набетонки, которые выполняются на готовом фундаменте. Крепление набетонок к фундаменту рекомендуется осуществлять за счет сцепления бетона с предварительно подготовленной поверхностью бетона фундамента (насечки) или приваркой анкеров к закладным изделиям, или с помощью выпусков арматуры, предусмотренных в теле фундамента (при отношении высоты набетонки к ее меньшему размеру в плане □ 15).
- Больше половины опрошенных россиян считают Москву лучшим городом для фриланса 14.05.2022
- Наталья Сергунина: С начала весенне-летнего сезона ВДНХ посетили более миллиона человек 14.05.2022
- Покупка жилья в Симферополе 14.05.2022
- Декан Московского Политеха призвал инвесторов рассматривать автоспорт как площадку для новых разработок 13.05.2022
- «Холсим россия» приглашает молодежь на стажировку 13.05.2022
- Владимир Ефимов: Город сдаст в аренду 18 помещений в пяти округах Москвы 13.05.2022
- Пенсии для самозанятых 13.05.2022
- Наталья Сергунина: Более 230 событий пройдет в Москве в рамках ак-ции «Ночь в музее» 13.05.2022
- Владимир Ефимов: в 2021 году Щербинский лифтостроительный завод произвел четверть подъемников от общего числа в стране 13.05.2022
- Сбербанк начал предоставлять малому бизнесу бесплатные онлайн-консультации с переводом на жестовый язык 13.05.2022
- Кирилл Пуртов: более 15,5 миллиарда рублей сэкономила Москва на экспертизе цен в госзакупках 13.05.2022
- Владимир Ефимов рассказал, сколько спорткомплексов, парковок и автомоек возведут инвесторы в ближайшие годы в Москве 13.05.2022
- СберЛизинг получил аккредитацию Минцифры России как IT-компания 12.05.2022
- ГЭС на 3D-принтере 12.05.2022
- Куда уехал цинк? Почему вопрос диверсификации стал важным для металлопереработчиков 12.05.2022
Высота фундамента h = 2,55 — 0,15 = 2,4 м.
Ориентировочная минимальная высота подколонника при трехступенчатом фундаменте hcf = 2,4 0,3 □ 3 = 1,5 м.
В соответствии с указаниями п. 2.6 при hcf dp = 1,5 0,8 = 0,7 м > 0,5 (lcf — lc) = 0,5 (0,9 — 0,4) = 0,25 м. Высота плитной части определяется проверкой на продавливание по схеме 1 от низа подколонника.
Определяем необходимую рабочую высоту плитной части по черт. 11.
Найдем максимальное краевое давление на основание при:
сочетании 1 : р = 2,4/8,91 + (0,096 + 0,036 • 2,4)/4,9 = 0,268 + 0,038 = 0,306 МПа;
сочетании 3 : р = 2,1/8,91 + (0,336 + 0,072 • 2,4)/4,9 = 0,235 +0,104 = 0,339 МПа.
Принимаем максимальное значение pmax = 0,339 МПа.
По найденным значениям A3 = b(l — 0,5b + bcf — lcf) = 2,7(3,3 — 0,5 x 2,7 + 0,9 — 0,9) = 5,26 м2 и r = □b2 Rbt / pmax = 0,9 □ 0,66 / 0,339 = 1,75 необходимая рабочая высота плитной части фундамента h0,pl = 62 см. Следовательно, hpl = 62 + 5 = 67 см.
В соответствии с указаниями п. 4.4 и табл. 4 высоту плитной части принимаем равной 0,9 м. Для случая индивидуального фундамента допускается принимать высоту 0,7 м (кратной 100 мм) с высотой нижней ступени 0,3 м и верхней 0,4 м.
Укажем, что с учетом принятых в дальнейшем размеров ступеней (см. черт. 32) объем бетона плитной части в обоих случаях будет практически одинаков: 4,4 м3 при высоте плитной части 0,7 м и 4,38 м3 — при высоте плитной части 0,9 м. Вместе с тем бульшая высота плитной части позволяет снизить сечение рабочей арматуры подошвы фундамента, что отражается и на общей его стоимости (см. табл. 3 прил. 7).
При 0,5 (b — bcf) = 0,5(2,7 — 0,9) = 0,9 м > h0,pl = 0,9 — 0,05 = 0,85 м рабочую высоту h0,pl можно определить также по формуле (9) с заменой bc на bcf, lc на lcf.
Вычислим значения сl и сb:
сl = 0,5 (l — lcf) = 0,5(3,3 — 0,9) = 1,2 м; сb = 0,5 (b — bcf) = 0,5(2,7 — 0,9) = 0,9 м; r = 1,75 (см. выше);
Высота ступеней назначается по табл. 4 в зависимости от полной высоты плитной части фундамента: при hpl = 0,9 h1 = h2 = h3 = 0,3 м.
- Больше половины опрошенных россиян считают Москву лучшим городом для фриланса 14.05.2022
- Наталья Сергунина: С начала весенне-летнего сезона ВДНХ посетили более миллиона человек 14.05.2022
- Покупка жилья в Симферополе 14.05.2022
- Декан Московского Политеха призвал инвесторов рассматривать автоспорт как площадку для новых разработок 13.05.2022
- «Холсим россия» приглашает молодежь на стажировку 13.05.2022
- Владимир Ефимов: Город сдаст в аренду 18 помещений в пяти округах Москвы 13.05.2022
- Пенсии для самозанятых 13.05.2022
- Наталья Сергунина: Более 230 событий пройдет в Москве в рамках ак-ции «Ночь в музее» 13.05.2022
- Владимир Ефимов: в 2021 году Щербинский лифтостроительный завод произвел четверть подъемников от общего числа в стране 13.05.2022
- Сбербанк начал предоставлять малому бизнесу бесплатные онлайн-консультации с переводом на жестовый язык 13.05.2022
- Кирилл Пуртов: более 15,5 миллиарда рублей сэкономила Москва на экспертизе цен в госзакупках 13.05.2022
- Владимир Ефимов рассказал, сколько спорткомплексов, парковок и автомоек возведут инвесторы в ближайшие годы в Москве 13.05.2022
- СберЛизинг получил аккредитацию Минцифры России как IT-компания 12.05.2022
- ГЭС на 3D-принтере 12.05.2022
- Куда уехал цинк? Почему вопрос диверсификации стал важным для металлопереработчиков 12.05.2022
Основным типом фундаментов, устраиваемых под колонны, являются монолитные железобетонные фундаменты, включающие плитную часть ступенчатой формы и подколонник. Сопряжение сборных колонн с фундаментом осуществляется с помощью стакана (см. рис. 4.1, а), монолитных — соединением арматуры колонн с выпусками из фундамента (рис. 4.8, а), стальных — креплением башмака колонны к анкерным болтам, забетонированным в фундаменте (рис. 4.8, б).
Размеры в плане подошвы ( b, l ), ступеней ( b1, l1 ), подколонника ( luc, buc ) принимаются кратными 300 мм; высота ступеней ( h1, h2 ) — кратной 150 мм; высота фундамента ( hf ) — кратной 300 мм, высота плитной части ( h ) — кратной 150 мм.
ТАБЛИЦА 4.22. ВЫСОТА СТУПЕНЕЙ ФУНДАМЕНТОВ, мм
| Высота плитной части фундамента h , мм | h1 | h2 | h3 |
| 300 | 300 | – | – |
| 450 | 450 | – | – |
| 600 | 300 | 300 | – |
| 750 | 300 | 450 | – |
| 900 | 300 | 300 | 300 |
| 1050 | 300 | 300 | 450 |
| 1200 | 300 | 450 | 450 |
| 1500 | 450 | 450 | 600 |
Модульные размеры фундамента следующие:
| hf | 1500—12000 |
| h | 300, 450, 600, 750, 900, 1050, 1200, 1500, 1800 |
| h1, h2, h3 | 300, 450, 600 |
| b | 1500—6600 |
| l | 1500—8400 |
| b1, b2 | 1500—6000 |
| buc | 900—2400 |
| luc | 900—3600 |
| l1, l2 | 1500—7500 |
Высота ступеней принимается по табл. 4.22 в зависимости от высоты плитной части фундамента [1]. Вынос нижней ступени вычисляется по формуле c1 = kh1 , где k — коэффициент, принимаемый по табл. 4.23.
Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий
Форма фундамента и подколонника в плане принимается: при центральной нагрузке — квадратной, размерами b×b и buc×buc ; при внецентренной нагрузке — прямоугольной, размерами b×l и buc×luc , отношение b/l составляет 0,6–0,85.
Габариты фундаментов под типовые колонны прямоугольного сечения, например по сериям КЭ-01-49 и КЭ-01-55, для одноэтажных промышленных зданий принимаются по серии 1.412-1/77. Буквы в марках фундаментов обозначают: Ф — фундамент; А, Б, В и AT, БТ и ВТ — тип подколонников для рядовых фундаментов и под температурные швы (табл. 4.24), а числа характеризуют типоразмер подошвы плитной части фундамента и его типоразмер по высоте.
ТАБЛИЦА 4.23. КОЭФФИЦИЕНТ k
| Давление на грунт, МПа | Значения k при классе бетона | |||||||||||
| В10 | В15 | В20 | В10 | В15 | В20 | В10 | В15 | В20 | В10 | В15 | В20 | |
 |  |  |  | |||||||||
| 0,15 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 0,2 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2,9 | 3 | 3 |
| 3 | ||||||||||||
| 0,25 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2,5 | 2,8 | 3 |
| 2,6 | 3 | |||||||||||
| 0,3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2,7 | 3 | 3 | 2,3 | 2,5 | 3 |
| 2,8 | 2,4 | 2,6 | ||||||||||
| 0,35 | 2,8 | 3 | 3 | 2,7 | 3 | 3 | 2,4 | 2,7 | 3 | 2,1 | 2,3 | 2,7 |
| 3 | 2,9 | 2,6 | 2,9 | 2,2 | 2,4 | 2,9 | ||||||
| 0,4 | 2,6 | 2,9 | 3 | 2,5 | 2,8 | 3 | 2,3 | 2,5 | 3 | 2 | 2,1 | 2,5 |
| 2,7 | 3 | 2,7 | 3 | 2,4 | 2,7 | 2,2 | 2,6 | |||||
| 0,45 | 2,4 | 2,7 | 3 | 2,3 | 2,6 | 3 | 2,1 | 2,3 | 2,8 | 1,9 | 2 | 2,3 |
| 2,5 | 2,8 | 2,5 | 2,7 | 2,2 | 2,5 | 3 | 2,1 | 2,5 | ||||
| 0,5 | 2,3 | 2,5 | 3 | 2,2 | 2,4 | 3 | 2 | 2,2 | 2,6 | 1,8 | 1,9 | 2,2 |
| 2,4 | 2,7 | 2,3 | 2,6 | 2,1 | 2,3 | 2,8 | 2 | 2,3 | ||||
| 0,55 | 2,2 | 2,4 | 2,8 | 2,1 | 2,3 | 2,7 | 1,9 | 2,1 | 2,5 | 1,7 | 1,8 | 2,1 |
| 2,3 | 2,5 | 3,8 | 2,2 | 2,4 | 2,9 | 2 | 2,2 | 2,6 | 1,9 | 2,2 | ||
Примечание. Над чертой указано значение без учета крановых и ветровых нагрузок, под чертой — с учетом этих нагрузок.
ТАБЛИЦА 4.24. РАЗМЕРЫ ПОДКОЛОННОЙ ЧАСТИ ФУНДАМЕНТОВ
| Размеры колонн, мм | Рядовой фундамент | Фундамент под температурный шов | Размеры стаканов, мм | Объем стакана, м 3 | |||||||
| lc | bc | тип подколон- ника | размеры, мм | тип подколон- ника | размеры, им | hg | lg | bg | |||
| luc | buc | luc | buc | ||||||||
| 400 | 400 | А | 900 | 300 | AT | 900 | 2100 | 800 900 | 500 | 500 | 0,22 0,25 |
| 500 600 600 | 500 400 600 | Б | 1200 | 1200 | БТ | 1200 | 2100 | 800 900 800 | 600 700 700 | 600 500 600 | 0,31 0,34 0,41 |
| 800 800 | 400 500 | В | 1200 | 1200 | ВТ | 1500 | 2100 | 900 900 | 900 900 | 500 600 | 0,44 0,52 |
По высоте приняты следующие размеры: тип 1 — 1,5 м; тип 2 — 1,8 м; тип 3 — 2,4 м; тип 4 — 3 м; тип 5 — 3,6 м и тип 6 — 4,2 м. В табл. 4.25 и 4.26 приводятся в качестве примера эскизы и размеры рядовых фундаментов и фундаментов под температурные швы. Эти фундаменты могут применяться при расчетном сопротивлении основания 0,15—0,6 МПа.
Все размеры фундаментов приняты кратными 300 мм. Применяется бетон класс В10 и В15. Армирование осуществляется плоскими сварными сетками из арматуры классов A-I, А-II и А-III. Защитный слой бетона принят толщиной 35 мм с одновременным устройством подготовки толщиной 100 мм из бетона В3,5.
ТАБЛИЦА 4.25. РАЗМЕРЫ РЯДОВЫХ ФУНДАМЕНТОВ
ТАБЛИЦА 4.26. РАЗМЕРЫ ФУНДАМЕНТОВ ПОД ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ШВЫ
| Эскиз | Марка фундамента | Размеры, мм | Объем бетона, м 3 | |||||
| b | l | b1 | h1 | h1 | hf | |||
 | ФАТ3-1 ФАТ3-2 ФАТ3-3 ФАТ3-4 ФАТ3-5 ФАТ3-6 | 1800 | 2100 | – | 300 | – | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 | 3,4 4,0 5,1 6,2 7,4 8,5 |
 | ФАТ6-1 ФАТ6-2 ФАТ6-3 ФАТ6-4 ФАТ6-5 ФАТ6-6 | 2400 | 2100 | 1500 | 300 | 300 | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 | 4,2 4,7 5,9 7,0 8,1 9,3 |
| ФАТ7-1 ФАТ7-2 ФАТ7-3 ФАТ7-4 ФАТ7-5 ФАТ7-6 | 2700 | 2100 | 1800 | 300 | 300 | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 | 4,5 5,1 6,2 7,4 8,5 9,6 | |
Для опирания фундаментных балок предусмотрена подбетонка (рис. 4.9). Пример конструктивного решения фундамента приведен на рис. 4.10.
Габариты монолитных фундаментов под типовые колонны двухветвевого сечения, в частности для серии КЭ-01-52 одноэтажных промышленных зданий, принимаются по серии 1.412-2/77. Размеры подколонной части таких фундаментов приведены в табл. 4.27. Габариты плитной части имеют типоразмеры от 1 до 18, а также типоразмер 19, при котором размер подошвы составляет 6×5 м. По высоте фундаменты могут быть 1—6-го типа. Остальные параметры такие же, как и в серии 1.412-1/77.
Железобетонные фундаменты под типовые колонны прямоугольного сечения, например по сериям ИИ-04, ИИ-20 и 1.420-6 для многоэтажных производственных зданий, принимаются по серии 1.412-3/79.
ТАБЛИЦА 4.27. ТИПЫ И РАЗМЕРЫ ПОДКОЛОННИКОВ
| Размеры колонн, мм | Рядовой фундамент | Фундамент под температурный шов | Размеры стаканов, мм | Объем стакана, м 3 | |||||||
| lc | bc | тип подколон- ников | размеры, мм | тип подколон- ников | размеры, мм | hg | lg | bg | |||
| luc | buc | luc | buc | ||||||||
| 300 | 300 | А | 900 | 900 | AT | 900 | 2100 | 450 450 | 400 | 400 | 0,08 0,12 |
| 400 | 400 | 650 1050 | 500 | 500 | 0,18 0,29 | ||||||
| 600 | 400 | Б | 1200 | 1200 | БТ | 1200 | 2100 | 650 1050 | 700 | 500 | 0,25 0,40 |
Отличие в маркировке фундаментов по сравнению с другими сериями заключается в том, что после цифры, обозначающей типоразмер подошвы, приводится высота плитной части. Размеры подколонной части фундамента приведены в табл. 4.27. Габариты плитной части включают типоразмеры от 1 до 18 и типоразмер 19 (с размером подошвы 5,4×6 м). по высоте фундаменты могут быть 1—6-го типа. Остальные параметры такие же, как и в серии 1.412-1/77. Монолитные железобетонные фундаменты под железобетонные типовые фахверковые колонны прямоугольного сечения, в частности по шифрам 460-75, 13-74 и 1142-77, принимаются по серии 1.412.1-4. Размеры фундаментов приведены в табл. 4.28. Сопряжение колонны с фундаментом шарнирное. Фундаменты разработаны для давления 0,15- 0,6 МПа. Применяется бетон класса В10. Армирование осуществляется сварными сетками из арматуры классов A-I, А-II и А-III. Пример узла опирания колонны на фундамент дан на рис. 4.11.
Под колонны зданий применяются сборные фундаменты из одного или нескольких элементов. на рис. 4.12 приведены решения сборных фундаментов под колонны каркаса для многоэтажных общественных и производственных зданий из элементов серии 1.020-1. Элементы фундамента типа Ф применяются на естественном основании, типа ФС — для составных фундаментов (табл. 4.29). Толщина защитного слоя бетона нижней рабочей арматуры принимается 35 мм, а остальной арматуры — 30 мм. Глубина заделки колонны в фундамент должна быть не менее величин, приведенных в табл. 4.30.
Читайте также: