Материал: 1990
- при арматуре периодического профиля
ωan = 0,5, |
∆λan = 8, |
λan = 12; |
- при гладкой арматуре |
||
ωan = 0,8, |
∆λan = 8, |
λan = 15. |
Длина анкеровки не менее
ℓan ≥ ∆λand или ℓan ≥ 200 мм.
По максимальному размеру han принимают высоту фундамента с округлением в большую сторону до 5 см. При высоте фундамента свыше 60 см устраивают ступени с целью экономии бетона, высоту каждой ступени принимают не менее 30 см.
Размеры ступеней в плане принимают таким образом, чтобы их обрезы не пересекали граней пирамиды продавливания и отстояли от них не менее чем на 10 см.
Рис. 7.1. Расчетная схема и конструкция фундамента
53
Соединение стойки с фундаментом осуществляют посредством заделки ее в специальное гнездо (т.н. стакан), предусмотренным в фундаменте. Размеры стакана принимаются из условия жесткого соединения стойки с фундаментом и компенсации возможных отклонений в размерах конструкции.
Зазоры между стенками и стойкой внизу должны быть не менее 50 мм, вверху не менее 75 мм, глубина стакана не менее han + 50 мм, стенки стакана толщиной не менее 200 мм и не менее 0,75 h2, где h2 – высота второй ступени. Высоту ступеней назначают от 300 до 450 мм. Предварительно рекомендуемую высоту монолитных фундаментов можно определять по следующей формуле:
|
Н = χ (а а1), |
|
|
|
|
|
|
|
(7.2) |
|||
где а большая сторона подошвы фундамента; |
|
|
|
|||||||||
|
а1 большая сторона сечения колонны (lc или hc); |
|
|
|||||||||
|
χ коэффициент, принимаемый по табл. 7.1, в зависимости от |
|||||||||||
расчетного давления на грунт R0 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 7.1 |
|
R0, |
|
100 |
125 |
|
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
275 |
300 |
350 |
кПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
χ |
|
0,31 |
0,34 |
|
0,36 |
0,37 |
0,38 |
0,39 |
0,40 |
0,41 |
0,42 |
0,43 |
Для заделки монолитных стоек в фундаменты в последних предусмотрены выпуски арматуры. Сечение выпусков должно быть не меньше сечения арматуры колонны у обреза фундамента. Длина выпусков арматуры должна быть не менее 20d, где d наибольший диаметр стержней в каркасе колонны. Размеры фундамента в плане определяют из условия восприятия основанием нагрузок, определенных с коэффициентом надежности по нагрузке γf = 1. При этом максимальное давление на грунт под подошвой не должно превышать расчетного сопротивления грунта Rд, увеличенного на 20 %. Среднее давление на грунт должно быть не более Rд, минимальное давление σmin не меньше 0.
Порядок расчета фундамента рекомендуется следующий:
1. Определяются усилия для расчета основания делением принятых из статического расчета Мmax, N, Q на средний коэффициент надежности f = 1,15:
54
Мn,max= |
Mmax |
; |
Nn= |
N |
; |
Qn= |
Q |
. |
(7.3) |
|
|
|
|||||||
|
t |
|
t |
|
t |
|
|||
2. Определяются размеры сторон подошвы фундамента по формулам
l = e0(2+ |
1,055 2,5); |
(7.4) |
|||||
δ = γr l; |
|
Nn |
|
|
|||
δ = |
|
|
|
; |
(7.5) |
||
(1,2Rд mH0) re0 |
|||||||
|
|
|
|||||
e0 = |
|
Mn,max |
, |
|
(7.6) |
||
|
|
|
|||||
|
|
Nn |
|
|
|
|
|
где γr = 0,6…0,9;
Rд – расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента;
e0 эксцентриситет приложения нагрузки;
ρт = 20 кН/м3 усредненная сила тяжести единицы объема фундамента и грунта на его уступах;
H0 – глубина заложения фундамента.
Полученные размеры фундамента округляют кратно 0,1 м. 3. Проверяют принятые размеры подошвы фундамента.
Определяют продольную силу, действующую на подошву фун-
дамента |
|
Nr = Nn + lbρmH0 |
(7.7) |
Устанавливают эксцентриситет приложения нагрузки относительно подошвы фундамента
e01 |
= |
Nne0 |
|
l |
. |
(7.8) |
Nr |
|
|||||
|
|
6 |
|
|
||
По формуле внецентренного растяжения-сжатия определяют краевые напряжения в подошве фундамента:
55
max |
|
Nr |
(1 |
6e01 |
). |
(7.9) |
|
|
|||||
min |
|
bl |
l |
|
||
Должны быть выполнены условия |
|
|||||
σmах ≤ 1,2 Rд; |
σmin ≥ 0; σm ≤ Rд, |
(7.10) |
||||
где σm среднее давление на грунт.
σm = |
max |
min |
. |
(7.11) |
|
2 |
|||
|
|
|
|
Если принятые размеры не удовлетворяют предлагаемым условиям прочности, следует увеличить размеры подошвы (в основном l).
4. После назначения размеров фундамента проверяют его прочность на продавливание. Предполагается, что продавливание вниз фундамента может происходить по поверхности пирамиды, грани которой наклонены под углом 45°. Верхнее основание пирамиды продавливания находится в месте сопряжения колонны с фундаментом.
Реактивное давление грунта по подошве фундамента вычисляют от действия расчетных нагрузок, определенных с коэффициентом γf > 1. При этом собственный вес фундамента и грунта на его обрезах не учитывается.
σg = |
N |
M |
max |
QH |
f |
|
|
||
|
|
|
|
|
|||||
|
6 |
|
|
|
|
|
. |
(7.12) |
|
|
|
|
2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||
Прочность фундамента на продавливание проверяют по усло-
вию
F ≤ RbtUmh0 . |
(7.13) |
В условии прочности принимают силу продавливания |
|
F = AFσg. max , |
(7.14) |
где AF часть площади подошвы фундамента, ограниченная основанием рассматриваемой грани пирамиды продавливания и продолже-
56
нием соответствующих ее ребер (заштрихованная площадь на рис. 7.1);
σg. max максимальное реактивное давление грунта в пределах рассматриваемой площади;
Um значение средней линии рассматриваемой грани пирамиды продавливания, определяемой в пределах рабочей высоты фундамента;
Um = bc + h0 . |
(7.15) |
В работе достаточно проверить прочность на продавливание наиболее нагруженной грани пирамиды продавливания. Если прочность фундамента на продавливание не обеспечена, то необходимо увеличить его высоту.
5. Так как фундамент проектируют без поперечной арматуры, то необходимо проверить прочность фундамента на поперечную силу, то есть для сечения 1−1 должно соблюдаться условие
Q1 ≤ 0,75 Rbtδ h0 . |
(7.16) |
Величина поперечной силы в рассматриваемом сечении определяется как в консольной балке, загруженной реактивным давлением грунте
Q1 = (σg. max + σд1)(l l1)δ/4 . |
(7.17) |
Подбор рабочей арматуры производится для нормальных сечений в характерных точках: по граням колонны и по граням каждой ступени (сечения I–I, II–II, III–III и IV–IV (рис. 7.1)). Изгибающий момент в каждом сечении определяется как в консольной балке, загруженной реактивным давлением грунта, значения изгибающих моментов в сечениях по следующим формулам:
МI = 0,125 g.max g.I (l l1)2b;
2
МII = 0,125 g.max g.II (l hc)2b; 2
57