Для снижения массы сборных фундаментов предло-j яи-пы различные конструкции ребристых фундаментов (рис. 13.3, б). 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 (рис. 13.4, б, в, г). Наиболее целесообразно членение фундамента на два блока

башмак и плиту (рис. 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.

Площадь подошвы отдельного центрально-нагруженного фундамента любой формы в плане (рис. 13.5) при предварительном расчете

где N - расчетная нагрузка, действующая на фундамент на уровне обреза Н; R - расчетное давление на грунт основания, МПа (Н/м); Yep - средняя объемная масса фундамента и грунта на его уступах; обычно Ycp=20 кН/м; Я -глубина заложения фундамента, м.

Нагрузка складывается нз давления, передающегося от сооружения на фундамент, массы фундамента и массы грунта, лежащего на уступах фундамента. Значение R зависит от ширины (меньшего размера) подошвы фундамента, поэтому определяют методом попыток. По найденной площади /ф назначают размеры сторон подошвы; при центральном нагружении подош-ву фундамента обычно назначают квадратной в плане.

После расчета осно-вг»чия переходят к расчету прочности фундамента, который включает определение высоты фундамента, размеров его ступеней и сечения арматуры.

Высоту фундамента Л определяют из расчета на продавливание в предположении, что разрушение происходит по поверхности пирамиды, боковые поверхности которой наклонены под углом 45° к вертикали (см. пунктир на рис. 13.5):

Р < 0,75/?р ho Ьср. (13.2)

где P=Fprp - расчетная продавливающая сила; ho - рабочая высота сечения фундамента на проверяемом участке; Ьср = " " -

среднее арифметическое между периметрами верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливання; бк - периметр верхнего ее основания; Ьн -то же, нижнего; 0,75 - эмпирический коэффициент; Rp - расчетное сопротивление бетона растяжению; f - площадь мно-

гоугольника ABCDEQ (см. рис. 13.5); ргр= - - давление грунта

на единицу площади подошвы фундамента; - расчетная сила, действующая на фундамент.

Высоту нижней ступени фундамента А определяют из расчета сечения Ill-Hi. Для полосы единичной ширины

Pc<Rho. (13.3)

Рис. 13.5. К расчету отдельного фундамента

(13.4)

Площадь сечения арматуры определяют иа всю ширину фундамента. Часто при расчете приближенно принимают 2б = 0,9 ho. Тогда площадь сечения арматуры в сечениях /-/ и - :

0.9 Ло/?,

(I3.B)

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 экономии 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 нагру жении. фундаменты проектируют прямоугольными в плане, вытянутыми в плоскости действия момента. Размеры фундамента в плане должны быть назначены так, чтобы наибольшее давление на грунт у края подошвы 01 расчетных нагрузок не превосходило бы 1,2 j. Предам

варительно размеры подошвы могут быть определены по формуле (13.1) как для центрально-нагруженного фундамента.

Максимальное и минимальное давления под краем фундамента вычисляют по формулам внецентренного сжатия для невыгоднейшего загружения фундамента при действии основного сочетания расчетных нагрузок.

Для прямоугольного фундамента

(13.6)

где во

(13.7) -эксцентрицитет сил Лф относительно цеитра тя-

жести площади подощвы фундамента; Мц, и Лф - расчетные момент н продольная сила на уровне подошвы фундамента.

Для схемы нагрузок, показанной на рис. 13.6:

Nti,===N+G„ + ypHiF; (13.8)

Л1ф = ЛЦ-<?Лф-1-0стест, (13-9)

где М, N, Q - расчетные изгибающий момент, продольная и поперечная силы в сечении колонны на уровне верха фундамента; Ост - расчетная нагрузка от массы стены и фундаментной балки.

Желательно, чтобы от постоянных, длительных и кратковременных нагрузок давление по возможности было равномерно распределено по подошве.

Для фундаментов колонн здания, оборудованного мостовыми кранами грузоподъемностью Q75 т, а также для фундаментов колонн открытых крановых эстакад рекомендуется принимать трапециевидную эпюру напряжений под подошвой фундамента с отношением Рмин/Рм.кс>0.25. (13.10)

В зданиях, оборудованных кранами грузоподъемностью Q<:75 т, необходимо выполнять условие Рмин 0; в зданиях без кранов в исключительных случаях допускается эпюра по рис. 13.6. В этом случае ео>а/6, и

Рмакс•

(13.11)

Высоту внецентренно-нагруженного фундамента определяют из расчета на продавливание по формуле ,(13.2).

Площадь сечения арматуры фундамента находят из расчета сечений /-/ и - по изгибающим моментам, определяемым как в консолях от действия реактивного давления грунта по подощве фундамента.

Моменты в сечениях /-/ и - (на всю ширину фундамента) определяют по формулам: ЛГ, =0,l25p,p(c-ftj2 6;

VI

Рис. 13.6. К расчету внецент- Рис. 13.7. Ленточные фунда-

реиио-нагруженного фундамен- менты несущих стен

Рнс. 13.8. Блок-подушки сборных ленточных фундаментов 858

Рнс. 13.9. Ленточный фундамент под колонны

а - армирование отдельными стержнями; б - армирование сварными каркасами; I - сетка с крюками; 2 - корытообразно согнутая сетка

могут быть сплошными прямоугольного и трапециевидного профилей, ребристыми, пустотелыми и решетчатыми.

Ширину ленты монолитного фундамента и ширину блок-подушки сборного фундамента определяют расчетом основания.

Прочность подушки (ленты) рассчитывают только в поперечном направлении. Площадь сечения арматуры определяют по изгибающему моменту в сечении у грани стены по формуле (13.4). При осевом нагружении

(13.12)

где с -вылет консоли; р).р-реактивное давление грунта (без учета массы подушки и грунта на ней).

Толщину подушки устанавливают из расчета на поперечную силу при условии, что поперечная арматура отсутствует.

2. Ленточные фундаменты под рядами колонн устраивают в большинстве случаев с целью выравнивания воз-

1. Ленточные фундаменты под стены также могут быть монолитными и сборными.

Монолитные ленты под стены (рис. 13.7, а) имеют вид безреберных плит со скосами и армируются главным образом в поперечном направлении; продольные стержни здесь являются преимущественно распределительными. При неоднородных грунтах для увеличения жесткости ленты в продольном направлении рекомендуется устраивать ребро (рис. 13.7, б).

Сборные фундаменты под сплошные стены собирают из отдельных блок-подушек (рис. 13.8). Блок-подушки