Железобетонные и каменные конструкции

Раздел: Строительство

Под центрально-нагруженными понимают фундаменты, испытывающие воздействие внешней силы N, приложенной по отношению к центральной оси фундамента с эксцентриситетом е0^еа ( 10.3, а). Центрально-нагруженные фундаменты обычно выполняют квадратными в плане, за исключением случаев, когда они не могут быть развиты во все стороны из-за близости других подземных сооружений.

По форме они могут быть ступенчатыми ( 10.1, а, в) или пирамидальными (см.  10.1, б). Последние экономичнее по расходу материалов, но сложнее в изготовлении и применяются реже. Обычно фундаменты проектируют так, чтобы нулевой цикл строительных работ мог быть закончен до монтажа колонн и произведена обратная засыпка грунта. Для этого верх фундамента располагают на 15 см ниже уровня чистого пола. Устанавливают фундаменты на естественный грунт, бетонную, щебеночную или песчаную подготовку толщиной 10 см.

По способу изготовления различают фундаменты сборные и монолитные. Технико-экономическое сравнение показывает, что стоимость монолитных фундаментов, как правило, ниже сборных. Применение сборных фундаментов целесообразно для полносборного строительства, при большой повторяемости элементов, а также при строительстве удаленных объектов. Сборные фундаменты позволяют сократить сроки строительства, облегчают проведение работ в зимних и сложных гидрогеологических условиях. Если масса сборного фундамента не соответствует грузоподъемности кранов, то его можно монтировать из отдельных блоков. Однако такой вариант менее экономичен по сравнению с фундаментами, состоящими из единого элемента.

Сборные фундаменты проектируют под сборные колонны, а монолитные — под сборные и монолитные. Сборные колонны жестко заделываются в специальные гнезда-стаканы, оставленные в теле фундамента при бетонировании. Колонны в стакане закрепляют заливкой цементного раствора между стенкой и колонной. Стенки стакана допускается не армировать, если толщина их поверху более 200 мм и более 0,75 глубины стакана. Если эти условия не выполняются, то стенки стакана следует армировать продольной и поперечной арматурой, диаметр которой принимают не менее 8 мм.

 Соединение колонны с фундаментом в монолитном железобетоне осуществляется стыкованием продольной арматуры колонны с выпусками стержней той же площади сечения из фундамента (см.  10.1, в). Выпуски арматуры фундамента стыкуются с арматурой колонны с помощью сварки или внахлестку без сварки, при этом стыки устраивают выше уровня пола. В пределах фундамента выпуски арматуры соединяют в каркасы хомутами и доводят до бетонной подготовки.

Центрально-нагруженные фундаменты армируют сварными сетками из стержней периодического профиля классов A-II, A-III с одинаковой арматурой в двух направлениях. Размеры ячеек сетки обычно принимают 100...200 мм, диаметр стержней — не менее 10 мм. Если размер стороны фундамента составляет 3 м и более, то длину половины стержней принимают равной 0,8/ (/ — размер длинных стержней). Короткие и длинные стержни укладывают через один. Минимальная толщина защитного слоя при возведении монолитного фундамента на бетонной подготовке 35 мм, при ее отсутствии 70 мм, для сборных фундаментов 30 мм.

Расчет фундамента состоит из двух частей: расчета основания (определяют форму и размеры подошвы) и тела фундамента (высоту фундамента, размеры его ступеней и сечения арматуры).

Расчет основания фундамента. Определение размеров подошвы фундамента производят при допущении, что реактивное давление на грунт по подошве фундамента распределяется по линейному закону, например при центральном нагружении по прямоугольной эпюре (см.  10.3, а).