Пособие к снип основания зданий и сооружений

Пособие по проектированию оснований — к СНиП 2.02.01-83 (1986)

Даны рекомендации, детализирующие основные положения по проектированию и расчету оснований и особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых в особых условиях. Для инженерно-технических работников проектных, изыскательских и строительных организаций.

Настоящее Пособие разработано к СНиП 2.02.01—83 и детализирует отдельные положения этого документа (за исключением вопросов, связанных с особенностями проектирования оснований опор мостов и труб под насыпями).

В Пособии рассмотрены вопросы номенклатуры грунтов и методов определения расчетных значений их характеристик, принципы проектирования оснований и прогнозирования изменения уровня подземных вед, вопросы глубины заложения фундаментов, методы расчета оснований по деформациям и по несущей способности, особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на региональных видах грунтов, а также расположенных в сейсмических районах и на подрабатываемых территориях.

Текст СНиП 2.02.01-83 отмечен в Пособии вертикальной чертой слева, в скобках указаны соответствующие номера пунктов, таблиц и формул СНиП.

Пособие разработано НИИОСП им. Герсеванова (д-р техн. наук, проф. Е. А. Сорочан — разд. 1, подраздел «Расчет оснований по деформациям» разд. 2 («Определение расчетного сопротивления грунта основания», «Расчет деформации оснований с учетом разуплотнения грунта при разработке котлована»), разд. 4; канд. техн. наук А. В. Вронский — подразделы «Общие указания», «Нагрузки», «Расчет оснований по деформациям» («Общие положения», «Расчет деформаций оснований» и «Предельные деформации основания»), «Мероприятия по уменьшению деформаций оснований и влияния их на сооружения» разд. 2; канд. техн. наук О. И. Игнатова — подразделы «Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов» и «Классификация грунтов» разд. 2; канд. техн. наук Л. Г. Мариупольский — подраздел «Методы определения деформационных и прочностных характеристик грунтов» разд. 2; д-р техн. наук В. О. Орлов — подраздел «Глубина заложения фундаментов» разд. 2; канд. техн. наук А. С. Снарский — подраздел «Расчет оснований по несущей способности» разд. 2; д-р техн. наук, проф. В. И. Кругов — разд. 3; д-р техн наук П. А. Коновалов — разд. 5; канд. техн. наук В. П. Петрухин — разд. 7; канд. _техн. наук Ю. М. Лычко — разд. 8; канд. техн. наук. А. И. Юшин — разд. 9; д-р техн. наук, проф. В. А. Ильичев и канд. техн. наук Л. Р. Ставницер — разд. 10 при участии института «Фундамент-проект» Минмонтажспецстроя СССР (инж. М. Л. Моргулис — подраздел «Расчет оснований по несущей способности» разд. 2), ПНИИИС Госстроя СССР (канд. техн. наук. Е. С. Дзекцер—подраздел «Подземные воды» разд. 2), МИСИ им. Куйбышева (д-р техн. наук, проф. М. В. Малышев и инж. Н. С. Никитина — подраздел «Определение осадки за пределами линейной зависимости между напряжениями и деформациями» разд. 2; д-р техн. наук, проф. Э. Г. Тер-Мартиросян, канд. техн. наук Д. М. Ахпателов и инж. И. М. Юдина — подраздел «Расчет деформаций оснований с учетом разуплотнения грунта при разработке котлована» разд. 2), Днепропетровского инженерно-строительного института Минвуза УССР (д-р техн. наук, проф. В. Б. Швец — разд. 6) и института «Энергосетьпроект» Минэнерго СССР (инженеры Н. И. Швецова и Ф. П. Лобаторин—разд. 11). Пособие разработано под общей редакцией д-ра техн. наук, проф. Е. А. Сорочана.

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее Пособие рекомендуется использовать при проектировании оснований промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений всех областей строительства, в том числе городского и сельскохозяйственного, промышленного и транспортного. В Пособии не рассматриваются вопросы проектирования оснований мостов и водопропускных труб.

1.2. Настоящие нормы должны соблюдаться при проектировании зданий и сооружений.

Настоящие нормы не распространяются на проектирование оснований гидротехнических сооружений, дорог, аэродромных покрытий, зданий и сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, а также оснований свайных фундаментов, глубоких опор и фундаментов под машины с динамическими нагрузками.

1.3. A.1). Основания сооружений должны проектироваться на основе:

а) результатов инженерно-геодезических, инженерно-геологических и инженерно-гидрометеорологических изысканий для строительства;

б) данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности сооружения, нагрузки, действующие на фундаменты, и условия его эксплуатации;

в) технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений (с оценкой по приведенным затратам) для принятия варианта, обеспечивающего наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик грунтов и физико-механических свойств материалов фундаментов или других подземных конструкций.

При проектировании оснований и фундаментов следует учитывать местные условия строительства, а также имеющийся опыт проектирования, строительства и эксплуатации сооружений в аналогичных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях.

1.4A.2). Инженерные изыскания для строительства должны проводиться в соответствии с требованиями СНиП, государственных стандартов и других нормативных документов по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов для строительства, В районах со сложными инженерно-геологическими условиями: при наличии грунтов с особыми свойствами (просадочные, набухающие и др.) или возможности развития опасных геологических процессов (карст, оползни и т.п.), а также на подрабатываемых территориях инженерные изыскания должны выполняться специализированными организациями.

1.5. Инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания должны выполняться согласно требованиям:

а) главы СНиП по инженерным изысканиям для строительства:

б) ГОСТов на испытание грунтов (принимаются по прил. 2).

1.6A.8). Грунты оснований должны именоваться в описаниях результатов изысканий, проектах оснований, фундаментов и других подземных конструкций сооружений согласно ГОСТ 25100— 82.

1.7A.4). Результаты инженерных изысканий должны содержать данные, необходимые для выбора типа оснований и фундаментов, определения глубины заложения и размеров фундаментов с учетом прогноза возможных изменений (в процессе строительства и эксплуатации) инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства, а также вида и объема инженерных мероприятий по ее освоению.

Проектирование оснований без соответствующего инженерно-геологического обоснования или при его недостаточности не допускается.

1.8. Результаты инженерно-геологических и гидрогеологических исследований, излагаемые в отчете об изысканиях, должны содержать сведения:

о местоположении территории предполагаемого строительства, о ее климатических и сейсмических условиях и о ранее выполненных исследованиях грунтов и подземных вод;

об инженерно-геологическом строении и литологическом составе толщи грунтов и о наблюдаемых неблагоприятных физико-геологических и других явлениях (карст, оползни, просадки и набухание грунтов, горные выработки и т. п.);

о гидрогеологических условиях с указанием высотных отметок появившихся и установившихся уровней подземных вод, амплитуды их колебаний и величин расходов воды; о наличии гидравлических связей горизонтов вод между собой и ближайшими открытыми водоемами, а также сведения об агрессивности вод в отношении материалов конструкций фундаментов;

о грунтах строительной площадки, в том числе описание в стратиграфической последовательности напластований грунтов основания, форма залегания грунтовых образований, их размеры в плане и по глубине, возраст, происхождение и классификационные наименования, состав и состояние грунтов.

Для выделенных слоев грунта должны быть приведены физико-механические характеристики, к числу которых относятся:

плотность и влажность грунтов;

коэффициент пористости грунтов;

гранулометрический состав для крупнообломочных и песчаных грунтов;

число пластичности и показатель текучести грунтов;

угол внутреннего трения, удельное сцепление и модуль деформации грунтов;

коэффициент консолидации для водонасыщенных пылевато-глинистых грунтов при показателе текучести, биогенных грунтов и илов;

временное сопротивление на одноосное сжатие, коэффициент размягчаемости, степень засоленности и растворимости для скальных грунтов;

относительная просадочность, а также величина начального давления и начальной критической влажности для просадочных грунтов;

относительное набухание, давление набухания и линейная усадка для набухающих грунтов;

коэффициент выветрелости для элювиальных грунтов;

количественный и качественный состав засоления для засоленных грунтов;

содержание органического вещества для биогенных грунтов и степень разложения для торфов.

В отчете обязательно указываются применяемые методы лабораторных и полевых определений характеристик грунтов. К отчету прилагаются таблицы и ведомости показателей физико-механических характеристик грунтов, схемы установок, примененных при полевых испытаниях, а также колонки грунтовых выработок и инженерно-геологические разрезы. На последних должны быть отмечены все места отбора проб грунтов и пункты полевых испытаний грунтов.

Характеристики грунтов должны быть представлены их нормативными значениями, а удельное сцепление, угол внутреннего трения, плотность и предел прочности на одноосное сжатие скальных грунтов также и расчетными значениями.

В отчете, должен быть также прогноз изменения инженерных условий территории (площадки) строительства при возведении и эксплуатации зданий и сооружений.

1.9. Данные о климатических условиях района строительства должны приниматься по указаниям главы СНиП по строительной климатологии и геофизике.

1.10. Для учета при проектировании оснований опыта строительства необходимо иметь данные об инженерно-геологических условиях этого района, о конструкциях возводимых зданий и сооружений, нагрузках, типах и размерах фундаментов, давлениях на грунты основания и о наблюдавшихся деформациях сооружений.

Наличие таких данных позволит лучше оценить инженерно-геологические условия площадки, а также возможность проявления неблагоприятных физико-геологических процессов и явлений (развитие карста, оползней и т. д.), характеристики грунтов, выбрать наиболее рациональные типы и размеры фундаментов, глубину их заложения и т. д.

1.11. Необходимо учитывать местные условия строительства, для чего должны быть выявлены данные о производственных возможностях строительной организации, ее парке оборудования, ожидаемых климатических условиях на весь период устройства оснований и фундаментов, а также всего нулевого цикла. Эти данные могут оказаться решающими при выборе типов фундаментов (например, на естественном основании или свайного), глубины их заложения, метода подготовки основания и пр.

1.12. Конструктивное решение проектируемого здания или сооружения и условий последующей эксплуатации необходимо с целью прогнозирования изменения инженерно-геологических и гидрогеологических условий, в том числе и свойств грунтов, для выбора типа фундамента, учета влияния верхних конструкций на работу оснований, для уточнения требований к допустимой величине деформации и т. д.

1.13. Технико-экономическое сравнение возможных вариантов проектных решений по основаниям и фундаментам необходимо для выбора наиболее экономичного и надежного проектного решения, которое исключит необходимость его последующей корректировки в процессе строительства и позволит избежать дополнительных затрат материальных средств и времени.

1.14A.5). Проектом оснований и фундаментов должна быть предусмотрена срезка плодородного слоя почвы для последующего использования в целях восстановления (рекультивации) нарушенных или малопродуктивных сельскохозяйственных земель, озеленения района застройки и т. п.

1.15A.6). В проектах оснований и фундаментов ответственных сооружений, возводимых в сложных инженерно-геологических условиях, следует предусматривать проведение натурных измерений деформаций основания,

Натурные измерения деформаций основания должны также предусматриваться в случае применения новых или недостаточно изученных конструкций сооружений или их фундаментов, а также если в задании на проектирование имеются специальные требования по измерению деформаций основания.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЙ

2.1. Проектирование оснований является неотъемлемой составной частью проектирования сооружения в целом. Статическая схема сооружения, конструктивное и объемно-планировочное решение, плановая и высотная привязки должны приниматься с учетом результатов инженерных изысканий на площадке строительства и технически возможных решений фундаментов.

2.2.B.1). Проектирование оснований включает обоснованный расчетом выбор: типа основания (естественное или искусственное); типа, конструкции, материала и размеров фундаментов (мелкого или глубокого заложения; ленточные, столбчатые, плитные и др.; железобетонные, бетонные, бутобетонные и др.); мероприятий, указанных в пп. 2.290—2.295B.67—2.71), применяемых при необходимости уменьшения влияния деформаций основания на эксплуатационную пригодность сооружений.

2.3B.2). Основания должны рассчитываться по двум группам предельных состояний: по первой — по несущей способности; по второй — по деформациям.

В расчетах оснований следует учитывать совместное действие силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды (например, влияние поверхностных или подземных вод на физико-механические свойства грунтов).

2.4. К первой группе предельных состояний оснований относятся: потеря устойчивости формы и положения; хрупкое, вязкое или иного характера разрушение; резонансные колебания; чрезмерные пластические деформации или деформации неустановившейся ползучести.

Ко второй группе относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию сооружения или снижающие его долговечность вследствие недопустимых перемещений (осадок, прогибов, углов поворота), колебаний, трещин и т; п.

2.5. Сооружение и его основание должны рассматриваться в единстве, т. е. должно учитываться взаимодействие сооружения со сжимаемым основанием. Поскольку основание лишь косвенно влияет на условия эксплуатации сооружения, состояние основания можно считать предельным лишь в случае, если оно влечет за собой одно из предельных состояний сооружения.

2.6. Целью расчета оснований по предельным состояниям является выбор технического решения фундаментов, обеспечивающего невозможность достижения основанием предельных состояний, указанных в п. 2.4. При этом должны учитываться не только нагрузки от проектируемого сооружения, но также возможное изменение физико-механических свойств грунтов под влиянием поверхностных или подземных вод, климатических факторов, различного вида тепловых источников и т. д. К изменению влажности особенно чувствительны просадочные, набухающие и засоленные грунты, к изменению температурного режима — набухающие и пучинистые грунты.

2.7. При проектировании необходимо учитывать, что потеря несущей способности основания, как правило, приводит конструкции сооружения в предельное состояние первой группы. При этом предельные состояния основания и конструкций сооружения совпадают. Деформации же основания могут привести конструкции сооружения в предельные состояния как второй, так и первой группы, поэтому предельные деформации основания могут лимитироваться как прочностью, устойчивостью и трещиностойкостью конструкций, так и архитектурными, эксплуатационно-бытовыми и технологическими требованиями, предъявляемыми к сооружению или размещенному в нем оборудованию.

2.8B.4). Расчетная схема системы сооружение — основание или фундамент — основание должна выбираться с учетом наиболее существенных факторов, определяющих напряженное состояние и деформации основания и конструкций сооружения (статической схемы сооружения, особенностей его возведения, характера грунтовых напластований, свойств грунтов основания, возможности их применения в процессе строительства и эксплуатации сооружения и т.д.). Рекомендуется учитывать пространственную работу конструкций, геометрическую и физическую нелинейность, анизотропность, пластические и реологические свойства материала и грунтов.

Допускается использовать вероятностные методы расчета, учитывающие статистическую неоднородность оснований, случайную природу нагрузок, воздействий и свойств материалов конструкций.

2.9. Расчетная схема системы сооружение — основание или фундамент — основание представляет собой совокупность упрощающих предположений относительно геометрической схемы конструкции, свойств материалов и грунтов, характера взаимодействия конструкции с основанием и схематизации возможных предельных состояний.

Одно и то же сооружение может иметь разную расчетную схему в зависимости от вида предельного состояния, цели расчета, вида учитываемых воздействий и разработанности методов расчета.

2.10. Для расчета деформаций оснований используется преимущественно расчетная схема основания в виде линейно-деформируемой среды: полупространства с условным ограничением глубины сжимаемой толщи или слоя конечной толщины [см. п. 2.173 B.40)].

Развитие деформаций основания во времени (консолидационное уплотнение, ползучесть), а также анизотропию прочностных и деформационных характеристик следует, как правило, учитывать при расчете оснований, сложенных водонасыщенными пылевато-глинистыми грунтами и илами.

Смотрите так же:  Орган опеки ульяновск заволжский район

2.11. Для расчета конструкций сооружений на сжимаемом основании помимо упомянутых схем могут применяться расчетные схемы, характеризуемые коэффициентом постели или коэффициентом жесткости, в качестве которых принимается отношение давления (нагрузки) на основание к его расчетной осадке. Такие характеристики удобны при необходимости учета неоднородности грунтов основания, в том числе вызванной неравномерным замачиванием просадочных грунтов, при расчете сооружений на подрабатываемых территориях и т. д.

При расчете несущих конструкций здания на ветровые нагрузки в качестве расчетной схемы в данном случае принимается многоэтажная рама с жесткой заделкой стоек в уровне верха фундаментной плиты. Для определения усилий в фундаментной конструкции расчетная схема принимается в виде плиты конечной жесткости на линейно-деформируемом слое. При вычислении крена плиты ее жесткость можно принять бесконечно большой. При определении средней осадки плиты, а также при расчете несущей способности основания допускается пренебречь жесткостью плиты и считать давление на основание распределенным по линейному закону.

Для расчета конструкций протяженного крупнопанельного жилого дома, имеющего в основании напластование грунтов с ярко выраженной неравномерной сжимаемостью (рис. 1,6), целесообразно принять расчетную схему в виде равномерно загруженной балки конечной жесткости на основании с переменным коэффициентом жесткости.

Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах оснований

2.13B.5). Нагрузки и воздействия на основания, передаваемые фундаментами сооружений, должны устанавливаться расчетом, как правило, исходя из рассмотрения совместной работы сооружения и основания.

Учитываемые при этом нагрузки и воздействия на сооружение или отдельные его элементы, коэффициенты надежности по нагрузке, а также возможные сочетания нагрузок, должны пониматься согласно требованиям СНиП по нагрузкам и воздействиям.

Нагрузки на основание допускается определять без учета их перераспределения надфундаментной конструкцией при расчете:

а) оснований зданий и сооружений III класса;1

б) общей устойчивости массива грунта основания совместно с сооружением;

в) средних значений деформаций основания;

г) деформаций оснований в стадии привязки типового проекта к местным грунтовым условиям.

2.14. При проектировании оснований следует учитывать, что сооружение и основание находятся в тесном взаимодействии. Под влиянием нагрузок от фундаментов основание деформируется, а это в свою очередь вызывает перераспределение нагрузок за счет включения в работу надфундаментных конструкций. Характер и степень перераспределения нагрузок на основание, а следовательно, и дополнительные усилия в конструкциях сооружения зависят от вида, состояния и свойств грунтов, характера их напластования, статической схемы сооружения, его пространственной жесткости и многих других факторов.

2.15. Основными характеристиками нагрузок являются их нормативные значения, устанавливаемые СНиП по нагрузкам и воздействиям. Все расчеты оснований должны производиться на расчетные значения нагрузок, которые определяются как произведение нормативных нагрузок на коэффициент надежности по нагрузке — учитывающий возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную сторону от нормативных значений и устанавливаемый в зависимости от группы предельного состояния.

Коэффициент надежности по нагрузке принимается при расчете оснований:

по первой группе предельных состояний (по несущей способности) — по указаниям СНиП по нагрузкам и воздействиям;

по второй группе предельных состояний (по деформациям) — равным единице.

2.16. В зависимости от продолжительности действия нагрузки подразделяются на постоянные и временные. Постоянными считаются нагрузки, которые при строительстве и эксплуатации сооружения действуют постоянно (собственный вес конструкций и грунтов, горное давление и т. п.). Временными считаются нагрузки, которые в отдельные периоды строительства и эксплуатации могут отсутствовать.

2.17. Временные нагрузки в свою очередь подразделяются на:

длительные (например, вес стационарного оборудования, нагрузки на перекрытиях в складских помещениях, зернохранилищах, библиотеках и т. п.);

кратковременные, которые могут действовать лишь в отдельные периоды времени (вес людей и ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта; нагрузки, возникающие при изготовлении, перевозке и возведении конструкций; снеговые, ветровые и гололедные нагрузки и т. п.);

особые, возникновение которых возможно лишь в исключительных случаях (сейсмические, аварийные и т. п.).

2.18. В зависимости от состава различаются сочетания

основные, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных нагрузок;

особые, состоящие из постоянных, длительных, возможных кратковременных и одной из особых нагрузок.

2.19B.6). Расчет оснований по деформациям должен производиться на основное сочетание нагрузок; по несущей способности на основное сочетание, а при наличии особых нагрузок и воздействий — на основное и особое сочетание. При этом нагрузки на перекрытия и снеговые нагрузки, которые согласно СНиП по нагрузкам и воздействиям могут относиться как к длительным, так и к кратковременным, при расчете оснований по несущей способности считаются кратковременными, а при расчете по. деформациям — длительными. Нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования в обоих случаях считаются кратковременными.

2.20B.7). В расчетах оснований необходимо учитывать нагрузки от складируемого материала и оборудования, размещаемых вблизи фундаментов.

2.21B.8). Усилия в конструкциях, вызываемые климатическими температурными воздействиями, при расчете оснований по деформациям не должны учитываться, если расстояние между температурно-усадочными швами не превышает значений, указанных в СНиП по проектированию соответствующих конструкций.

2.22B.9). Нагрузки, воздействия, их сочетания и коэффициенты надежности по нагрузке при расчете оснований опор мостов и труб под насыпями должны приниматься в соответствии с требованиями СНиП по проектированию мостов и труб.

Опечатка для Пособие к СНиП 2.02.01-83
Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений

Купить опечатка — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку «Купить» и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО «ЦНТИ Нормоконтроль»

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ
Дата введения 01.01.2020
Добавлен в базу 01.09.2013
Актуализация 01.01.2020
Дополняет: Пособие к СНиП 2.02.01-83

Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:

На странице 145 следует читать:

Расчетное сопротивление грунта основания находим, используя характеристики верхнего слоя по формуле (33(7)) Я—[(1,2*1)/ /1] (0,47 * 3 — 20,2 Ч- 2,89 * 6 * 20,2 + 5,49* 18) -1,2(28,5 + 350,3 + 98,8)— 573 кПа.

Пособие к СНиП 2.03.01-84 «Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ПРОМСТРОЙПРОЕКТ ГОССТРОЯ СССР

ПОСОБИЕ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ФУНДАМЕНТОВ НА ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ ПОД КОЛОННЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
(к СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83)

Утверждено
приказом Ленпромстройпроекта от 14 декабря 1984 г.

Центральный институт типового проектирования

Изменение в «Пособии по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений (к СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83)»

Внесено изменение ГПИ Ленпромстройпроекта, измененные пункты отмечены * .

Рекомендовано к изданию решением технического совета Ленпромстройпроекта Госстроя СССР.

Приведены указания по проектированию различных типов фундаментов и их расчет с помощью ЭВМ.

Для инженерно-технических работников проектных организаций.

При пользовании Пособием необходимо учитывать утвержденные изменения строительных норм и правил и государственных стандартов, публикуемые в журнале «Бюллетень строительной техники» Госстроя СССР, «Сборнике изменений к строительным нормам и правилам» и информационном указателе «Государственные стандарты СССР» Госстандарта СССР.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Пособие разработано к СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» и СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений».

В Пособии содержатся основные положения по проектированию монолитных и сборных фундаментов под железобетонные и стальные колонны, их расчет и конструирование; приводятся указания по выбору оптимального варианта проектирования фундаментов, расчет и проектирование анкерных болтов, и приемы армирования фундаментов.

Для облегчения труда проектировщиков приведены графики и таблицы для определения размеров фундаментов, примеры расчета и конструирования различных типов фундаментов.

Пособие разработано Ленпромстройпроектом — канд. техн. наук М.Б. Липницкий, В.А. Егорова; совместно с ЦНИИпромзданий — кандидаты техн. наук Н.А. Ушаков, А.М. Туголуков, Ю.В. Фролов; ПИ-1 — канд. техн. наук А.Л. Шехтман, А.В. Шапиро; НИИЖБом — кандидаты техн. наук Н.Н. Коровин, М.Б. Краковский; НИИОснований — д-р техн. наук Е.А. Сорочан.

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1. Настоящее Пособие, разработанное к СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83, распространяется на проектирование отдельных железобетонных фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений.

1.2. Проектирование оснований зданий и сооружений, то есть подбор размеров подошвы фундамента из расчета оснований, рекомендуется выполнять в соответствии со СНиП 2.02.01-83 и «Пособием по проектированию оснований зданий и сооружений» (к СНиП 2.02.01-83).

1.3. Нагрузки и воздействия на основания, передаваемые фундаментами сооружений, должны устанавливаться расчетом, как правило, исходя из рассмотрения совместной работы сооружения и основания или фундамента и основания. Учет нагрузок и воздействий в расчетах оснований рекомендуется выполнять в соответствии со СНиП 2.02.01-83 и «Пособием по проектированию оснований зданий и сооружений».

1.4. Проектирование фундаментов, эксплуатирующихся в агрессивной среде, производится с учетом требований СНиП 2.03.11-85.

1.5. Применяемые в строительстве железобетонные фундаменты могут быть представлены следующими типами:

монолитные с применением многооборачиваемой инвентарной опалубки (черт. 1, 2);

сборные железобетонные из одного блока (черт. 3);

сборно-монолитные (черт. 4, 5).

Черт. 1. Монолитные фундаменты стаканного типа со ступенчатой плитной частью

Черт. 2 . Монолитные фундаменты с пирамидальной плитной частью

Черт. 3. Сборные железобетонные фундаменты

а — пирамидальные; б — с уширением плитной части

Черт. 4 . Сборно-монолитные фундаменты с подколонниками рамного типа

а — для зданий без подвала; б — для зданий с подвалом

Черт. 5 . Сборно-монолитные фундаменты с подколонником, состоящим из сборных плит и монолитного бетона

1 — сборные железобетонные плиты; 2 — монолитный бетон; 3 — металлические скрутки; 4 — петлевые выпуски

При этом рекомендуется расширять область применения монолитных конструкций фундаментов с учетом повышения технического уровня монолитного фундаментостроения. Сборные и сборно-монолитные фундаменты рекомендуется применять при технико-экономическом обосновании, подтверждающем целесообразность их применения, в соответствии с «Руководством по выбору проектных решений фундаментов».

2 . РАСЧЕТ ОТДЕЛЬНО СТОЯЩИХ ФУНДАМЕНТОВ ПОД ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОЛОННЫ

2.1. Расчет прочности фундаментов и определение ширины раскрытия трещин производится в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений», СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», а также «Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры».

2.2. Расчет фундаментов по прочности включает определение высоты плитной части фундамента, размеров ступеней, арматуры плитной части, расчет поперечных сечений подколонника и его стаканной части и производится на основное или особое сочетание расчетных нагрузок, вводимых в расчет с коэффициентом надежности по нагрузке g f > 1.

2.3. Расчет элементов фундамента (плитной части и подколонника) по образованию и раскрытию трещин производится на основное или особое сочетание расчетных нагрузок при g f = 1.

2.4. Исходными данными для расчета фундаментов по прочности, кроме сочетаний расчетных нагрузок, являются:

размеры в плане b и l подошвы плитной части фундамента, определяемые в соответствии с п. 1.2;

полная высота фундамента h , определяемая глубиной заложения и отметкой обреза фундамента;

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ ПЛИТНОЙ ЧАСТИ ФУНДАМЕНТА И РАЗМЕРОВ СТУПЕНЕЙ РАСЧЕТОМ НА ПРОДАВЛИВАНИЕ

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 )

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

где F — продавливающая сила;

Rbt — расчетное сопротивление бетона осевому растяжению, принимаемое с необходимыми коэффициентами условий работы g b 2 и g b 3 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 h 0, pl

При определении величин u m 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).

Смотрите так же:  За что могут лишить прав на мотоцикле

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 A o — 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

при bbc — 2 h 0, pl ? 0 (черт. 11) последний член в формуле (4) не учитывается;

р max — 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

, (5)

при расчете в перпендикулярной плоскости, а также для центрально-нагруженного фундамента

. (6)

Средний периметр пирамиды продавливания um в формуле (1) заменяется средним размером проверяемой грани b m и вычисляется по формулам:

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 h 0, pl центрально-нагруженных, внецентренно нагруженных квадратных и прямоугольных фундаментов можно определить по графику прил. 1, составленному на основании условия 1.

2.12. Рабочую высоту h 0, pl внецентренно нагруженных фундаментов можно определить также по формулам:

h , pl = — 0,5 bc , (9)

h 0, pl = . (10)

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 h 0, 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

Черт. 12 . Схема образования пирамиды продавливания в нижней ступени прямоугольных железобетонных фундаментов

Величина силы F и величина среднего размера грани пирамиды продавливания первой ступени bm 1 принимаются равными:

при bb 1 — 2 h 01 ? 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

с 1 = с2 = 0,5 b + (1 + r ) h 01 . (16)

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 g b 2 = 1). При бетоне других марок и других значений g b 2 величины максимальных давлений грунта р max умножаются на отношение g b 2 Rbt /0,75, где величина Rbt — в МПа.

2.16. Вылет нижней ступени c 1 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:

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 l 1 ? lc + 2 h 2 , а другая b 1 bc + 2 h 2 (черт. 13).

Черт. 13. Схема образования пирамиды продавливания в прямоугольных железобетонных фундаментах с верхней ступенью размерами, при которых одна из сторон ступени l 1 > lc + 2 h 2 , а другая b 1 bc + 2 h 2

Расчет на продавливание производится из условия

Величина F вычисляется по формуле (3), величины bm 1 и bm 2 принимаются равными:

A о — площадь многоугольника abcdeg , равна

где h 01 — рабочая высота нижней ступени фундамента.

Если 0,5 (bb1) h 01 , 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

Величина силы F определяется по формуле (3). Величина среднего размера грани пирамиды продавливания bm принимается равной

A o — площадь многоугольника abcdeg , равна

Если 0,5 ( bbc ) ? h 01 + h 2 , 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 N с , действующая в уровне торца колонны, определяется из условия

где a — коэффициент, учитывающий частичную передачу продольной силы N на плитную часть фундамента через стенки стакана и принимаемый равным

где Rbt — расчетное сопротивление бетона замоноличивания стакана принимается с учетом коэффициентов условий работы g b 2 , g b 9 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

A o — площадь многоугольника abcdeg (см. черт. 15), равная

В формулах (29) и (30):

h o , p — рабочая высота пирамиды продавливания от дна стакана до плоскости расположения растянутой арматуры;

bp , lp — размеры по низу меньшей и б o льшей 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:

где m — коэффициент трения бетона по бетону, принимаемый равным 0,75;

g 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 А l и Ab при раскалывании стаканного фундамента от действия только продольной силы

В формуле (31) b с / bl должно быть не менее 0,4, а в формуле (32) l c / bc — не более 2,5.

2.23. Из расчетов на продавливание и раскалывание по пп. 2.21 и 2.22 принимается б o льшая 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.

РАСЧЕТ ПЛИТНОЙ ЧАСТИ ФУНДАМЕНТА НА ПОПЕРЕЧНУЮ СИЛУ

2.24. Для фундаментов при соотношении сторон подошвы b / l ? 0,5 дополнительно к проверке на продавливание следует выполнять проверку на действие поперечной силы. При вылете фундаментной плиты (или ступени) с i i проверка на действие поперечной силы выполняется из условия

где О i — поперечная сила в расчетном сечении;

bi — средняя ширина в рассматриваемом i-м сечении;

Величина Qi определяется по эпюре давлений под подошвой фундамента, вычисляемых без учета собственного веса фундамента и грунта на его уступах.

2.25. При проектировании несимметричных фундаментов с малым вылетом фундаментной плиты или ступени, когда отношение рабочей высоты фундамента (или его ступени) превышает 0,6 вылета соответствующей консоли, при краевом давлении под подошвой фундамента р max > 1 МПа (10 кгс/см 2 ), следует провести расчет консоли фундаментной плиты (или его ступени) на действие поперечной силы из условия (33).

РАСЧЕТ ПЛИТНОЙ ЧАСТИ ФУНДАМЕНТА НА ОБРАТНЫЙ МОМЕНТ

2.26. В ряде случаев — при неполном касании подошвы фундамента с грунтом или при треугольной эпюре давления на грунт и наличии к тому же значительных полезных нагрузок на пол, необходимо выполнять проверку прочности плитной части на обратный момент, возникающий от действия веса фундамента и грунта на его уступах и от размещенного на полу над фундаментом складируемого материала.

Обратный момент рекомендуется воспринимать бетонным сечением тела плитной части без постановки горизонтальной арматуры в растянутом сечении. В необходимых случаях, при соответствующем обосновании, может быть предусмотрено армирование растянутой зоны сечения.

При действии на фундамент обратных изгибающих моментов в двух направлениях проверка прочности плитной части производится раздельно для каждого направления.

2.27. Условие прочности при восприятии обратного момента бетонным сечением имеет вид

где М0, i — изгибающий обратный момент в рассматриваемом i-м сечении консольного выступа (по грани колонны или по граням ступеней);

Wpl , i — момент сопротивления для крайнего растянутого волокна i-го бетонного сечения.

Момент сопротивления Wpl , i для крайнего растянутого волокна бетонного сечения определяется из условий:

для прямоугольных сечений (нижняя ступень)

для тавровых сечений

где Ib , — момент инерции площади сечения сжатой зоны бетона относительно нулевой линии;

Sb , — статический момент площади сечения растянутой зоны бетона относительно нулевой линии.

Положение нулевой линии определяется из условия: Sb , =0,5( hx ) Abt , где Abt — площадь растянутой зоны бетона.

2.28. Величина обратного изгибающего момента М, i определяется как сумма изгибающих моментов в рассматриваемом сечении от действия усредненного веса фундамента и грунта на его уступах и полезной нагрузки на пол q за вычетом момента от реактивного давления грунта по подошве фундамента

где g cg — усредненный удельный вес фундамента и грунта на его уступах, принимаемый равным 20 кН/м 3 (2,0 тс/м 3 );

d — глубина заложения фундамента от уровня планировки;

с i — расстояние от наименее нагруженного края фундамента до рассматриваемого сечения (по грани колонны или подколонника и по граням ступеней);

М pi — изгибающий момент в рассматриваемом сечении от реактивного давления грунта по подошве фундамента.

2.29. Изгибающие моменты М pi в расчетных сечениях определяются от действия реактивного давления грунта по подошве фундамента, вычисляемого с учетом нагрузки от собственного веса фундамента, грунта на его уступах и полезной нагрузки на пол на всю ширину или длину фундамента.

В зависимости от вида эпюры давления грунта изгибающие моменты М pi в сечении i на расстоянии с i от наименее нагруженного края фундамента можно вычислить по формулам:

при трапециевидной или треугольной эпюре давления грунта (при e , x l /6) в направлении действия момента М x (черт. 17, а )

где эксцентриситет продольной силы

при неполном касании подошвы фундамента и грунта при l /4 > е > l /6, для с i > 3 e , x l /2 (черт. 17,б) в направлении действия момента Мх

Черт. 17. Расчетные схемы и сечения при проверке прочности на обратный момент внецентренно нагруженного фундамента

при неполном касании подошвы фундамента и грунта при l /4 > e > l /6, для ci 3 e l /2 изгибающие моменты М pi = 0.

2.30. При невыполнении условия (35) сечение горизонтальной арматуры в растянутой зоне от действия обратного момента определяется по формуле (43) для прямоугольного (для нижней ступени) или таврового сечений.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕЧЕНИЙ АРМАТУРЫ ПЛИТНОЙ ЧАСТИ ФУНДАМЕНТА

2.31. Сечение рабочей арматуры подошвы фундамента (А sl и A sb -соответственно вдоль сторон l и b) определяется из расчета на изгиб консольного вылета плитной части фундамента на действие отпора грунта под подошвой в сечениях по грани колонны или подколонника и по граням ступеней фундамента. Подбор арматуры А sl (А sb ) рекомендуется вести на ширину (длину) фундамента.

При действии на фундамент изгибающих моментов в двух направлениях расчет прочности плитной части производится раздельно для каждого направления.

Определение площади сечения арматуры в i -м расчетном сечении плитной части производится следующим образом: вычисляется значение

, (42)

где — расчетный момент в расчетном сечении i;

b i (l i ) — ширина сжатой зоны (в верхней части) рассматриваемого сечения;

h , i — рабочая высота рассматриваемого сечения.

По табл. 20 «Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры» в зависимости от значения a определяется величина n , площадь сечения арматуры вычисляется по формуле

Asl(sb) = / Rs n h,i, (43)

где Rs — расчетное сопротивление арматуры.

2.32. Изгибающие моменты в расчетных сечениях плитной части определяются от действия реактивного давления грунта по подошве фундамента без учета нагрузки от собственного веса фундамента и грунта на его уступах. В зависимости от вида эпюры давления грунта изгибающие моменты в i-м сечении на расстоянии сi от наиболее нагруженного края фундамента вычисляются по формулам:

при трапециевидной и треугольной эпюрах давления грунта [при e , x = (M x + Qxh ) / N ? l /6] в направлении действия момента M x (черт. 18, a, б )

= Nci 2 (1 + 6e,x / l — 4e,x ci / l 2 ) / 2l; (44)

при неполном касании подошвы фундамента с грунтом (при l/4 > e , x > l/6) в направлении действия момента M x (черт. 18, в)

= 2 Nci 2 [1 — 2 ci / 9 ( l — 2 e , x )] / 3 ( l — 2 e , x ). (45)

Аналогично вычисляются моменты с заменой величин e, x , l соответственно на e , y , b .

Черт. 18. Расчетные схемы для определения арматуры внецентренно нагруженного фундамента

а — трапециевидная эпюра; б — треугольная эпюра; в — треугольная эпюра с отрывом при l /4 > е > l/6

2.33. Определение сечений арматуры подошвы в наиболее распространенном случае — для внецентренно нагруженного фундамента при действии изгибающего момента в одном направлении, показано на черт. 19 и в формулах (46)-(57).

Черт. 19 . Расчетные схемы и сечения при определении арматуры внецентренно нагруженного фундамента при действии изгибающего момента в одном направлении

Сечение арматуры, параллельной стороне l , в сечении 1-1 по грани колонны (см. черт. 19) на всю ширину фундамента определяется следующим образом: вычисляется значение

a = / Rb b2 h,pl 2 , (46)

где = Nc 1 1 2 (1 + 6 e / l — 4 e c 1-1 / l 2 ) / 2 l ;

в зависимости от значения a определяется величина n ; площадь сечения арматуры принимают по формуле

Asl = / Rs n h,pl, (47)

то же, по граням ступеней в сечении 2-2 (см. черт. 19):

a = / Rb b1 (h01 + h2) 2 , (48)

где = N c 2-2 2 (1 + 6 e / l — 4 e c 2-2 / l 2 ) / 2 l ;

Смотрите так же:  Приставы город краснодар

Asl = / Rs n (h01 + h2); (49)

в сечении 3-3 (см. черт. 19):

a = / Rb b h01 2 , (50)

где = N c 3-3 2 (1 + 6 e / l — 4 e c 3-3 ) / l 2 ) 2 l ;

Asl = / Rs n h01. (51)

Сечение арматуры, параллельное стороне b, в сечении по грани колонны 1′1′ (см. черт. 19) на всю длину фундамента определяется следующим образом: вычисляется значение

a = / Rb l2 (h ? ,pl ) 2 , (52)

где = N c 2 1 ? -1 ? / 2 b ;

в зависимости от значения a определяется величина n ; площадь сечения арматуры вычисляется по формуле

Asb = / Rs n h ? ,pl , (53)

то же, по граням ступеней в сечении 2 ? -2 ? (см. черт. 19):

a = / Rb l 1 ( h 01 ? + h 2 ) 2 , (54)

где = N 2 c 2 ? -2 ? / 2 b ;

Asb = / Rs n (h01 ? + h2); (55)

a = / Rb l h ? 01 2 , (56)

где = N 2 с3 ? -3 ? / 2 b ;

Asb = / Rs n h01 ? . (57)

, , — изгибающие моменты на ширину фундаментов соответственно в сечениях 1-1, 2-2, 3-3;

, , — изгибающие моменты на длину фундамента соответственно в сечениях 1 ? -1 ? , 2 ? -2 ? , 3 ? -3 ? .

Армирование подошвы фундамента производится по наибольшей площади сечения арматуры, определяемой по формулам (47), (49), (51) в одном направлении и (53), (55), (57) — в другом.

Допускается обрыв стержней арматуры на консольных участках фундаментной плиты на расстоянии от грани подколонника (колонны) не ближе h , pl при выполнении условия Qmax , i ? 1,6 Rbl bi h , i , где Qmax , i , bi , h , i — максимальная поперечная сила, средняя ширина и рабочая высота i -го уступа на участке с уменьшенным армированием.

Обрываемая арматура должна быть заведена на длину не менее lan за сечение, где она полностью используется.

При этом допускается обрыв менее 50 % стержней, требуемых в сечении по грани подколонника (колонны).

РАСЧЕТ ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЧЕНИЙ ПОДКОЛОННИКА

2.34. Проверка прочности бетонных и железобетонных подколонников производится по двум сечениям по их высоте:

прямоугольного сечения в уровне плитной части (сечение 1-1, черт. 20);

коробчатого сечения стаканной части в уровне заделанного торца колонны (сечение 2-2, см. черт. 20).

Черт. 20 . Расчетные сечения бетонных и железобетонных подколонников

2.35 . Расчет прямоугольных сечений 1-1 производится на следующие величины расчетных усилий (вычисленных с учетом веса подколонника и нагрузок от опирающихся на него фундаментных балок): продольную силу N , изгибающие моменты М x и М y .

Расчет коробчатого сечения 2-2 производится на продольную силу NNc и изгибающие моменты М x , М y (в уровне заделанного торца колонны).

Величина продольной силы N с принимается согласно указаниям п. 2.20.

2.36. В общем случае расчет прямоугольного сечения 1-1 производится на косое внецентренное сжатие. В связи со сложностью вычислений рекомендуется производить его с использованием стандартных программ на ЭВМ или с помощью графиков несущей способности (см. прил. 5) — для железобетонных сечений, по формулам прил. 4 — для бетонных сечений.

2.37. В случае, если величина приведенного момента в одном направлении составляет не более 0,1 момента в другом, меньший момент допускается не учитывать, и сечение рассчитывается как внецентренно сжатое в одной плоскости.

2.38. При вычислении изгибающих моментов для прямоугольного сечения 1-1 должен учитываться случайный эксцентриситет еа, как для элементов статически определяемых конструкций в соответствии с указаниями п. 1.21 СНиП 2.03.01-84.

2.39. Для подколонников, находящихся в грунте, при соотношении hcf / bcf ? 6, а также подколонников с hcf / bcf ? 4 при отсутствии засыпки грунтом коэффициент h принимается равным 1. В остальных случаях величину коэффициента h следует определять в соответствии с пп. 3.6 и 3.24 СНиП 2.03.01-84. В этом случае расчетная длина подколонника принимается равной l о = hcf (при наличии засыпки), l о = 1,2 hcf (при отсутствии засыпки).

2.40. Для выявления необходимости расчетного армирования подколонника в зоне прямоугольного сечения первоначально производится проверка его прочности как внецентренно сжатого бетонного сечения согласно п. 3.5 СНиП 2.03.01-84.

Размеры сжатой зоны и ее площадь А b для бетонных неармированных подколонников рекомендуется определять по формулам, приведенным в прил. 4 для четырех форм сжатой зоны в зависимости от величины эксцентриситетов.

Для форм сжатой зоны 1, 3 и 4 определяются размеры, площадь сечения сжатой зоны А b и проверяется прочность бетона из условия N ? Rb А b .

Для 2-й формы сжатия определяются размеры х и y и положение центра тяжести сжатой зоны сх и с y . Бетонное сечение удовлетворяет услиям прочности при выполнении условий: с x > е x , с y > e y .

При расчете бетонных подколонников по прочности расчетные сопротивления бетона следует принимать с необходимыми коэффициентами условий работы согласно табл. 15 СНиП 2.03.01-84 (для бетонных конструкций g b 9 = 0,9; при бетонировании подколонников в вертикальном положении при высоте слоя бетонирования более 1,5 м g b 3 = 0,85).

При выполнении бетонных подколонников должны быть выполнены конструктивные требования п. 4.23.

2.41 . Проверка прочности прямоугольного железобетонного сечения 1-1 (см. черт. 20) при действии момента в одной плоскости производится по формулам (36)-(39) СНиП 2.03.01-84.

При расчете прочности прямоугольных сечений железобетонных подколонников сжатую арматуру рекомендуется не учитывать. В этом случае армирование подколонника выполняется в соответствии с п. 4.21.

Продольная арматура железобетонных подколонников должна быть подобрана с учетом требований по ширине раскрытия трещин (см. разд. 2).

2.42. Расчет коробчатых сечений 2-2 (см. черт. 20) производится как внецентренно сжатых железобетонных сечений на усилия, указанные в п. 2.35 без учета величин h , еа.

Для коробчатых сечений стаканной части подколонника продольную арматуру допускается определять на действие условных изгибающих моментов М k , М’ k без учета нормальной силы, раздельно для каждого направления изгиба.

Изгибающие моменты М k , М’ k определяют от действующих сил относительно точек k , k (черт. 21) поворота колонны. Моменты в плоскости х принимают равными:

Черт. 2 1. Расчетная схема стаканной части подколонника

1 — горизонтальные сетки

2.43. При расчете железобетонных подколонников расчетные сопротивления бетона следует принимать с необходимыми коэффициентами условий работы ( g b 2 = 1,1 или g b 2 = 0,9) в зависимости от характера учитываемых нагрузок (см. табл. 15 СНиП 2.03.01-84).

2.44. Поперечная арматура стаканной части подколонника, выполняемая в виде горизонтальных сварных сеток, определяется в сечении 1-1 (см. черт. 21) по расчету на условные изгибающие моменты М k , М’ k , определяемые по формулам (58) и (59).

Площадь поперечной арматуры сеток (суммарная площадь стержней в одном направлении) определяется из уравнений:

, (60)

где А si — площадь сечения всех стержней арматуры в одном направлении на i-м уровне;

zi — привязка сеток поперечной арматуры к торцу колонны.

2.45. При одинаковых диаметрах стержней арматуры сеток и одинаковой марке стали площадь сечения рабочей арматуры сварной сетки равна:

при е ? lc / 2 Asx = Mkx / Rs ; (61)

при lc / 2 > c > lc / 6 Asx = M ? kx / Rs . (62)

Аналогично определяется арматура А sy от изгибающих моментов М ky , М ky ? .

2.46. В случае действия продольной силы в пределах ядра сечения (е ? lc / 6, e ? bc / 6) поперечное армирование подколонника назначается конструктивно.

РАСЧЕТ ПОДКОЛОННИКА НА МЕСТНОЕ СЖАТИЕ

2.47. Расчет подколонника на местное сжатие (смятие) под торцом колонны (или ветви двухветвевой колонны) выполняется в соответствии с пп. 3.39, 3.41 СНиП 2.03.01-84.

2.48. При расчете на местное сжатие дна стакана подколонника без поперечного (косвенного) армирования должно удовлетворяться условие

где Nc — расчетная продольная сила в уровне торца колонны или ветви двухветвевой колонны, определяемая по п. 2.20;

Rb , loc — расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое по формуле

где j loc = , но не более 2,5, (65)

здесь Rb — призменная прочность бетона подколонника, принимаемая как для бетонных конструкций с учетом необходимых коэффициентов условий работы g b 3 , g b 9 по табл. 15 СНиП 2.03.01-84;

А loc 2 — площадь поперечного сечения подколонника;

А loc 1 — площадь торца колонны или ветви двухветвевой колонны.

2.49. При невыполнении условия (63) ниже дна стакана должны быть установлены сетки косвенного армирования, сечение арматуры которых и шаг стержней определяются по п. 2.50.

2.50. Несущая способность сечения при наличии сеток косвенного армирования определяется из условия

Rb , red — приведенная призменная прочность бетона при работе на местное сжатие, определяемая по формуле

где j loc , b = , но не более 3,5;

где А lf — площадь сечения бетона внутри контура сеток;

n x , Asx , lx — соответственно число стержней, площадь поперечного сечения и длина стержня в одном направлении (считая в осях крайних стержней);

S — расстояние между сетками.

2.51. Минимальное число сеток принимается равным 2 (см. п. 4.28). При этом выполняется проверка на местное сжатие бетона в уровне нижней сетки по условию (63). Площадь смятия А loc 1 в формуле (63) определяют как

где z — расстояние от дна стакана до нижней сетки.

При невыполнении условия прочности (63) следует увеличить число сеток до трех или четырех с соответствующей проверкой.

РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТОВ ПО ОБРАЗОВАНИЮ И РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН

2.52. Расчет по образованию и раскрытию трещин плитной части фундамента и подколонника производится в соответствии со СНиП 2.03.01-84.

Для коробчатого сечения подколонника 2-2 (по черт. 20), а также для прямоугольного сечения 1-1 в подколонниках, процент армирования которых по одной стороне не превышает 0,008, или растягивающие напряжения s по наименее сжатой грани не превышают 2 Rbt , ser , расчет по образованию и раскрытию трещин не производится.

Величина растягивающего напряжения определяется по формуле

2.53. Расчет по образованию и раскрытию трещин плитной части фундамента производится для сечения, в котором требуется максимальное количество арматуры из расчета по прочности.

2.54. Проверка ширины раскрытия трещин не требуется, если от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок, вводимых в расчет с коэффициентом надежности по нагрузке g f = 1, трещины не образуются. Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента, выполняется в соответствии с пп. 4.5-4.7 СНиП 2.03.01-84.

2.55 . Определение ширины acr с раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элементов фундамента, производится в соответствии с указаниями пп. 4.14-4.16 СНиП 2.03.01-84 и рекомендациями пп. 2.56-2.60 настоящего Пособия.

2.56. Проверка ширины раскрытия трещин для изгибаемой плитной части и внецентренно сжатого подколонника при однорядном армировании не производится в следующих случаях:

если коэффициент армирования сечения m , равный отношению площади сечения арматуры А sl или Asb к площади соответствующего сечения бетона при рабочей высоте h , дня арматуры классов A — II и A-III более 0,02;

если при любом коэффициенте армирования сечения диаметр арматуры класса A — II не превышает 22 мм.

2.57 . Расчет ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента, производится только один раз:

если Mr 1 / Mr 2 ? , то проверяется продолжительное раскрытие трещин от длительного действия постоянных и длительных нагрузок;

если Mr 1 / Mr 2 , то проверяется непродолжительное раскрытие трещин от действия полной нагрузки,

здесь М r 1 — изгибающий момент М r от постоянных и длительных нагрузок;

Mr 2 — суммарный момент М r от полной нагрузки, включающей и кратковременные нагрузки.

2.58. Ширина раскрытия трещин а crc , мм, определяется по формуле

acrc = j l h s s 20 (3,5 — 100 m ) /Es , (74)

где j l — коэффициент, принимаемый равным: при учете кратковременных нагрузок и непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок — 1, при учете продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок для фундаментов, расположенных выше уровня грунтовых вод, и при переменном уровне грунтовых вод

для фундаментов, расположенных ниже уровня грунтовых вод, — 1,2;

h — коэффициент, принимаемый равным 1 при стержневой арматуре периодического профиля, при гладкой — 1,3;

m — коэффициент армирования сечения, принимаемый равным отношению площади сечения арматуры к площади сечения бетона (при рабочей высоте h и без учета сжатых свесов полок), но не более 0,02;

d — диаметр арматуры, в мм, принимаемый при различных диаметрах стержней из условия

Для слабоармированных элементов при m ? 0,008 и Mr 2 crc = 0 при моментах:

и значением acrc , вычисленным по формуле (74), при моменте

y = 15 m a / h , но не более 0,6; (79)

b , h — ширина и высота сечения сжатой грани.

В формуле (79) m , h — обозначения те же, что в формуле (74).

При этом ширина продолжительного раскрытия трещин от действия постоянных и длительных нагрузок определяется умножением acrc от действия всех нагрузок на отношение

Момент сопротивления приведенного сечения для крайнего растянутого волокна Wpl рекомендуется определять по формулам:

при расчете подколонников и плитной части фундамента (нижняя ступень) прямоугольного сечения

при расчете плитной части ступенчатого фундамента таврового сечения

где Ib , , Is , — моменты инерции соответственно площади сечения сжатой зоны бетона и растянутой арматуры относительно нулевой линии.

2.59. Величину s s допускается определять упрощенным способом по формуле

где М pr — предельный момент по прочности, равный

где Mcal — момент от действия полной нагрузки с коэффициентом надежности по нагрузке g f > 1;

Asf — фактическая площадь принятой арматуры;

А st — площадь арматуры, требуемая по расчету прочности.

2.60 . Ширина непродолжительного раскрытия трещин от действия полной нагрузки определяется как сумма ширины раскрытия от длительного действия постоянных и длительных нагрузок и приращения ширины раскрытия от действия кратковременных нагрузок, определяемого при коэффициенте j l = 1 по формуле

где acrc 1 — ширина раскрытия трещин от кратковременного действия полной нагрузки;

acrc 2 — начальная ширина раскрытия трещин от постоянных и длительных нагрузок (при их кратковременном действии);

a crc 3 — ширина продолжительного раскрытия трещин от действия постоянных и длительных нагрузок.

2.61 . Для фундаментов, находящихся в неагрессивной среде, при расположении элемента выше или ниже расчетного уровня грунтовых вод ширина непродолжительного раскрытия трещин а crc должна быть не более 0,4 мм, продолжительного — не более 0,3 мм. При расположении элемента в грунте при переменном уровне грунтовых вод ширина непродолжительного раскрытия трещин а crc должна быть не более 0,3 мм, продолжительного — не более 0,2 мм.

2.62. При наличии агрессивной среды предельно допустимая ширина раскрытия трещин принимается по СНиП 2.03.11-85.

3. РАСЧЕТ ОТДЕЛЬНО СТОЯЩИХ ФУНДАМЕНТОВ ПОД СТАЛЬНЫЕ КОЛОННЫ

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3.1. Основные размеры плитной части фундамента и подколонника по прочности и раскрытию трещин определяют так же, как и для фундаментов под железобетонные колонны (см. разд. 2).

3.2. Отметка верха подколонника и размеры его в плане определяются в зависимости от размеров и принятого способа опирания башмака и метода монтажа стальных колонн (см. п. 3.14).

Минимальные размеры подколонников стальных колонн определяются расположением анкерных болтов для крепления колонн, расстоянием от оси болта до края фундамента (см. табл. 1 и п. 3.13) и размерами опорных плит башмаков.

ФУНДАМЕНТНЫЕ БОЛТЫ, КОНСТРУКТИВНЫЕ УКАЗАНИЯ

3.3. Фундаментные болты для крепления строительных конструкций должны проектироваться в соответствии со СНиП 2.09.03-85.

Конструкции болтов должны выполняться в соответствии с ГОСТ 24379.0-80 и ГОСТ 24379.1-80.

3.4. По конструктивному решению болты могут быть с отгибом, с анкерной плитой, прямые и конические (табл. 1).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *