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

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.

Рекомендовано к изданию решением технического совета Ленпромстройпроекта Госстроя СССР.

УТВЕРЖДЕНО приказом Ленпромстройпроекта от 14 декабря 1984 г.

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.

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

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

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 1.

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

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

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

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

сечения колонны , и подколонника в плане , .

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ ПЛИТНОЙ ЧАСТИ
ФУНДАМЕНТА И РАЗМЕРОВ СТУПЕНЕЙ РАСЧЕТОМ НА ПРОДАВЛИВАНИЕ

2.5. Минимальная высота плитной части фундамента при соотношении сторон его подошвы 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 (черт.6, б), а также при стаканном сопряжении сборной колонны с высоким фундаментом - при высоте подколонника, удовлетворяющей условию (черт.6, в). В этом случае продавливание плитной части рассматривается от низа монолитной колонны или подколонника на действие продольной силы и изгибающего момента ;

2-я - при стаканном сопряжении сборной колонны с низким фундаментом - при высоте подколонника, удовлетворяющей условию (черт.7). В этом случае фундаменты рассчитываются на продавливание колонной от дна стакана и на раскалывание от действия только продольной силы (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 ;
в - стаканное сопряжение колонны с высоким
фундаментом при

Черт.7. Сопряжение сборной колонны с
низким фундаментом при

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

                                                                                             (1)

где F - продавливающая сила;

- расчетное сопротивление бетона осевому растяжению, принимаемое с необходимыми коэффициентами условий работы и в соответствии с табл.15 СНиП 2.03.01-84 как для железобетонных сечений;

- среднеарифметическое значение периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды, образующейся при продавливании в пределах рабочей высоты сечения

                                                                             (2)

При определении величин и 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 , заменяются размерами в плане сечения подколонника , , если продавливание происходит из нижнего обреза подколонника.

Величина продавливающей силы принимается равной величине продольной силы , 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 в формуле (1) принимается равной