Армирование подколонника – Пособие к СНиП 2.02.01-83 Пособие к СНиП 2.03.01-84 Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений

что собой представляет, для чего необходимо и как осуществляется

Армирование подколонника: что это за мера и для чего она используется?

Подколонник фундамента – это элемент классического основания столбчатого типа, который также называют «стаканом». Подколонник представляет собой верхнюю часть фундамента, которая крепится к нижней, носящей название «подошва». Визуально он напоминает опирающийся на плиту столб. В целях укрепления вертикального подколонника часто применяется такая процедура, как армирование, которая способна придать ему дополнительную прочность.

Конструктивное армирование подколонника также осуществляется в случае, если необходимо прикрепить на полнотелый «стакан» ростверковые балки или стойки: в этом случае применяются специальные закладные стержни. Арматура заводится в тело фундаментной плиты-подошвы, и надежно фиксирует колонну в «гнезде» — подколоннике.

Армирование подколонника фундамента под стальную колонну позволяет зданию выдерживать даже самую большую нагрузку. Такая мера повышает прочностные характеристики конструкции, и делает ее менее склонной к разрушению и износу, а значит, и более долговечной. С применением армирования возводятся здания различного назначения: промышленные, производственные, коммерческие, хозяйственные, например, бытовки.

Как выполняется армирование

Выполнить армирование подколонников столбчатого фундамента можно сварными сетками либо одиночными стержнями. Стержни укладываются с равным промежутком в продольном или поперечном направлении.

Толщина бетонного слоя для плитной части может быть:

• 40 мм – с учетом наличия бетонной подготовки под «подошвой» фундамента;
• 70 мм — при отсутствии подготовки.

Длина арматурных стержней должна быть одинаковой, диаметр – около 10 мм. Если длина стороны подошвы больше, чем 3 м, диаметр должен составлять не менее 12 мм. Шаг стержней – не менее 100 мм, но и не более 200 мм.

Схема армирования подколонников, или как их еще называют оголовки, подобна армированию колонн квадратного или прямоугольного сечения – стержни арматуры вертикального направления устанавливаются по углам и объединяются между собой в пространственный каркас поперечными стержнями.

Армирование плитной части – обязательная процедура, которая гарантирует надежность и устойчивость фундаментного основания под каркасное или бескаркасное сооружение. Перед тем как приступить к армированию, следует произвести расчет, где учитывается несущая нагрузка, марка бетона, процент армирования. Производить расчет должен только специалист.

Заказать возведение конструкции с армированными подколонниками вы можете у компании «Эвриал».

Конструирование фундаментов

Фундаменты под колонны многоэтажных каркасных зданий обычно проектируются монолитными ступенчатого типа, плитная часть которых имеет не более трех ступеней.

Отношение вылета ступени к ее толщине (или группы ступеней к их суммарной толщине) не превосходит 2.

Подошва фундамента, как правило, прямоугольной формы с отноше­нием сторон от 1 до 0,6. При этом большая сторона всегда располагается в направлении большего момента.

Верх фундамента рекомендуется располагать на отметке — 0,15 м для обес­печения условий выполнения работ после завершения нулевого цикла. В связи с этим при значительной глубине заложения фундамента над плитной его частью устраивают монолитно связанный с плитой подколонник (рис. ниже).

Фундаменты при соединении с колонной

а — монолитной; б — сборной; 1 — подколонник; 2 — плитная часть фундамента

Сопряжение фундамента с колонной выполняется монолитным под монолитные колонны и стаканного типа под сборные колонны.

Зазоры между колонной и стенками стакана принимают равными 75 мм по верху и 50 мм по низу стакана с каждой стороны колонны. Эти зазо­ры заполняются бетоном класса не ниже В 12,5.

Глубину стакана d_p принимают на 50 мм больше глубины заделки ко­лонны d_c. Значение d_c должно быть не менее большего размера сечения ко­лонны /_с, а также не менее:

30d- при 1-м случае сжатия колонны в сечении по обре­зу фундамента;20d- при 2-м случае сжатия; здесь d — диаметр арматуры колонны.

При 1-м случае сжатия граничное значение d_c = 30d можно уменьшить путем умножения его на отношение момента колонны в сечении по обрезу фундамента к предельному по прочности моменту колонны при заданном значении N, но принимать не менее 20d.

Толщину стенок по верху неармированного стакана принимают не ме­нее 0,75 глубины стакана и не менее 200 мм.

Толщину стенок армированного стакана принимают не менее 150 мм.

Для связи с монолитной колонной из фундамента (подколонника) вы­пускают арматуру с площадью сечения, необходимой для восприятия расчетных усилий колонны у обреза фундамента. В пределах фундамента эту арматуру объединяют хомутами в каркас и запускают в колонну на длину не менее длины анкеровки l_ап.

Стыки выпусков с арматурой колонны можно выполнять внахлестку без сварки в соответствии с указаниями СП 52-101-2003.

Фундаменты армируют сварными сетками только по подошве. При этом, если меньшая сторона подошвы имеет размер Ь<3м,>3м применяют отдельные сетки с рабочей арматурой в одном направлении, укладываемые в двух плоскостях. При этом рабочая арматура каждой сетки располагается снизу. Сетки в каждой из плоскостей укладываются без нахлестки с рас­стоянием между крайними стержнями не более 200 мм (рис. ниже).

Армирование подошвы фундамента сетками

 

Минимальный защитный слой бетона для этой арматуры принимается: при наличие под фундаментом подготовки из тощего бетона — 40 мм, при отсутствии — 70 мм.

Если нормальное сечение подколонника как бетонного элемента не обес­печено по прочности, подколонник армируют плоскими сварными сетками при проценте армирования всей продольной арматуры не менее 0,2% (рис.ниже).

Армирование железобетонного подколонника пространственным каркасом, собранным из сеток

В железобетонных подколонниках, где по расчету сжатая арматура не требуется, а количество растянутой арматуры не превышает 0,3%, допуска­ется устанавливать сетки только по граням подколонника, перпендикуляр­ным плоскости действия большего из двух действующих на фундамент мо­ментов. При этом толщина защитного слоя бетона должна быть не менее 50 мм и не менее двух диаметров арматуры.

При необходимости армирования стенок стакана в бетонных подколонни­ках следует устанавливать пространственный каркас в пределах стаканной час­ти с заглублением ниже дна стакана на величину не менее 35 диаметров про­дольной арматуры. При этом площадь всей продольной арматуры принимается не менее 0,04% от площади подколонника вне стакана (рис. ниже).

Армирование бетонного подколонника со стаканом

Кроме того, при е₀ > I_с/b в стаканной части подколонника следует уста­навливать горизонтальные сварные сетки с расположением стержней у на­ружных и внутренних поверхностей стенок стакана. При этом вертикальная арматура размещается внутри сеток (рис. ниже). Диаметр стержней сеток принимается не менее 8 мм и не менее четверти диаметра продольной ар­матуры.

Схема расположения сеток стакана подколонника

 

Размеры фундаментов промышленных зданий под колонны. Подколонник фундамента

Конструирование фундаментов

Фундаменты под колонны многоэтажных каркасных зданий обычно проектируются монолитными ступенчатого типа, плитная часть которых имеет не более трех ступеней.

Отношение вылета ступени к ее толщине (или группы ступеней к их суммарной толщине) не превосходит 2.

Подошва фундамента, как правило, прямоугольной формы с отноше­нием сторон от 1 до 0,6. При этом большая сторона всегда располагается в направлении большего момента.

Верх фундамента рекомендуется располагать на отметке — 0,15 м для обес­печения условий выполнения работ после завершения нулевого цикла. В связи с этим при значительной глубине заложения фундамента над плитной его частью устраивают монолитно связанный с плитой подколонник (рис. ниже).

Фундаменты при соединении с колонной

а — монолитной; б — сборной; 1 — подколонник; 2 — плитная часть фундамента

Сопряжение фундамента с колонной выполняется монолитным под монолитные колонны и стаканного типа под сборные колонны.

Зазоры между колонной и стенками стакана принимают равными 75 мм по верху и 50 мм по низу стакана с каждой стороны колонны. Эти зазо­ры заполняются бетоном класса не ниже В 12,5.

Глубину стакана dp принимают на 50 мм больше глубины заделки ко­лонны dc. Значение dc должно быть не менее большего размера сечения ко­лонны /с, а также не менее:

30d- при 1-м случае сжатия колонны в сечении по обре­зу фундамента;20d- при 2-м случае сжатия; здесь d — диаметр арматуры колонны.

При 1-м случае сжатия граничное значение dc = 30d можно уменьшить путем умножения его на отношение момента колонны в сечении по обрезу фундамента к предельному по прочности моменту колонны при заданном значении N, но принимать не менее 20d.

Толщину стенок по верху неармированного стакана принимают не ме­нее 0,75 глубины стакана и не менее 200 мм.

Толщину стенок армированного стакана принимают не менее 150 мм.

Для связи с монолитной колонной из фундамента (подколонника) вы­пускают арматуру с площадью сечения, необходимой для восприятия расчетных усилий колонны у обреза фундамента. В пределах фундамента эту арматуру объединяют хомутами в каркас и запускают в колонну на длину не менее длины анкеровки lап.

Стыки выпусков с арматурой колонны можно выполнять внахлестку без сварки в соответствии с указаниями СП 52-101-2003.

Фундаменты армируют сварными сетками только по подошве. При этом, если меньшая сторона подошвы имеет размер Ь<3м,>3м применяют отдельные сетки с рабочей арматурой в одном направлении, укладываемые в двух плоскостях. При этом рабочая арматура каждой сетки располагается снизу. Сетки в каждой из плоскостей укладываются без нахлестки с рас­стоянием между крайними стержнями не более 200 мм (рис. ниже).

Армирование подошвы фундамента сетками

 

Минимальный защитный слой бетона для этой арматуры принимается: при наличие под фундаментом подготовки из тощего бетона — 40 мм, при отсутствии — 70 мм.

Если нормальное сечение подколонника как бетонного элемента не обес­печено по прочности, подколонник армируют плоскими сварными сетками при проценте армирования всей продольной арматуры не менее 0,2% (рис.ниже).

Армирование железобетонного подколонника пространственным каркасом, собранным из сеток

В железобетонных подколонниках, где по расчету сжатая арматура не требуется, а количество растянутой арматуры не превышает 0,3%, допуска­ется устанавливать сетки только по граням подколонника, перпендикуляр­ным плоскости действия большего из двух действующих на фундамент мо­ментов. При этом толщина защитного слоя бетона должна быть не менее 50 мм и не менее двух диаметров арматуры.

При необходимости армирования стенок стакана в бетонных подколонни­ках следует устанавливать пространственный каркас в пределах стаканной час­ти с заглублением ниже дна стакана на величину не менее 35 диаметров про­дольной арматуры. При этом площадь всей продольной арматуры принимается не менее 0,04% от площади подколонника вне стакана (рис. ниже).

Армирование бетонного подколонника со стаканом

Кроме того, при е0 > Iс/b в стаканной части подколонника следует уста­навливать горизонтальные сварные сетки с расположением стержней у на­ружных и внутренних поверхностей стенок стакана. При этом вертикальная арматура размещается внутри сеток (рис. ниже). Диаметр стержней сеток принимается не менее 8 мм и не менее четверти диаметра продольной ар­матуры.

Схема расположения сеток стакана подколонника

 

ros-pipe.ru

4.3.3 Отдельные фундаменты под колонны ч.1

Основным типом фундаментов, устраиваемых под колонны, являются монолитные железобетонные фундаменты, включающие плитную часть ступенчатой формы и подколонник. Сопряжение сборных колонн с фундаментом осуществляется с помощью стакана (см. рис. 4.1, а), монолитных — соединением арматуры колонн с выпусками из фундамента (рис. 4.8, а), стальных — креплением башмака колонны к анкерным болтам, забетонированным в фундаменте (рис. 4.8, б).

Рис. 4.8. Соединение колонн с фундаментом

а — монолитной; б — стальной; 1 — арматурные сетки; 2 — анкерные болты

Размеры в плане подошвы (b, l), ступеней (b1, l1), подколонника (luc, buc) принимаются кратными 300 мм; высота ступеней (h3, h4) — кратной 150 мм; высота фундамента (hf) — кратной 300 мм, высота плитной части (h) — кратной 150 мм.

ТАБЛИЦА 4.22. ВЫСОТА СТУПЕНЕЙ ФУНДАМЕНТОВ, мм

Высота плитной частифундамента h, мм	h3	h4	h5
300	300	–	–
450	450	–	–
600	300	300	–
750	300	450	–
900	300	300	300
1050	300	300	450
1200	300	450	450
1500	450	450	600

Модульные размеры фундамента следующие:

hf	1500—12000
h	300, 450, 600, 750, 900, 1050, 1200, 1500, 1800
h3, h4, h5	300, 450, 600
b	1500—6600
l	1500—8400
b1, b2	1500—6000
buc	900—2400
luc	900—3600
l1, l2	1500—7500

Высота ступеней принимается по табл. 4.22 в зависимости от высоты плитной части фундамента [1]. Вынос нижней ступени вычисляется по формуле c1 = kh3, где k — коэффициент, принимаемый по табл. 4.23.

Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий

Форма фундамента и подколонника в плане принимается: при центральной нагрузке — квадратной, размерами b×b и buc×buc; при внецентренной нагрузке — прямоугольной, размерами b×l и buc×luc, отношение b/l составляет 0,6–0,85.

Габариты фундаментов под типовые колонны прямоугольного сечения, например п

Расчёт армирования подколонника и его стаканной части

Продольную арматуру подколонника назначают в соответствии с конструктивными требованиями в количестве не менее 0.05% от площади поперечного сечения подколонника или из условия сжатия бетона подколонника.

Определяем в сечении изгибающий момент и продольную силу:

М = М₁ + Q₁*h₁, (3.1.25)

N = N₁ + G_f

где G_f – нагрузка от веса подколонника на уровне торца колонны:

G_f = h*

b_f*h₁**₁*_n, (3.1.26)

 — удельный вес тяжелого бетона, =25кН/м³;

_n – коэффициент надёжности по назначению, _n =0.95;

₁ – коэффициент надёжности по нагрузке, ₁ = 1.1

М =162.0+ 27.0* 0.65 =180кНм

Gf =1.2*1.2*0.65*25*0.95*1.1 = 24.45кН

N = 1512+ 180 = 1692кН

Определяем эксцентриситет:

е₀ = М / N =180 / 1692 =0.106м

е₀ =0.106м  h_c / 2 = 0.6 / 2 =0.3м

Проверяем условие:

N  f_cd *b_f *h_f, (3.1.27)

где f_cd

– расчётное сопротивление бетона на растяжение, МПа.

1692кН < 13.3*10³*1.2*0.25 =3990кН

Условие соблюдается, следовательно, нейтральная ось проходит в пределах полки, т.е. арматуру рассчитываем как для прямоугольного сечения шириной 1200мм.

Высота сжатой зоны:

x = N / f_cd*h_f, (3.1.28)

x = 1692 / 13300*0.25 = 509мм > 2a_s’ = 2*35 = 70мм.

Площадь сечения арматуры при d = 1200 – 35 =1165мм

е = е₀ + h/2 – а = 0.106+ 1.2 / 2 – 0.035 =0,671м

Минимальная площадь арматуры по формуле:

A_s = 0.0005xb_fxh,

A_s = 0.0005x 1.2×1.2= 7.2см² .

Принимаем 4Ø18 с каждой стороны стакана A_s = 10.18см².

Расчёт поперечной арматуры стакана

Поперечное армирование осуществляется в виде сеток, расстояние между которыми не более четверти глубины стакана (0.25d = 0.25*0.65 =0.1625мм) и не более 200мм. Принимаем шаг сеток 150мм и количество 5шт. Диаметр арматуры сеток должен быть не менее 8мм и 0.25d продольной арматуры.

Принимаем 4Ø8 S400(A_S=2.01см²).

Расчёт дна стакана на смятие

Проверяем условие:

N  f_cdl * A_l * , (3.1.29)

где f_cdl – расчётное сопротивление бетона смятию:

f_cdl =  *_b* f_cd , для бетона класса С16/20  =1;

_b = ³A_L2 /A_L =³ (1.2*1.2 / 0.4*0.6) =1.82 < 2.5, т.е. принимаем  = 1.82

где A_L2 — рабочая площадь бетона ,м²:A_L2 = h*b_f;

A_L – площадь смятия, м²: A_L = h_c*b_c

f_cdl = 1* 1.82* 13300 = 24,2МПа

N₁ =1692кН < 24200*0.4*0.6*1 = 5808кН

Т.е. прочность дна стакана на смятие обеспечена.

Вывод:

Армирование подколонника осуществляем пространственными самонесущими каркасами, собираемыми из плоских сеток С3.

Армирование подошвы фундамента осуществляем сварной сеткой из арматурной стали класса S400 — в продольном Ø10 S 400 с шагом 200мм и поперечном направлении Ø10 S 400 с шагом 200мм. Арматурная сетка С1 устанавливается с защитным слоем 35мм. Продольная арматура 418 S400 стенок стакана устанавливается внутри ячеек сеток поперечного армирования.

Рисунок 3.1.5 Фундамент монолитный (арматурный чертеж)

3.2. Сечение 4-4

Расчетное сечение расположено на расстоянии 22.5м от скважины №1 (рис.2.1). Принимаем: мощность 1слоя – 0.3м, 2 – 3.2м, 3 – 2.0м, 4 – 2.9м, отметка земли 159.7м, что соответствует относительной отметке -0.200м.

N_II=333кН/м.п.

Армирование столбчатых фундаментов

Отдельностоящие мелкозаглубленные столбчатые фундаменты устраиваются в каркасных и бескаркасных зданиях под колоннами, столбами и пилястрами. Использование фундаментов данного типа в качестве опор под несущие стены бескаркасных зданий — возможно, но для этого отдельные вертикальные фундаментные столбы должны быть связаны между собой единым монолитным ленточным ростверком, обеспечивающим их совместную пространственную работу и служащим площадкой для опирания стен.

Отдельностоящие монолитные фундаменты столбчатого типа как правило состоят из двух частей: плитной и подколонной (оголовка). Плитная часть может быть выполнена ступенчатой (количество ступеней обычно принимается не более трех). В фундаментах стаканного типа под сборные железобетонные колонны подколонная часть (оголовок) может отсутствовать.

Все размеры столбчатых фундаментов должны назначаться расчетом.

Армирование

Армирование плитной части столбчатых фундаментов выполняется сварными сетками (уложенными в 1 слой) или одиночными стержнями, укладываемых с равным шагом в продольном и поперечном направлениях. При этом длина стержней в обоих направлениях должна быть одинаковой.

Толщину защитного слоя бетона для плитной части принимают равной:
— при возведении фундамента на прочных скальных грунтах и при наличии под подошвой бетонной подготовки – 40 мм;
— при отсутствии бетонной подготовки – 70 мм.

Диаметр стержней рабочей арматуры при армировании плитной части столбчатых фундаментов должен быть не менее 10 мм. При длине стороны подошвы более 3-х метров, диаметр укладываемых вдоль нее стержней должен составлять не менее 12 мм. Шаг стержней принимается равным не менее 100 и не более 200 мм. Соответственно, при армировании сварными стеками минимальный размер их ячеек должен быть 100х100 мм, максимальный – 200х200 мм.

Рис.1. Принципиальные схемы армирования столбчатых фундаментов

Подколонники (оголовки) столбчатых фундаментов армируются по аналогии с колоннами квадратного или прямоугольного сечений: вертикальные стержни продольной арматуры диаметром 10-12 мм располагается по углам и объединяются в единый пространственный каркас посредством обвязки по четырем сторонам поперечными стержнями диаметром 6-8 мм. Шаг поперечных стержней обычно составляет не более 200 мм.

Следует отметить, что армирование плитной части столбчатых фундаментов является обязательным. Необходимость армирования подколонной части фундаментов, согласно действующим нормам, следует устанавливать расчетом. Т.е. в принципе армирование фундаментных подколонников (оголовков) не является обязательным. Несмотря на это, я рекомендую всегда предусматривать их армирование.

Армирование столбчатого фундамента | ИНФОПГС

Пособие попроектированию бетонных и железобетонных конструкций (к СП 52-101-2003)
2.4. Для железобетонных конструкций рекомендуется принимать класс бетона на сжатие не ниже В15; при этом для сильно нагруженных сжатых стержневых элементов рекомендуется принимать класс бетона не ниже В25.

Продольное армирование
Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения) МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978 г.

3.31. Подколонники, если необходимо по расчету, должны армироваться продольной и поперечной арматурой по принципу армирования колонн.
Площадь сечения продольной арматуры с каждой стороны железобетонного подколонника должна быть не менее 0,05 % площади поперечного сечения подколонника.
Диаметр продольных стержней монолитных подколонников должен быть не менее 12 мм.

Шаг поперечного армирования
СП 52.103-2007
8.3.12 Во внецентренно сжатых линейных элементах, а также в изгибаемых элементах при наличии необходимой по расчету сжатой продольной арматуры с целью предотвращения выпучивания продольной арматуры следует устанавливать поперечную арматуру с шагом не более 15d и не более 500 мм (d — диаметр сжатой продольной арматуры).
Если площадь сечения сжатой продольной арматуры, устанавливаемой у одной из граней элемента, более 1,5 %, поперечную арматуру следует устанавливать с шагом не более 10d и не более 300 мм.

Армирование подошвы
Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленых предприятий. МОСКВА 1978г
 5.14 Армирование подошвы отдельных фундаментов рекомендуется осуществлять сварными сетками. Расстояние между осями стержней сеток должно приниматься равным 200 мм.
 Диаметр рабочих стержней, укладываемых вдоль стороны фундамента размером 3м и менее, должен быть не менее 10 мм; диаметр рабочих стержней укладываемых вдоль стороны размером более 3 м — не менее 12 мм.
 Арматурные сетки должны быть сварены во всех точках пересечения стержней. Допускается часть пересечений связывать проволокой при условии обязательной сварки всех точек пересечения в двух крайних рядах по периметру сеток.
 
Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения) МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978 г.
3.27. Диаметр рабочих стержней арматуры (сварной или вязаной) подошвы, укладываемых вдоль стороны 3 м и менее, должен быть не менее 10 мм, а стержней, укладываемых вдоль стороны более 3 м, — не менее 12 мм.

3.29. Допускается, при необходимости, армировать подошвы фундаментов отдельными стержнями. В этом случае стержни раскладываются во взаимно-перпендикулярных направлениях, параллельных сторонам подошвы. Шаг стержней рекомендуется принимать 200 мм, длина стержней каждого направления должна быть одинаковой. В случае применения арматуры периодического профиля два крайних ряда пересечений стержней по периметру сетки должны быть соединены сваркой. Допускается применение дуговой сварки. Внутренние пересечения должны быть перевязаны через узел в шахматном порядке. Если для армирования подошв применяется гладкая арматура, стержни должны заканчиваться крюками, а сварка пересечений по периметру в этом случае не требуется.

Подготовка
СП 50.101-2004
13.2.22. При возведении монолитных фундаментов, как правило, устраивают подготовку из уплотненного слоя щебня или тощего бетона, обеспечивающую надежную установку арматуры и не допускающую утечки раствора из бетонной смеси бетонируемого фундамента. Если основание сложено глинистыми грунтами с показателем текучести более 0,5 или водонасыщенными песками, уплотнение следует выполнять легкими катками или трамбовками.

Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения) МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1978 г.

3.24. Под монолитными фундаментами независимо от грунтовых условий (кроме скальных грунтов) рекомендуется всегда предусматривать бетонную подготовку толщиной 100 мм из бетона марки М50, а под сборными — из среднезернистого песка слоем 100 мм.
При необходимости устройства фундаментов на скальных грунтах следует предусматривать выравнивающий слой по грунту из бетона марки М50.
3.26. Толщина защитного слоя бетона аб для рабочей арматуры подошвы монолитных фундаментов должна удовлетворять требованиям п. 3.3 настоящего Руководства и приниматься не менее 35 мм (с учетом, что выполняется бетонная подготовка), а при отсутствии бетонной подготовки — 70 мм. Толщина защитного слоя в сборных фундаментах и подколонниках монолитных фундаментов должна быть не менее 30 мм.

При необходимости армирования подошвы фундамента, устраиваемого на скальном грунте, следует предусматривать защитный слой бетона толщиной 35 мм.

За

5.4. Подбор арматуры подошвы

Рис 5. Схема к подбору арматуры подошвы фундамента.

Подбор арматуры в направлении длинной стороны подошвы.

Сечение I-I ().

;

;

.

Сечение II-II ().

;

;

.

Принимаем в направлении длинной стороны 13 Ø12 A-III () с шагом 200 мм ( крайние стержни 150 мм).

Подбор арматуры в направлении короткой стороны.

Расчет ве­дем по среднему давлению по подошве р_т = 154,4 кПа. Учитываем, что стержни этого направления будут во втором (верхнем) ряду, поэтому рабо­чая высота . Полагаем, что диаметр стержней вдоль короткой стороны тоже будет не более 12 мм.

Сечение I’-I’ по грани второй ступени ().

,

.

Сечение II’-II’ по грани второй ступени ().

,

.

Наибольший шаг стержней не должен превышать 200 мм. Тогда прини­маем вдоль короткой стороны фундамента 14 Ø12 A-III (), шаг 200 мм.

5.5. Расчет подколонника и его стаканной части

При толщине стенок стакана поверху и эксцентриситетестенки стакана необходимо армировать про­дольной и поперечной арматурой по расчету.

Подбор продольной арматуры. Продольная арматура подбирается на внецентренное сжатие в сечениях IV— IV и V—V.

Рис 6. Схема к расчёту подколонника фундамента.

Сечение III— III стакана приводим к эквивалентному двутавровому:

;

;

;

.

Армирование подколонника принимаем симмет­ричным; .

Усилия в сечении III— III:

М = -31,1 – 15,9·0,65 – 26,8 = -68,24 кН·м;

N = 940,6 + 59,56 + 1,3·1,1·0,65·25·1,1·0,95 = 1024,4 кН;

е₀ = М / N = 68,24 / 1024,4 = 0,067 м.

Проверяем положение нулевой линии

— нейтральная линия проходит в полке, поэтому арматуру подбираем как для прямоугольного сечения шириной и рабочей высотой.

Эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести растянутой арматуры

.

Вспомогательные коэффициенты:

;

;

.

Требуемая площадь сечения симметричной арматуры

т.е. по расчету продольная арматура не требуется, но по конструктивным требованиям ее количество должно быть не менее 0,05% площади попереч­ного сечения подколонника

Принимаем по 5Ø14 А-III () у граней подколонника, перпендикулярных плоскости изгиба. У смежных граней, параллельных плоскости изгиба, принимаем стержни минимально допустимого диаметра с шагом не более 400 мм, т.е. по 3Ø10 А-III.

В сечении IV-IV усилия незначительно больше, чем в сечении III-III, поэтому арматуру оставляем без изменений.

Подбор поперечной арматуры стакана.

Стенки стакана армируют также горизонтальными плоскими сетками. Стержни сеток Ø > 8 мм распо­лагаются у наружных и внутренних граней стакана; шаг сеток 100…200 мм. Обычно задаются расположением сеток по высоте стакана, а диа­метр стержней определяют расчетом.

Расчет производится в зависимости от величины эксцентриситет продольной силы, причем усилия М и N принимаются в уровне нижнего торца колонны.

комбинация М_тin

М = -57,2 – 15,6·0,6 – 26,8 = -93,4 кН·м;

N = 777,3 + 59,56 + 1,3·1,1·0,6·25·1,1·0,95 = 859,3 кН;

е₀ = М / N = 93,4 / 859,3 = 0,119 м;

комбинация N_таx

М = -31,1 – 15,9·0,6 – 24,37 = -65 кН·м;

N = 940,6 + 59,56 + 1,3·1,1·0,6·25·1,1·0,95 = 1022,6 кН;

е₀ = М / N = 65 / 1022,6 = 0,162 м.

т.е. расчетной является комбинация .

Принимаем сетки из арматуры класса А-I () с шагом 150 мм; верхняя сетка устанавливается на расстоянии 50 мм от верха стака­на.

При h_с/ 6 = 700 / 6 = 117 мм < е₀ =119 мм < h_с / 2 = 700 / 2 = 350 мм рассматривается наклонное сечение, проходящее через т. поворота ко­лонны, т.е. момент от всех усилий относительно т.должен быть воспринят поперечной арматурой стакана. Требуемая площадь сечения арматуры одного уровня для этого случая:

,

где — расстояние от отм. ± 0.00 до торца колонны;

— усилие от колонны на уровне верха стакана;

— сумма расстояний от каждого ряда сеток до нижнего торца колонны.

Конструктивно принимаем 4 стержня в сетке Ø 8 А-I ().

Список использованных источников.

1. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции/ Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 88с.;

2. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлых и лёгких бетонов без предварительного напряжения арматуры ( к СНиП 2.03.01-84)/ ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 192с.;

3. Пособие по проектированию предварительно напряжённых железобетонных конструкций из тяжёлых и лёгких бетонов (к СНиП 2.03.01-84). Ч. I/ ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. – 192с.;

4. Пособие по проектированию предварительно напряжённых железобетонных конструкций из тяжёлых и лёгких бетонов ( к СНиП 2.03.01-84). Ч. II/ ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. – 144с.;

5. Бородачёв Н.А. Автоматизированное проектирование железобетонных и каменных конструкций: Учеб. Пособие для вузов – М.: Стройиздат, 1995. – 211с.

6. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. – М.: Стройиздат, 1985.

7. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия/ Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. – 36с.

8. Улицкий И.И. Железобетонные конструкции (расчёт и проектирование). Изд. Третье, переработанное и дополненное. Киев, «Будiвельник», 1972. – 992с.

9. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений/ Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1985. — 40 с.

57

Лист