Железобетонные фундаменты.

Практически все виды фундаменты изготавливают и железобетона. Такие как фундаменты мелкого заложения( столбчатые под колонны, ленточные под стены, массивные под тяж. здания или сооружения, в виде единой монолитной плиты), свайные фундаменты( сами сваи и ростверк), фундаменты глубокого заложения (стена в грунте, фундамент изготовленный методом опускных колодцев).  Все эти фундаменты рассчитывают на характерные нагрузки для них ( для каждого типа фундамента свои).  Основные расчеты на примере столбчатого фундамента под колонну: площадь передачи нагрузки( площадь фундамента), расчет арматуры на  подошве фундамента, расчет  на продавливание. Так же (область дисциплины  основания и фундаменты)-расчет по деформациям: осадка, отрыв фундамента при больших изгиб. моментах и неравномерная осадка фундаментов.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Фундаменты — важнейший конструктивный элемент, от работы которого зависит несущая способность здания в целом. Стоимость фундаментов составляет 4 ÷ 6 % от общей стоимости всего здания. Поэтому тщательная про­работка конструкции фундаментов является весьма ответ­ственной задачей.Фундаменты устраивают, как правило, из железобетона. Они могут быть отдельно стоящими, ленточными и плитными. В одноэтажных каркасных сельскохозяйст­венных зданиях применяют отдельно стоящие (столбчатые) фундаменты. По способу изготовления фундаменты могут быть сбор­ными и монолитными. Конструктивно они практически не отличаются друг от друга. Разница заключается лишь в том, что сборные фун­даменты доставляют на объект в готовом виде, а монолит­ные бетонируют на месте. Размеры подошвы фундаментов зданий (если основание сло­жено нескальными грунтами) определяются из расчета основа­ний по деформациям (по второму предельному состоянию) на не­выгоднейшие комбинации изгибающих моментов и нормальных сил от нормативных нагрузок.  При проектировании сборных фундаментов необходимо учитывать условия их изготовления, погрузки и транспортирова­ния. Рекомендуется проектировать фундаменты из одного блока, с небольшим количеством ступеней, а лучше с пирамидальной плитной частью и подколенником. К области эффективного применения сборных фундаментов можно отнести цельные фундаменты малого объема при рас­средоточенном строительстве объектов в трудных гидрогеологи­ческих условиях, при строительстве в суровых зимних условиях, а также при возведении таких объектов, где требуется быстро развернуть монтаж конструкций каркаса и где реально может быть использован экономический эффект от сокращения сроков строительства здания (как результат сокращения работ нулево­го цикла).

 СТОЛБЧАТЫЕ ФУНДАМЕНТЫ.

Под колонны одноэтажных производственных зданий приме­няются отдельно стоящие фундаменты, прямоугольные в плане. По условиям изготовления и транспортирования (габариты, вес) этот элемент здания чаще выполняется из монолитного железо­бетона. Однако в силу конкретных условий производства работ (например, в зимнее время) немало фунда­ментов выполнялось в виде сборных элементов. Сборные фундаменты выполняются в виде цельного элемента либо составными из двух или нескольких элементов. Цельные сборные фундаменты обычно бывают ступенчатыми, преиму­щественно с одной ступенью: нижняя — плита и далее башмак со стаканом (рис.).Применение цельных сборных фундаментов ограничивается размерами подошвы фундамента, их весом, воз­можностями кранового оборудования на предприятии, где они изготовляются, на монтаже и возможностями транспортирова­ния. К области эффективного применения сборных фундаментов можно отнести цельные фундаменты малого объема при рас­средоточенном строительстве объектов в трудных гидрогеологи­ческих условиях, при строительстве в суровых зимних условиях, а также при возведении таких объектов, где требуется быстро развернуть монтаж конструкций каркаса и где реально может быть использован экономический эффект от сокращения сроков строительства здания (как результат сокращения работ нулево­го цикла). Выбор конструкции фундаментов под колонны зданий, если этого нельзя сделать на основании имеющихся аналогов или рекомендаций, необходимо выполнять путем эскизного проекти­рования вариантов и их сопоставления с учетом конкретных ус­ловий строительства.

ЛЕНТОЧНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Ленточные фундаменты под конструкции разделяют на два основных вида:    ленты под несущие стены и под ряды колонн Фундаменты под несущие стены проек­тируют преимущественно сборными. Они состоят из блоков-подушек трапецеидаль­ного сечения и фундаментных блоков прямоугольного сечения. По конструкции блоки-подушки могут быть сплошными, ребристыми, пустотными. Они могут быть постоянной и переменной толщины. Укла­дывать их можно вплотную друг к другу или с зазорами.

Ленточные фундаменты под ряды: колонн могут быть сборными и моно­литными. Их возводят в виде отдельных лент продольного или поперечного нап­равления относительно рядов колон ленты принимают таврового сечения, постоянной высоты  с полкой понизу или  поверху (при грунтах высокой связности) или в виде перекрестных лент ростверков. Толщину края полки тавра прини­мают не менее 200 мм постоянной по всей длине ленты и назначают из условия, чтобы в ней при расчете на поперечную силу не требовалось поперечной арма­туры. Выступы полки тавра работают как консоли, защемленные в ребре. При малых вылетах полку принимают постоянной высоты; при больших вылетах — перемен­ной с утолщением к ребру; отношение сторон утолщения — не более 1: 3. В приближенных расчетах у слов допускают, что в продольном направле­нии ленточные фундаменты работают подобно многопролетным балкам тавро­вого сечения, нагруженным снизу равномерно распределенным реактивным давлением грунта и опирающимся на ко­лонны. Ребра ленты армируют как нераз­резные балки. Продольную рабочую арма­туру определяют расчетом нормальных сечений на действие изгибающих момен­тов, хомуты и отгибы — из расчета наклон­ных сечений на поперечную силу. Поперечное сечение ленты подбирают при минимально допустимых процентах арми­рования для изгибаемых элементов. Нижнюю продольную арматуру ленточ­ного фундамента укладывают в пределах, всей ее ширины; при этом 60...70% от общего сечения арматуры укладывают в пределах ребра.

В процессе возведения сооружения возможны неравномерные осадки основания и неравномерные загружения фундамента, что может вызвать опасные усилия в ребрах фундамента. С целью восприятия этих усилий в ребрах ленточ­ных фундаментов устанавливают конст­руктивную непрерывную продольную верхнюю и нижнюю арматуру при про­центе армирования 0,2 ÷ 0,4%. Полки по­душки лент армируют так же, как и подуш­ки ленточных фундаментов под сплошные несущие стены: при этом в полках вместо продольной распредели­тельной арматуры устанавливают 30 ÷ 40% рабочей продольной арматуры ребер. Если в полке возможно появление момента обратного знака, то предусмат­ривают верхнюю арматуру.

Ленточные фундаменты кроме изгиба в плоскости ряда колонн могут испыты­вать кручение в плоскости, перпенди­кулярной ряду колонн, вызываемое дав­лением ветра, заделкой в них рам и пр. Если экономически выгодно, то ленточные фундаменты выполняют сборными: из подушек и вертикального ребра из сборных элемен­тов. Ребра ленты монтируют по принци­пу неразрезных балок из сборного желе­зобетона. Монолитные ленточные фундаменты армируют пространственными каркасами, собранными    из    плоских    каркасов    с помощью     согнутых      корытообразных или горизонтальных сеток . Ленты армируют сварными или вязаны­ми каркасами.