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_0,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 a₀ определяется величина n, площадь сечения арматуры вычисляется по формуле

A_sl(sb) = / R_s n h_0,i, (43)

где R_s - 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 с_i от наиболее нагруженного края фундамента вычисляются по формулам:

при трапециевидной и треугольной эпюрах давления грунта [при e_0,x = M_x + Q_xh) / N £ l/6] в направлении действия момента M_x (черт. 18, a,б)

= Nc_i² (1 + 6e_0,x / l - 4e_0,x c_i / l²) / 2l; (44)

при неполном касании подошвы фундамента с грунтом (при l/4 > e_0,x > l/6) в направлении действия момента M_x (черт. 18, в)

= 2Nc_i² [1 - 2c_i / 9 (l - 2e_0,x)] / 3 (l - 2e_0,x). (45)

Аналогично вычисляются моменты с заменой величин e_0,x, l соответственно на e_0,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 > е₀ > 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

a₀ = / R_b b₂ h_0,pl², (46)

где = Nc_1-1² (1 + 6e₀ / l - 4e₀ c_1-1 / l²) / 2l;

в зависимости от значения a₀ определяется величина n; площадь сечения арматуры принимают по формуле

A_sl = / R_s n h_0,pl, (47)

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

a₀ = / R_b b₁ (h₀₁ + h₂)², (48)

где = N c_2-2² (1 + 6e₀ / l - 4e₀ c_2-2 / l²) / 2l;

A_sl = / R_s n (h₀₁ + h₂); (49)

в сечении 3-3 (см. черт. 19):

a₀ = / R_b b h₀₁², (50)

где = N c_3-3² (1 + 6e₀ / l - 4e₀ c_3-3) / l²) 2l;

A_sl = / R_s 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

a₀ = / R_b l₂ (h¢_0,pl)², (52)

где = N c_1¢-1¢² / 2b;

в зависимости от значения a₀ определяется величина n; площадь сечения арматуры вычисляется по формуле

A_sb = / R_s n h¢_0,pl, (53)

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

a₀ = / R_b l₁ (h₀₁¢ + h₂)², (54)

где = N c_2¢-2¢ / 2b;

A_sb = / R_s n (h₀₁¢ + h₂); (55)

в сечении 3¢-3¢ (см. черт. 19):

a₀ = / R_b l h¢₀₁², (56)

где = N с_3¢-3¢² / 2b;

A_sb = / R_s n h₀₁¢. (57)

В формулах (46)-(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_0,pl при выполнении условия Q_max,i £ 1,6 R_bl b_i h_0,i, где Q_max,i, b_i, h_0,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 l_an за сечение, где она полностью используется.

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