Конструкции ж/б фундаментов. Основные принципы работы, расчета и конструирования.

Существует 4 типа фундаментов: 1) Отдельные ф-ты под колонны, 2) Ленточные ф-ты под рядами колонн, а также под несущими стенами; 3) Сплошные ф-ты под всем сооружением; 4) Свайные ф-ты. Отдельные ф-ты под колонны (стаканы) устраивают при относительно небольших напряжениях и редком размещении колонн. Ленточные фундаменты под рядами колонн устраивают обычно при больших нагрузках и слабых грунтах, когда подошвы отдельных фундаментов располагаются близко друг к другу, а также для выравнивания осадок. Сплошные фундаменты устраивают, когда несущая способность ленточных недостаточна. Они хорошо выравнивают осадки основания, используются при слабых и неоднородных грунтах. Свайные фундаменты используются в случаях, когда слой грунта, способный воспринимать нагрузку от сооружения располагается на значительной глубине, достигаемой остриями сваи (свая-стойка) или когда по всей глубине залегают слабые грунты и несущая способность сваи зависит от бокового сопротивления + сопротивления под острием сваи (висячая свая). Сваи объединяются сверху ростверком. По способу выполнения фундаменты могут быть сборными и монолитными. Отдельные сборные фундаменты под колонны могут быть в зависимости от размеров одно-элементными и многоблочными. Типовые сборные 1-элементные фундаменты имеют небольшие размеры подошвы, их выполняют из бетона классов В15,20,25. Устраивают на песчано-гравелистую подготовку толщиной 10 см. Эти фундаменты имеют арматуру только по подошве в виде сварных сеток. Сборные колонны заделывают в стаканы, минимальный защитный слой для арматуры 35 мм при наличии подготовки и 70 мм при ее отсутствии. Глубина заделки колонны в стаканы 1-1,5Н колонны. Высота фундамента составляет 600 и 800 мм, сторона подошвы фундамента при этом составляет 400 или 600 мм, при монтаже колонна устанавливается на подкладки или в кондуктор, после чего рихтуется, зазоры заполняют бетоном. При больших размерах подошвы делают сборные фундаменты блочного типа из нескольких монтажных блоков. Чаще всего: плита+ сборный стакан. Конструкции монолитных фундаментов: их устраивают под сборные и монолитные каркасы зданий и сооружений, типовые конструкции монолитны фундаментов, сопряженные со сборными колоннами разработанные и унифицированные размеры кратные 100 мм для различных размеров подошвы. По форме могут быть ступенчатыми и пирамидальными (сложные в изготовлении), широко используются фундаменты с повышенной стаканной частью. Расчет отдельно стоящих фундаментов имеет целью определение размеров подошвы, высоту и количества ступеней, размеры ступеней и необходимого армирования. Таким образом, перед началом расчета конструкций фундамента выполняется расчет основания. Выявляются физико-механические , деформативные характеристики грунтов, их наименования, и определяется для зданий 1 и 2 класса предварительное значение расчетного сопротивления основания, а для значения 3 и 4 окончательное значение сопротивления оснований (при основаниях, сжимаемость которых с глубиной не увеличивается значение сопротивления берется из СНиП «Основания и фундаменты»). В этих случаях размеры подошвы устанавливают из условия, чтобы среде давление под подошвой не превышало расчетного сопротивления основания. Расчет конструкции центрально нагруженных фундаментов состоит из нескольких этапов: 1. Определение требуемой площади подошвы фундамента и выбор его размеров в плане. (для центрально нагруженных фундаментов обычно принимают квадрат. В зависимости от размеров подошвы выбирают сборный или монолитный фундамент. Принятые размеры проверяют). 2. Определение необходимой высоты фундамента и его конфигурации производят из 3-х условий: 1) Минимальная конструктивная высота. 2) Из условия прочности на продавливание. 3) Выбор конфигурации фундамента и количества ступеней с тем, чтобы была обеспечена прочность нижней ступени на срез. 3. Расчет необходимого армирования.

23. Конструктивные схемы многоэтажных каркасных зданий. Обеспечение пространственной жесткости. Принципы расчета и конструирования.

Основные несущие конструкции многоэтажного каркасного здания – железобетонные рамы и связывающие их междуэтажные перекрытия. Пространственная жесткость обеспечивается в поперечном направлении работой многоэтажных рам с жесткими узлами – по рамной системе, а в продольном – работой вертикальных стальных связей или же вертикальных ж/б диафрагм, располагаемых по рядам колонн и в плоскости наружных стен, - по связевой системе. Ригели соединяются с колоннами на консолях. Для междуэтажных перекрытий применяются ребристые панели. Типовые конструкции многоэтажных промышл. Зданий разработаны для сетки колонн 6×6 и 9×6м. Крупную сетку колонн 18×6, 18×12м имеют здания с этажами в межферменном пространстве. Многоэтажные сборные рамы членят на заводах на отдельные элементы. Чтобы сохранить монолитность узлов и уменьшить число типов сборных элементов многоэтажные рамы членят на одноэтажные рамы. Стыки многоэтажных рам выполняют жесткими. Типовые ригели армируют напрягаемой и ненапрягаемой арматурой. Колонны армируют продольной арматурой и поперечными стержнями – как внецентренно-сжатые элементы. Уменьшение изгибающего момента в стыках колонн достигается выбором места расположения стыка ближе к середине высоты этажа. Монолитные рамы больших пролетов и с большой высотой этажей целесообразно армировать несущими арматурными каркасами. Сварные каркасы для каждого пролета ригеля изготовляют в виде плоских раскосных ферм и собирают в один пространственный каркас, связанный поверху и понизу горизонтальными связями. Сборно-монолитные рамы также выполняют с жесткими узлами. Ригель таврового сечения также имеет выступающие к верху хомуты и открыто расположенную верхнюю опорную арматуру, с помощью чего обеспечивается жесткое сопряжение ригеля с колонной. Также существуют конструктивные схемы многоэтажных зданий с центральным ядром жесткости, в к-х в качестве вертикальных связевых диафрагм используют внутренние стены сблокированных лифтовых и вентиляционных шахт, лестничных клеток. Многоэт-е рамы до 16 этажей имеют колонны постоянного сечения по всей высоте здания, увелич-е несущей способности колонн в нижних этажах достигается повышением марки бетона , % армирования, применением жесткой арматуры. Стыки ригеля с колоннами выполняют шарнирными или жесткими. Элементами сборных вертикальных связевых диафрагм являются колонны каркаса и панели с полками опирания плит перекрытий. Вертикальные постоянные и временные нагрузки, а также горизонтальные ветровые приложены одновременно ко всем рамам блока поэтому пространственный характер работы в этих условиях не проявляется и каждую плоскую раму можно рассчитывать в отдельности на свою нагрузку. Многоэтажная ж/б рама статически неопределима , и для расчета необходимо подобрать сечение ригеля и стоек, определить их жесткости и установить отношение жесткостей. Находим усилия от вертикальных и горизонтальных нагрузок.