Руководство по проектированию железобетонных фундаментов
Обновлено: 26.04.2024
Руководство по проектированию железобетонных фундаментов
РУКОВОДСТВО
ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА (БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ)
РЕКОМЕНДОВАНО к изданию решением технического совета Ленинградского Промстройпроекта.
Руководство содержит положения главы СНиП II-21-75* и материал, необходимый проектировщикам, занимающимся конструированием бетонных и железобетонных элементов зданий различного назначения, в основном для промышленного строительства. Приведены способы конструирования наиболее распространенных конструкций сборного и монолитного исполнения с армированием как сварными, так и вязаными арматурными каркасами и сетками.
* Заменены на СНиП 2.03.01-84, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
Даются также рекомендации по проектированию арматурных изделий и закладных деталей.
Руководство предназначено для инженеров и техников-проектировщиков, а также для студентов строительных вузов.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящем Руководстве изложены основные принципы конструирования наиболее массовых элементов из тяжелого бетона, а также приведены подробные данные по армированию конструкций, анкеровке и стыковке арматуры, конструированию арматурных изделий и закладных деталей и др.
Настоящее Руководство можно использовать и при конструировании предварительно напряженных элементов (в части обычной арматуры) наряду с указаниями специальных руководств.
Буквенные обозначения, приведенные без пояснения, соответствуют обозначениям главы СНиП II-21-75.
Приведенные в Руководстве рисунки не должны рассматриваться как примеры графического оформления рабочих чертежей.
Руководство разработано ГПИ Ленинградский Промстройпроект (инж. Г.Г.Виноградов) с участием ЦНИИпромзданий и НИИЖБ Госстроя СССР. При этом были использованы материалы НИЛФХММа и ТПа Главмоспромстройматериалов, КТБ Мосоргстройматериалов и Гипростроммаша Минстройдормаша СССР.
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящее Руководство распространяется на конструирование бетонных и железобетонных элементов без предварительного напряжения, выполняемых из тяжелого бетона для зданий и сооружений, эксплуатируемых при систематическом воздействии температур не выше 50 и не ниже минус 70 °С.
Примечание. Руководство не распространяется на конструирование элементов гидротехнических сооружений, мостов, транспортных тоннелей, труб под насыпями, покрытий автомобильных дорог и аэродромов, а также армоцементных конструкций и конструкций из специальных бетонов.
1.2. Руководство ориентировано в основном на проектировщиков, занимающихся конструированием бетонных и железобетонных элементов зданий и сооружений для промышленного строительства. Однако материал Руководства может быть использован и при конструировании элементов конструкций другого назначения.
1.3. При пользовании настоящим Руководством необходимо соблюдать требования государственных стандартов на арматуру, на арматурные изделия и закладные детали, а также на сварные соединения.
1.4. Проектирование бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений, предназначенных для работы в условиях агрессивной среды и повышенной влажности, должно вестись с учетом дополнительных требований, предъявляемых главой СНиП по защите строительных конструкций от коррозии.
1.5. Выбор конструктивных решений армирования должен производиться исходя из технико-экономической целесообразности применения арматуры в конкретных условиях строительства с учетом максимального снижения металлоемкости, трудоемкости и стоимости арматурных изделий и, следовательно, строительства в целом, что может быть достигнуто путем применения эффективных видов арматуры и арматурных сталей, снижения веса арматурных изделий, наиболее полного обеспечения технологичности и механизации арматурных работ.
1.6. Элементы сборных конструкций должны отвечать условиям механизированного изготовления на специализированных предприятиях.
Сборные конструкции целесообразно при конструировании предусматривать максимально крупными, насколько это позволяют грузоподъемность монтажных механизмов, условия изготовления и транспортирования.
1.7. Для монолитных конструкций следует предусматривать унифицированные размеры, позволяющие применять инвентарную опалубку, а также укрупненные пространственные арматурные каркасы.
1.8. Для обеспечения условий качественного изготовления конструкций, требуемой их долговечности и совместной работы арматуры и бетона следует выполнять конструктивные требования, изложенные в настоящем Руководстве.
1.9. Для железобетонных конструкций, конструируемых в соответствии с требованиями настоящего Руководства, применяются тяжелые бетоны, характеристики которых приведены в главе СНиП II-21-75.
1.10. Объемная масса тяжелого вибрированного бетона на гравии или щебне из природного камня принимается равной 2400 кгс/м.
Объемная масса железобетона при содержании арматуры 3% и менее может приниматься равной 2500 кгс/м; при содержании арматуры более 3% объемная масса должна определяться как сумма масс бетона и арматуры на единицу объема железобетонной конструкции.
1.11. В качестве арматуры железобетонных конструкций следует преимущественно применять:
а) горячекатаную арматуру класса A-III и термически упрочненную стержневую свариваемую арматуру класса А-III;
б) обыкновенную арматурную проволоку диаметром 3-5 мм классов Вр-I и B-I (в сварных сетках и каркасах).
Допускается также применять:
в) горячекатаную арматуру классов A-II, А-II и A-I в основном для поперечной арматуры линейных элементов, для конструктивной и монтажной арматуры, а также в качестве продольной рабочей арматуры в случаях, когда использование других видов арматуры нецелесообразно или не допускается;
г) обыкновенную арматурную проволоку класса B-I диаметром 3-5 мм для вязаных хомутов балок высотой до 400 мм и колонн;
д) горячекатаную арматуру классов A-IV, A-V и термически упрочненную классов А-IV и А-V, а также упрочненную вытяжкой класса А-III только для продольной рабочей арматуры вязаных каркасов и сеток. Арматура этих классов может использоваться в качестве сжатой арматуры, а классов А-III, A-IV, А-IV и в качестве растянутой арматуры.
Арматуру классов A-III, А-III, A-II, А-II и A-I рекомендуется применять в виде сварных каркасов и сварных сеток.
Арматуру классов A-III, А-III, А-III, A-IV, A-V, А-IV и А-V рекомендуется применять при условии удовлетворения требований расчетов в частности по трещиностойкости.
Примечание. В дальнейшем в настоящем Руководстве для краткости используются следующие термины: "стержень" - для обозначения арматуры любого диаметра, вида и профиля независимо от того, поставляется ли она в прутках или в мотках (бунтах); "диаметр" , если не оговорено особо, означает номинальный диаметр стержн
1.12. В конструкциях с ненапрягаемой арматурой, находящихся под давлением газов или жидкостей, следует применять:
а) горячекатаную арматуру классов А-II и A-I (преимущественно);
б) горячекатаную арматуру класса A-III и термически упрочненную класса А-III;
в) обыкновенную арматурную проволоку классов В-I и B-I.
1.13. Данные по арматуре приведены в прил.1. При выборе вида и марки стали для арматуры, а также для закладных деталей, устанавливаемых по расчету, должны учитываться температурные условия эксплуатации конструкций и характер их нагружения согласно прил.2 и 3.
2. ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
2.1. Изделия, применяемые в железобетонных конструкциях, подразделяются на:
а) арматурные изделия:
отдельные арматурные стержни;
плоские и рулонные арматурные сетки (в дальнейшем просто сетки);
пространственные арматурные каркасы (в дальнейшем просто каркасы);
б) закладные детали;
в) приспособления для фиксации арматуры и закладных деталей;
г) приспособления для строповки элементов сборных конструкций.
Примечание. Здесь и далее в настоящем Руководстве используются следующие термины: сетки - для обозначения любых плоских арматурных изделий, в том числе и так называемых плоских сварных каркасов; каркасы - для обозначения исключительно пространственных арматурных изделий.
2.2. При конструировании следует преимущественно применять типовые арматурные изделия, разработанные в соответствующих ГОСТах.
Если типовые изделия по своим параметрам не пригодны для применения в конкретных условиях, то допускается применять индивидуальные изделия, которые рекомендуется конструировать по аналогии с типовыми и в соответствии с указаниями настоящего Руководства. При этом необходимо стремиться к максимальной унификации изделий (в том числе размеров, шагов и диаметров продольной и поперечной арматуры) и к возможности изготовления их современными индустриальными способами. Изделия должны быть также удобны при транспортировании, складировании и укладке в форму.
2.3. Арматуру железобетонных элементов следует конструировать преимущественно, а линейных железобетонных элементов, как правило, в виде каркасов.
2.4. В рабочих чертежах арматурных изделий и закладных деталей следует указывать способы соединения стержней и их пересечений: какие пересечения должны быть сварными с нормируемой или ненормируемой прочностью, какие могут скрепляться вязальной проволокой или вообще не скрепляться.
2.5. Арматура железобетонных конструкций из горячекатаной стали периодического профиля, горячекатаной гладкой стали и обыкновенной арматурной проволоки должна, как правило, изготовляться с применением для соединения стержней контактной сварки точечной и стыковой, а также в указанных ниже случаях дуговой (ванной и протяженными швами) сварки.
Сварные соединения стержневой, термически упрочненной арматуры, как правило, не допускаются.
Типы сварных соединений арматуры и закладных деталей должны назначаться в соответствии с техническими требованиями и указаниями соответствующих государственных стандартов и нормативных документов на арматурные изделия, сварную арматуру и закладные детали для железобетонных конструкций. Основные типы сварных соединений стержневой арматуры и элементов закладных деталей приведены в прил.4.
2.6. Контактная точечная сварка применяется при изготовлении сварных каркасов, сеток и закладных деталей с нахлесточными соединениями стержней.
2.7. Контактная стыковая сварка применяется для соединения по длине заготовок арматурных стержней. Диаметр соединяемых стержней при этом должен быть не менее 10 мм.
Контактную сварку стержней диаметром менее 10 мм допускается применять только в заводских условиях при наличии специального оборудования.
2.8. При отсутствии оборудования для контактной сварки допускается применять дуговую сварку в следующих случаях:
а) для соединения по длине заготовок арматурных стержней из горячекатаных сталей диаметром 8 мм и более;
б) при выполнении сварных соединений с нормируемой прочностью в сетках и каркасах с принудительным формированием шва в инвентарной форме или с обязательными дополнительными конструктивными элементами в местах соединения стержней продольной и поперечной арматуры (косынки, лапки, крюки и т.п.);
в) при выполнении крестообразных соединений стержней без дополнительных конструктивных элементов (косынок, лапок, крюков и т.д.) только для соединений с ненормируемой прочностью (имеющих монтажное значение).
2.9. При конструировании арматурных изделий и закладных деталей следует стремиться к сокращению числа их типоразмеров как в пределах железобетонного элемента, так и в пределах ряда железобетонных конструкций.
2.10. Применение вязаной арматуры допускается при отсутствии оборудования для контактной точечной сварки, а также для элементов монолитных конструкций сложной конфигурации, для плит с большим числом неупорядоченных отверстий различных размеров и форм, при невозможности многократно использовать данную марку арматурного изделия или при наличии специальных требований, связанных с условиями изготовления, эксплуатации и др.
2.11. Арматурные каркасы рекомендуется конструировать на весь железобетонный элемент или на его часть.
ОТДЕЛЬНЫЕ АРМАТУРНЫЕ СТЕРЖНИ
2.12. Отдельные стержни для армирования конструкций изготовляются из арматуры, сортамент которой приведен в прил.5 и 6.
2.13. Длина отдельных стержней практически может приниматься любой, так как для реализации отрезков, получающихся при заготовке стержней, их соединяют контактной стыковой сваркой с целью последующей безотходной разрезки. При составлении спецификации арматуры это не учитывается. Длина отдельных стержней ограничивается условиями транспортировки, удобством укладки и пр.
Некоторые часто встречающиеся в практике гнутые арматурные стержни показаны на рис.1.
Рис.1. Гнутые арматурные стержни
а - хомуты и шпильки; б - прямые отгибы; в - наклонные отгибы; г - кольцевой стержень; 1 - хомут элемента, рассчитанного на кручение; 2 - закрытый хомут; 3 - открытый хомут; 4 - ромбовидный хомут; 5, 6 - шпильки; 7, 8 - гнутый стержень диаметром 18 и менее мм; 7*, 8* - то же, диаметром 20 и более мм
Руководство по проектированию железобетонных фундаментов
СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ
Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений
Design and construction of soil bases and foundations for buildings and structures
1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений им. Н.М.Герсеванова (НИИОСП) - филиалом ФГУП "НИЦ "Строительство"
ВНЕСЕН Управлением технического нормирования, стандартизации и сертификации в строительстве и ЖКХ Госстроя России
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
ВНЕСЕНЫ опечатка, опубликованная в Информационном Бюллетене о нормативной, методической и типовой проектной документации N 8, 2008 г. и опечатка, опубликованная в Информационном Бюллетене о нормативной, методической и типовой проектной документации N 8, 2010 г.
Опечатки внесены изготовителем базы данных.
Введение
Свод правил по проектированию и устройству оснований и фундаментов зданий и сооружений разработан в развитие обязательных положений и требований СНиП 2.02.01-83* и СНиП 3.02.01-87.
Свод правил содержит рекомендации по проектированию и устройству оснований и фундаментов зданий и сооружений, в том числе подземных и заглубленных, возводимых в различных инженерно-геологических условиях, для различных видов строительства.
Разработан НИИОСП им. Н.М.Герсеванова - филиалом ФГУП НИЦ "Строительство" (доктора техн. наук В.А.Ильичев и Е.А.Сорочан - руководители темы; доктора техн. наук: Б.В.Бахолдин, А.А.Григорян, П.А.Коновалов, В.И.Крутов, В.О.Орлов, В.П.Петрухин, Л.Р.Ставницер, В.И.Шейнин; кандидаты техн. наук: Ю.А.Багдасаров, Г.И.Бондаренко, В.Г.Буданов, Ю.А.Грачев, Ф.Ф.Зехниев, М.Н.Ибрагимов, О.И.Игнатова, И.В.Колыбин, Н.С.Никифорова, B.C.Поляков, В.Г.Федоровский, М.Л.Холмянский; инженеры: Я.М.Бобровский, Б.Ф.Кисин, А.Б.Мещанский); ГУП Мосгипронисельстрой (д-р техн. наук B.C.Сажин).
1 Область применения
Настоящий Свод правил (далее - СП) распространяется на основания и фундаменты вновь строящихся и реконструируемых зданий и сооружений*, возводимых в открытых котлованах.
* Далее вместо термина "здания и сооружения" используется термин "сооружения", в число которых входят также подземные сооружения.
Настоящий СП не распространяется на проектирование и устройство оснований и фундаментов гидротехнических сооружений, опор мостов и труб под насыпями дорог, аэродромных покрытий, сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, свайных фундаментов, а также оснований глубоких опор и фундаментов машин с динамическими нагрузками.
2 Нормативные ссылки
В настоящем Своде правил приведены ссылки на следующие нормативные документы:
СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах
СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции
СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия
СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах
СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений
СНиП 2.02.02-85* Основания гидротехнических сооружений
СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах
СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии
СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения
СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения
СНиП 2.06.03-85 Мелиоративные системы и сооружения
СНиП 2.06.14-85 Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод
СНиП 2.06.15-85 Инженерная защита территории от затопления и подтопления
СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты
СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции
СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия
СНиП 3.05.05-84 Технологическое оборудование и технологические трубопроводы
СНиП 3.07.03-85* Мелиоративные системы и сооружения
СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения
СНиП 12-01-2004 Организация строительства
СНиП 23-01-99* Строительная климатология
СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения
СП 11-102-97 Инженерно-экологические изыскания для строительства
СП 11-104-97 Инженерно-геодезические изыскания для строительства
СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства (ч.I-III)
ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик
ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) состава
ГОСТ 19912-2001 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
ГОСТ 20276-99 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости
ГОСТ 20522-96 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний
ГОСТ 22733-2002 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности
ГОСТ 23061-90 Грунты. Методы радиоизотопных измерений плотности и влажности
ГОСТ 23161-78 Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности
ГОСТ 24143-80 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик набухания и усадки
ГОСТ 24846-81 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений
ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация
ГОСТ 25192-82 Бетоны. Классификация и общие технические требования
ГОСТ 27751-88 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету
ГОСТ 30416-96 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения
ГОСТ 30672-99 Грунты. Полевые испытания. Общие положения
3 Определения
Определения основных терминов приведены в приложении А.
4 Общие положения
4.1 Основания и фундаменты должны проектироваться на основе и с учетом:
а) результатов инженерных изысканий для строительства;
б) сведений о сейсмичности района строительства;
в) данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности сооружения и условия его эксплуатации;
г) нагрузок, действующих на фундаменты;
д) окружающей застройки и влияния на нее вновь строящихся сооружений;
е) экологических требований (раздел 15);
ж) технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений для выбора наиболее экономичного и надежного проектного решения, обеспечивающего наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик грунтов и физико-механических свойств материалов фундаментов и других подземных конструкций.
4.2 При проектировании должны быть предусмотрены решения, обеспечивающие надежность, долговечность и экономичность сооружений на всех стадиях строительства и эксплуатации.
При разработке проектов производства работ и организации строительства должны выполняться требования по обеспечению надежности конструкций на всех стадиях их возведения.
4.3 Работы по проектированию следует вести в соответствии с техническим заданием на проектирование и необходимыми исходными данными (4.1). Порядок разработки проектной документации изложен в приложении Б.
4.4 При проектировании следует учитывать уровень ответственности сооружения в соответствии с ГОСТ 27751: I - повышенный, II - нормальный, III - пониженный.
4.5 Инженерные изыскания для строительства, проектирование оснований и фундаментов и их устройство должны выполняться организациями, имеющими лицензии на эти виды работ.
4.6 Инженерные изыскания для строительства должны проводиться в соответствии с требованиями СНиП 11-02, СП 11-102, СП 11-104, СП 11-105, государственных стандартов и других нормативных документов по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов для строительства.
Наименование грунтов оснований в описаниях результатов изысканий и в проектной документации следует принимать по ГОСТ 25100.
4.7 Результаты инженерных изысканий должны содержать данные, необходимые для выбора типа основания, фундаментов и подземных сооружений и проведения их расчетов по предельным состояниям с учетом прогноза возможных изменений (в процессе строительства и эксплуатации) инженерно-геологических условий площадки строительства и свойств грунтов, а также вида и объема инженерных мероприятий по ее освоению.
Проектирование без соответствующего инженерно-геологического, а также инженерно-экологического обоснований или при их недостаточности не допускается.
Примечание - При строительстве в условиях существующей застройки инженерные изыскания следует предусматривать не только для вновь строящихся сооружений, но и для окружающей застройки, попадающей в зону их влияния.
4.8 Конструктивное решение проектируемого сооружения и условия последующей его эксплуатации необходимы для выбора типа фундамента, учета влияния конструкций на работу основания, а также на окружающую застройку, для уточнения требований к допускаемым деформациям и т.д.
Руководство по проектированию железобетонных фундаментов
РУКОВОДСТВО
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ БАШЕННОГО ТИПА
РЕКОМЕНДОВАНО к изданию решением Ученого совета НИИОСП им. Н.М.Герсеванова Госстроя СССР.
РАЗРАБОТАНО к СНиП II-15-74.
Даны рекомендации по проектированию произвольной ортогональной, полигональной и круглой формы в плане железобетонных плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа на естественном основании, по выбору расчетных схем и параметров основания, в том числе переменного коэффициента жесткости, основания, расчету деформаций основания с расчетной схемой в виде линейно-деформируемого слоя, по определению предварительных размеров плитных фундаментов. Приведены особенности конструирования и наблюдений за осадками, сдвигами и кренами плитных фундаментов.
Для инженерно-технических работников проектных организаций.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Сплошные монолитные железобетонные плитные фундаменты прямоугольной, произвольной ортогональной либо полигональной и круглой формы в плане широко используются при строительстве на естественном основании (особенно на слабых и неоднородных грунтах) многоэтажных зданий различного назначения, а также промышленных сооружений типа силосов, элеваторов, дымовых труб и т.п. Площадь таких плит, как правило, превышает 100 м, а ширина или диаметр 10 м.
За последние годы в нашей стране проведены большие теоретические и экспериментальные исследования плитных фундаментов, завершившиеся разработкой методов и созданием программ для расчета плитных фундаментов на ЭВМ.
Методы и программы для расчета плитных фундаментов разработаны на основе последних достижений в области строительной механики, теории расчета железобетонных конструкций, механики грунтов, теории упругости, вычислительной математики и практики фундаментостроения. Они позволяют рассчитывать плитные фундаменты практически любой формы в плане (прямоугольные, круглые, кольцевые, сложной формы) переменной толщины с учетом влияния жесткости верхнего строения в виде каркаса, системы связанных между собой жестких диафрагм, несущих стен или очень жесткого надфундаметного строения типа силосных корпусов, дымовых труб и т.п. Стал возможным совместный расчет в упругой постановке элементов связевого или рамного каркаса и плитного фундамента, а также расчет плитного фундамента с учетом особенностей деформирования железобетона.
В связи с этим "Руководство по проектированию фундаментных плит каркасных зданий" (1977 г.) полностью переработано и дополнено.
В Руководстве даются рекомендации и примеры по выбору расчетных схем и параметров основания, в том числе переменного коэффициента жесткости основания, по расчету деформаций основания с расчетной схемой в виде линейно-деформируемого слоя, по определению предварительных размеров плитного фундамента по условию минимального объема бетона, по выбору методов и программ на ЭВМ для расчета плитных фундаментов произвольной ортогональной, полигональной и круглой формы в плане зданий и сооружений, а также круглых и кольцевых фундаментов с коническими оболочками для сооружений башенного типа. Обращено внимание на особенности конструирования плитных фундаментов. Изложены требования к измерениям осадок, сдвигов и кренов плитных фундаментов.
В приложениях к Руководству даны основные характеристики программ для ЭВМ, позволяющих подобрать минимальные предварительные размеры плитных фундаментов, а затем выполнить расчет фундаментов переменной жесткости с учетом особенностей деформирования железобетона, трения на поверхности контакта фундамента с грунтом, влияния жесткости надфундаментного строения в виде каркаса и стен здания, очень жесткого ствола дымовой трубы, банок силосных корпусов и других, а также произвести совместный расчет различных схем каркаса здания и плитного фундамента. Кроме того, приведены графики для быстрого определения осадок и кренов прямоугольных и круглых жестких фундаментов на основании в виде линейно-деформируемого полупространства и слоя конечной толщины.
Руководство составили: разд.1 "Основные положения" - канд. техн. наук Т.А.Маликова (НИИОСП); разд.2 "Расчет основания по деформациям" - д-р техн. наук, проф. К.Е.Егоров, канд. техн. наук Т.А.Маликова (НИИОСП); разд.3 "Определение предварительных размеров плитного фундамента по условию минимального объема бетона" - канд. техн. наук Т.А.Маликова (табл.11 - инж. С.А.Компанейский, Моспроект-2); разд.4 "Определение коэффициентов жесткости основания плитного фундамента" - канд. техн. наук Т.А.Маликова; разд.5 "Статические расчеты плитных фундаментов", подраздел "Расчет плитного фундамента с учетом влияния стен здания" - д-р техн. наук, проф. В.И.Соломин; инж. А.С.Сытник (Челябинский политехнический институт - ЧПИ); подраздел "Расчет плитного фундамента здания с учетом особенностей деформирования железобетона" - д-р техн. наук, проф. В.И.Соломин, канд. техн. наук В.Л.Высоковский (ЧПИ); подраздел "Совместный расчет плитного фундамента и рамного каркаса здания" - канд. техн. наук Е.Б.Фрайфельд (Харьковский Промстройниипроект); подраздел "Совместный расчет плитного фундамента и надфундаментного строения здания со связевым или рамно-связевым каркасом, а также панельного и кирпичного дома" - канд. техн. наук М.С.Вайнштейн (Моспроект-1); подраздел "Расчет плитных фундаментов с учетом влияния рамного каркаса здания" - канд. техн. наук В.И.Обозов (ЦНИИСК); подразделы "Расчет прямоугольных плитных фундаментов зданий с рамным каркасом при учете жесткости каркаса и реактивных касательных напряжений", "Расчет прямоугольных плитных фундаментов зданий со связевым каркасом при учете реактивных касательных напряжений" и "Расчет толстых плитных фундаментов с учетом реактивных касательных напряжений" - д-р техн. наук, проф. И.И.Гудушаури, канд. техн. наук В.И.Ломидзе, инж. А.Д.Джакели (Грузинский НИИ энергетики и гидротехнических сооружений); подраздел "Расчет сплошных железобетонных плитных фундаментов под сетку колонн по кинематическому методу предельного равновесия" - д-р техн. наук, проф. Ю.Н.Мурзенко (Новочеркасский политехнический институт), канд. техн. наук А.А.Цессарский (Киевское отделение ВНИИГС), инж. С.И.Политов (НПИ); подраздел "Расчет плитных фундаментов с учетом жесткости силосных корпусов" - канд. физ.-мат. наук В.И.Сливкер, канд. техн. наук К.П.Галасова (Ленпромстройпроект); подразделы "Совместный расчет плитных фундаментов элеваторов и надфундаментных конструкций конечной жесткости" и "Расчет прямоугольного плитного фундамента, взаимодействующего с деформируемым основанием и жестким надфундаментным строением" - кандидаты техн. наук Е.З.Болтянский, Ю.Ю.Чинилин (ЦНИИПромзернопроект); подраздел "Расчет круглых и кольцевых плитных фундаментов с коническими оболочками для сооружений башенного типа" - д-р техн. наук, проф. В.И.Климанов, инж. А.Г.Литвиненко, В.П.Каваева, А.И.Макаров (Уральский Промстройниипроект); подраздел "Расчет круглых и кольцевых плитных фундаментов сооружений башенного типа с учетом особенностей деформирования железобетона" - д-р техн. наук, проф. В.И.Соломин, канд. техн. наук С.Б.Шматков (ЧПИ); подраздел "Расчет круглых плитных фундаментов с учетом особенностей деформирования основания с переменными физико-механическими характеристиками" - д-р физ.-мат. наук, проф. В.М.Александров, канд. физ.-мат. наук Г.Н.Павлик (РГУ); разд.6 "Конструктивные требования" - инж. И.Я.Дрибинский, Ю.Д.Коломийченко, канд. техн. наук В.С.Урисман (Харьковский Промстройниипроект); разд.7 "Требования к измерениям осадок, сдвигов и кренов плитных фундаментов", подраздел "Измерение осадок" - канд. техн. наук Т.А.Маликова, подразделы "Измерение сдвигов" и "Измерение кренов" - канд. техн. наук О.В.Китайкина (НИИОСП); прил.1 - канд. техн. наук Т.А.Маликова (НИИОСП), прил.2 и 3 - канд. техн. наук В.С.Урисман (Харьковский Промстройниипроект).
Табл.12-21, 24-42, 49-58 заимствованы из книги д-ра техн. наук, проф. М.И.Горбунова-Посадова "Таблицы для расчета тонких плит на упругом основании" (М., Госстройиздат, 1958). Руководство разработано под общей редакцией д-ра техн. наук, проф. К.Е.Егорова и канд. техн. наук Т.А.Маликовой.
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Общие указания
1.1. Настоящее Руководство рекомендуется использовать при проектировании крупноразмерных (шириной 10 м или диаметром 10 м) прямоугольных, произвольной ортогональной, полигональной, круглой формы в плане железобетонных плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа (силосных корпусов, дымовых труб, теле- и радиобашен и т.п.) на естественном основании, не подверженном сейсмическим воздействиям и не находящемся в районе особых грунтовых условий (просадочных, набухающих, засоленных грунтов, подрабатываемых и закарстованных территорий).
Руководством допускается пользоваться при проектировании зданий и сооружений других систем (бескаркасных, со смешанным каркасом и др.).
1.2. Плитные фундаменты и их основания следует проектировать в соответствии с требованиями глав СНиП на нагрузки и воздействия, по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, а также оснований зданий и сооружений с учетом указаний инструкций на проектирование сооружений башенного типа (элеваторов, силосных складов сыпучих материалов, дымовых труб, доменных печей и др.), нормативных документов, содержащих требования к материалам и правилам производства работ, а также в соответствии с настоящим Руководством.
1.3. Расчет плитных фундаментов зданий, строящихся в особых грунтовых условиях, допускается выполнять по рекомендациям настоящего Руководства, при этом необходимо дополнительно пользоваться следующими нормативными документами для подготовки исходных данных к расчету: "Руководством по расчету и проектированию зданий и сооружений на подрабатываемых территориях" (М., 1977), "Инструкцией по проектированию бескаркасных жилых домов, строящихся на просадочных грунтах с применением конструктивных мероприятий" (РСН 297-78), а также главой СНиП на проектирование зданий и сооружений на подрабатываемых территориях.
1.4. Проектирование плитных фундаментов необходимо осуществлять на основе:
результатов инженерно-геологических изысканий места строительства;
опыта возведения и эксплуатации сооружений с плитными фундаментами в аналогичных инженерно-геологических условиях строительства;
технического задания на проектирование здания или сооружения, условий производства работ и последующей эксплуатации;
технико-экономического сравнения возможных вариантов проектного решения.
1.5. Конструкция железобетонного плитного фундамента должна обеспечивать прочность и надежность здания или сооружения и выбираться в зависимости от конструктивной схемы сооружения, величины и характера воздействий, несущей способности и деформативности основания при минимальном расходе материалов и трудоемкости.
1.6. Для плитного фундамента должен применяться бетон марки не ниже М 200.
1.7. Под плитные фундаменты следует устраивать бетонную подготовку из бетона марки не ниже М 50, толщину которой определяют в зависимости от условий, методов производства работ и принимают не менее 100 мм. При водонасыщенном глинистом основании бетон подготовки рекомендуется укладывать на песчаную подушку толщиной не менее 200 мм.
1.8. В случае агрессивных грунтовых вод следует предусматривать антикоррозионные мероприятия по защите плитного фундамента в соответствии с указаниями главы СНиП на защиту строительных конструкций от коррозии.
1.9. При производстве земляных работ необходимо предусмотреть мероприятия по сохранению природной структуры грунтов основания, принимая в необходимых случаях зачистку дна котлована вручную.
1.10. Натурные измерения деформаций оснований и плитных фундаментов в процессе строительства и эксплуатации здания или сооружения должны предусматриваться в соответствии с указаниями пп.1.7 и 3.71 главы СНиП на проектирование оснований зданий и сооружений. Для этого при разработке рабочих чертежей нулевого цикла нужно составить проект изготовления и закладки плитных, глубинных марок и глубинных реперов (см. разд.7), включить стоимость этих работ в смету на строительство здания или сооружения, а также предусмотреть средства на проведение геодезических измерений.
Требования к инженерно-геологическим изысканиям
1.11. Предварительную оценку инженерно-геологических условий площадки строительства и выбор типа фундаментов выполняют на основе предварительных изысканий.
1.12. Техническое задание на проведение инженерно-геологических изысканий при предварительно выбранном типе фундамента в виде сплошной плиты составляет проектный институт в соответствии с указаниями главы СНиП на проектирование оснований зданий и сооружений, главы СНиП на выполнение инженерных изысканий для строительства, а также документов, развивающих эту главу СНиП.
1.13. Программу инженерно-геологических изысканий подготавливает изыскательская организация согласно техническому заданию проектного института и в соответствии с требованиями главы СНиП на выполнение инженерных изысканий и согласовывает с этим институтом.
1.14. Техническим заданием на проведение инженерно-геологических изысканий на территории строительства должна быть предусмотрена проходка следующих скважин:
разведочных на глубину 40-50 м с расстоянием между ними не более 50 м и не менее одной на сооружение;
инженерно-геологических, число которых должно быть не менее пяти: по углам и в центре плиты; допускается размещение скважин между двумя соседними сооружениями, если расстояние между ними не превышает 10 м.
Число разведочных и инженерно-геологических скважин и расстояния между ними определяют в зависимости от изученности и сложности геологических условий площадки строительства, а также с учетом размеров и назначения здания или сооружения.
1.15. Глубину проходки инженерно-геологических скважин принимают равной:
расстоянию от дневной поверхности до слоя скального грунта, обнаруженного на глубине, меньшей 20 м от проектируемой подошвы фундаментной плиты;
половине ширины фундамента, но не менее 20 м, если скальные грунты залегают на большей глубине.
Если на глубине, большей половины ширины фундамента и большей 20 м, обнаружен слой слабого грунта, необходимо скважину углубить, пройдя слой этого грунта.
Для элеваторных сооружений и силосных складов требуется корректировка указанных глубин бурения в соответствии с расчетной глубиной сжимаемой толщи основания.
1.16. Техническое задание на проведение инженерно-геологических изысканий на территории строительства дымовой трубы следует составлять с учетом требований "Рекомендаций по производству инженерно-геологических изысканий для дымовых труб" (НИИОСП. М.: Стройиздат, 1980).
1.17. В техническое задание на изыскания необходимо включать проведение статического и динамического зондирования* для выявления неоднородности грунтов, их прочностных и деформационных характеристик.
** На территории Российской Федерации действует ГОСТ 19912-2001. - Примечание изготовителя базы данных.
1.18. Модули деформации нескальных грунтов основания следует, как правило, определять в полевых условиях при проходке инженерно-геологических скважин, а также в шурфах и шахтах загружением штампа статическими нагрузками* в соответствии с требованиями главы СНиП на проектирование оснований зданий и сооружений.
* ГОСТ 12374-77 "Грунты. Метод полевого испытания статическими нагрузками".
1.19. Методы определения деформационных и прочностных характеристик грунтов основания необходимо выбирать в соответствии с указаниями пп.3.25-3.35 "Руководства по проектированию оснований зданий и сооружений" (НИИОСП. М.: Стройиздат, 1977).
1.20. Гидростатические исследования должны включать определение расчетного уровня основного горизонта грунтовых вод, прогнозирование верховодки на время производства работ и эксплуатации здания или сооружения, изменения химического состава грунтовых вод в период эксплуатации здания или сооружения, а также установление степени агрессивности грунтовых вод.
Требования к расчетам плитного фундамента и основания
1.21. Плитный фундамент должен удовлетворять требованиям расчета по несущей способности (предельные состояния первой группы) и по пригодности к нормальной эксплуатации (предельные состояния второй группы), принимаемым в соответствии с указаниями главы СНиП на проектирование бетонных и железобетонных конструкций.
1.22. Величины нагрузок и воздействий на плитный фундамент, значения коэффициентов перегрузок, коэффициентов сочетаний, а также подразделение нагрузок на постоянные и временные, длительные, кратковременные, особые следует принимать в соответствии с требованиями главы СНиП по нагрузкам и воздействиям.
1.23. При определении площадок загружения фундамента следует нагрузку, передаваемую подколонниками (банкетками) или стенами, приводить к срединной поверхности фундамента, распределяя ее под углом 45° от нижнего обреза подколонников или стен.
Собственный вес плитного фундамента допускается не учитывать в случае песчаного основания, принимать с коэффициентом 0,5 при глинистом основании и учитывать плотностью*, если плитный фундамент лежит на основании, сложенном слабыми грунтами с модулем деформации 5 МПа.
* Текст соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
1.24. Основание плитного фундамента также должно рассчитываться по двум группам предельных состояний:
по первой группе - по несущей способности;
по второй группе - по деформациям (осадкам, прогибам и пр.), создающим препятствия для нормальной эксплуатации зданий и сооружений.
1.25. Основание плитного фундамента рассчитывают по несущей способности, если фундамент расположен на бровке откоса, вблизи крутопадающего слоя грунта, или если оно сложено скальными грунтами.
1.26. Усилия в плитном фундаменте и его деформации, а также деформации основания рекомендуется определять расчетом из условия совместной работы надфундаментной конструкции, фундамента и основания с учетом неоднородности основания по глубине и в плане, распределяющей способности основания, воздействия соседних зданий и сооружений, а также неупругих деформаций грунта, бетона и арматуры фундамента, материала элементов надфундаментных конструкций и наличия трещин в фундаменте.
1.27. Для упрощения расчета плитного фундамента допускается не учитывать влияние на распределение усилий в фундаменте заглубления фундамента и реактивных касательных напряжений по подошве. Допускается также использовать приближенные приемы учета неупругих деформаций основания, фундамента и элементов надфундаментных конструкций либо выполнять расчет плитного фундамента в предположении линейно-упругого деформирования материала фундамента, элементов надфундаментных конструкций и грунтов основания (в так называемой линейной постановке задачи) с использованием принципа независимости действия сил, а подбор арматуры и проверку прочности сечений фундамента производить на найденные усилия в соответствии с указаниями главы СНиП на проектирование бетонных и железобетонных конструкций.
1.28. Расчет системы надфундаментные конструкции-фундамент-основание рекомендуется выполнять с учетом последовательности возведения сооружения.
Читайте также: