При армированных фундаментах расчетные моменты для изгибающего армирования плиты должны определяться по давлению грунта. При этом следует различать две пары расчетных моментов:
- пара расчетных моментов для нижнего армирования плиты
- пара расчетных моментов для верхнего армирования плиты
Эти пары расчетных моментов состоят из расчетных моментов для соответствующего армирования в направлении главных осей системы координат опирания.
На рисунке показан фундамент, нагруженный одиночной нагрузкой. Под телом фундамента формируется прямолинейное распределение напряжений. При этом обеспечивается определение точного напряжения под четырьмя угловыми точками фундамента, а также в центре фундамента и, при необходимости, хода раскрытого шва. Как только распределение напряжений под телом фундамента известно, можно определить расчетные моменты для нижнего армирования плиты в направлениях x и y.
Расчетные сечения
Определение расчетных моментов основано на так называемых "расчетных сечениях". Их выполнение зависит от того, как колонна соединена с фундаментной плитой. Для отдельных типов соединения программа автоматически задает подходящие расчетные сечения (некоторые типы фундаментов еще находятся в подготовке).
Колонна без стакана или блоковый фундамент
Расчетные сечения проводятся по наружным граням колонны. Таким образом, получаются расстояния Δx и Δy соответствующих расчетных сечений от соответствующих параллельных осей системы координат опирания следующим образом:
|
cx |
Размер колонны по направлению x |
|
cy |
Размеры колонны по оси Y |
Стаканный фундамент с гладкими внутренними стенками стакана
Расчетные сечения проводятся, как и для колонны без стакана, по наружным граням колонны.
Стаканный фундамент с шероховатыми внутренними стенками стакана
Расчетные сечения проводятся через середину стенок стакана. Получаются следующие расстояния:
|
cx |
Размер стойки по оси x |
|
cy |
Размер стойки в направлении y |
|
a2 |
Верхний зазор колонн |
|
to |
Толщина верхней стенки стаканного фундамента |
Ступенчатый фундамент
Для ступенчатого фундамента различают два расчетных сечения: одно для 1-й ступени и одно для фундаментной плиты. Расчетное сечение 1-й ступени (нижнее армирование) проводится через край колонны, однако со смещением на 0,15 толщины колонны внутрь. Расстояния Δx и Δy расчетных сечений от соответствующих параллельных осей системы координат опирания определяются следующим образом:
Расчетное сечение фундаментной плиты (нижнее армирование) проводится по краю ступени.
Расчетные моменты
Сначала равнодействующая напряжения сжатия определяется как объем тела сжатия за пределами расчетного сечения. Затем определяется расстояние, на которое центр тяжести этого тела сжатия удален перпендикулярно расчетному сечению. Произведение равнодействующей сжимающей силы на расстояние до расчетного сечения дает момент сжатия Md.
Таким образом, момент сжатия Md определяется по напряжению сжатия, которое также включает составляющие нагрузок, непосредственно передающие воздействие на грунт и, следовательно, не вызывающие изгиб фундаментной плиты. Эти составляющие напряжения сжатия возникают из собственного веса фундаментной плиты, обратной засыпки и, при необходимости, дополнительной равномерно распределенной поверхностной нагрузки. Эти составляющие следует вычесть из момента сжатия. Это выполняется путем умножения площади фундамента до расчетного сечения на расстояние до центра тяжести площади, а затем на соответствующие поверхностные нагрузки. Таким образом определяется составляющая MG момента сжатия, которая не вызывает изгиб и поэтому должна быть вычтена из Md. Оставшаяся разность дает расчетный момент Mнизу.
Таким образом определяются расчетные моменты для арматуры в направлениях x и y.
Расчетный момент для верхнего армирования плиты аналогично вычисляется по разности моментов от давления грунта и постоянной нагрузки.
