4.2. МАТЕРИАЛЫ ФУНДАМЕНТОВ (ч. 1)

Материалы фундаментов выбираются в соответствии с материалами основных конструкций сооружения. Кроме прочности материал фундаментов должен обладать необходимой морозостойкостью. В качестве материала фундаментов применяются железобетон, бетон, каменные материалы (кирпич, бут, блоки из природных камней). В отдельных случаях возможно использование облегченных и легких бетонов, цементогрунта. Сборные элементы изготовляются из железобетона и бетона, в том числе и на силикатных вяжущих материалах, а также из цементогрунта и кирпича.

Армируют фундаменты горячекатаной арматурной сталью класса А-III и обыкновенной арматурной проволокой диаметром 3—5 мм класса Вр-I и B-II [2]. Допускается применение для поперечной конструктивной и монтажной арматуры горячекатаной арматурной стали класса A-I и А-II, а также проволоки класса В-II диаметром 6—8 мм в сварных сетках и каркасах. Для монтажных петель сборных элементов применяется горячекатаная арматурная сталь A-I или А-II. Если монтаж конструкций происходит при температуре ниже минус 40 °С, для монтажных петель не допускается применение стали марки ВСт3сп2.

За нормативные сопротивления арматуры Rsk принимаются наименьшие контролируемые значения предела текучести, физического или условного: для стержневой арматуры — равного напряжениям, соответствующим остаточному относительному удлинению 0,2 %, а для проволочной арматуры — равного 0,75 временного сопротивления разрыву. Указанные контролируемые характеристики арматуры принимаются в соответствии с государственными стандартами на арматурные стали и гарантируются с вероятностью не менее 0,95.

Расчетные сопротивления арматуры при расчете конструкций по предельным состояниям первой группы приведены в табл. 4.1, а расчетные сопротивления при расчете по предельным состояниям второй группы — в табл. 4.2.

Виды материалов назначаются из расчета их на прочность. Минимальные марки материалов по прочности на осевое сжатие для фундаментов должны быть не ниже приведенных в табл. 4.3.

ТАБЛИЦА 4.1. РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ АРМАТУРЫ ДЛЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ ПЕРВОЙ ГРУППЫ

Стержневая арматура Расчетные сопротивления арматуры, МПа
Растяжению Сжатию Rsc
продольной, поперечной (хомутов и отогнутых стержней) при расчете наклонных сечений на действие изгибающего момента Rs поперечной (хомутов и отогнутых стержней) при расчете наклонных сечений на действие поперечной силы Rsw
A-I 225 180 225
А-II 280 225 280
А-III диаметром, мм:
   6—8
   10—40

355
365

285
295

355
365
Вр-I диаметром, мм:
   3
   4
   5

375
365
360

305
295
290

375
365
360
Вр-II диаметром, мм:
   3
   4
   5
   6
   7

1250
1200
1100
1050
980

990
940
880
830
785

390
390
390
390
390

ТАБЛИЦА 4.2. РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ АРМАТУРЫ ДЛЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ ВТОРОЙ ГРУППЫ

Стержневая арматура Расчетные сопротивления арматуры, МПа
Растяжению Сжатию Rsc
продольной, поперечной (хомутов и отогнутых стержней) при расчете наклонных сечений на действие изгибающего момента Rs поперечной (хомутов и отогнутых стержней) при расчете наклонных сечений на действие поперечной силы Rsw
A-I 235 190 235
А-II 295 235 295
А-III диаметром, мм:
   6—8
   10—40

380
390

305
315

380
390
Вр-I диаметром, мм:
   3
   4
   5

410
400
385

335
325
320

410
400
395
Вр-II диаметром, мм:
   3
   4
   5
   6
   7

1500
1440
1320
1260
1175

1190
1355
1055
995
942

1500
1440
1320
1260
1175

ТАБЛИЦА 4.3. МАРКИ МАТЕРИАЛА ФУНДАМЕНТОВ

Материал Минимальные марки для сооружений класса
I II III
Грунт
а б в а б в а б в
Бетон:
   тяжелый
   на пористых заполнителях

100
100

100
100

150

75
100

75
100

100

50
75

50
75

75
Силикатная масса 100 150 75 100
Природные камни 150 150 200 100 150 200 75 100 150
Кирпич 150 150 100 150 75 100 150
Цементогрунт 100 150 75 100 100

Условные обозначения грунтов: а — крупнообломочные и песчаные маловлажные, супеси твердые, суглинки и глины твердые; б — крупнообломочные и песчаные влажные, супеси пластичные, суглинки и глины тугопластичные и мягкопластичные; в — крупнообломочные и песчаные, насыщенные водой, супеси текучие, суглинки и глины текучепластичные и текучие.

Минимальные марки растворов по пределу прочности на сжатие для кладки фундаментов следует принимать не ниже приведенных в табл. 4.4 [3].

При устройстве железобетонных монолитных и сборных фундаментов должен применяться бетон класса не ниже В10.

ТАБЛИЦА 4.4. МАРКИ РАСТВОРОВ

Раствор Грунт Минимальная марка для сооружений класса
I II III
Цементный а 25 10 10
б 50 25 10
в 75 50 25
Цементно-известковый а 25 10 10
б 50 25 25
в 100 75 50
Цементно-глинистый а 25 10 10
б 50 25 25
в 100 75 50

Примечание. Условные обозначения грунтов те же, что и в табл. 4.3.

Для изготовления пустотелых фундаментных стеновых блоков, а также бутобетонных блоков применяются материалы, марки которых по прочности на осевое сжатие должны быть не менее указанных в табл. 4.5.

Проектная марка бетона по прочности на сжатие назначается по прочности на осевое сжатие (кубиковая прочность).

Минимальные проектные марки бетона по морозостойкости принимаются по табл. 4.6.

Проектная марка бетона и камней по морозостойкости принимается по числу выдерживаемых циклов попеременного замораживания и оттаивания образцов. Марки бетонов, камней и растворов по прочности и морозостойкости определяются по методике, установленной государственными стандартами. Возраст бетона и раствора, отвечающий его проектной марке, принимается, как правило, равным 28 дням.

ТАБЛИЦА 4.5. МАРКИ БЕТОНА ПО ПРОЧНОСТИ

Блоки Минимальная марка для сооружений класса
I II III
Грунт
а б в а б в а б в
Пустотелые:
   из тяжелого бетона
   из бетона на пористых заполнителях
   из силикатной массы

150
150







100
150
150







75
100
100

100
100
100



Бутобетонные с бутовым камнем:
   марки 200 и выше
   марки 150—200
   марки 75—150

75
100
150

75
100
150

100
150
200

50
75
100

50
75
100

75
100
150

50
150
75

50
50
75

75
75
100
Бутобетонные на щебне из хорошо обожженного кирпича марки 100 и выше 150 150 200 100 100 150 75 75 100

Примечание. Условные обозначения грунтов те же, что и в табл. 4.3.

ТАБЛИЦА 4.6. МАРКИ БЕТОНА ПО МОРОЗОСТОЙКОСТИ

Расчетная зимняя температура наружного воздуха t, град Минимальная марка для сооружений класса
Грунт
а б в а б в а б в
t < –40 75

50
100

75
150

100
50

35
75

50
100

75
35*

25
50

35
70

50
–40 ≤ t < –20 50

35
75

50
100

75
35

25
50

35
75

50
25*

15
35

25
50

35
–20 ≤ t < –5 35*

25
50

35
75

50
25

15
35

25
50

35


10
25*

15
35*

25
t ≥ –5 25*

15
35*

25
50

35


10
25

15
35

25


10


10
25*

15

Примечания: 1. Звездочкой отмечены марки, которые для тяжелого бетона не нормируются.

2. Знак «тире» обозначает, что марки не нормируются.

3. Над чертой даны требуемые марки для бетона, цементного грунта и искусственных камней; под чертой — для природных камней.

4. Условные обозначения грунтов те же, что и в табл. 4.3.


Расчетные сопротивления бетонов в зависимости от их проектных марок по прочности на сжатие приведены для предельных состояний первой и второй группы соответственно в табл. 4.7 и 4.8. Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы, приведенные в табл. 4.7, вводятся в расчет с коэффициентом условий работы согласно табл. 4.9.

ТАБЛИЦА 4.7. РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ БЕТОНА ДЛЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ ПЕРВОЙ ГРУППЫ

Сопротивление Бетон Значение сопротивления, МПа, при проектной марке бетона по прочности па сжатие
М50 М75 М100 М150 М200 М250 М300 М350 М400 М450 М500
Сжатие осевое (призменная прочность) Rb,ser Тяжелый 2,3 3,5 4,5 7 9 11 13,5 15,5 17,5 19,5 21,5
На пористых заполнителях 2,3 3,5 4,5 7 9 11 13,5 15,5 17,5
Растяжение осевое Rbt,ser Тяжелый 0,28 0,38 0,48 0,63 0,75 0,88 1 1,1 1,2 1,28 1,35

ТАБЛИЦА 4.8. НОРМАТИВНОЕ И РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ БЕТОНА ДЛЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ ВТОРОЙ ГРУППЫ

Сопротивление Бетон Значение сопротивления, МПа, при проектной марке бетона по прочности па сжатие
М50 М75 М100 М150 М200 М250 М300 М350 М400 М450 М500
Сжатие осевое (призменная прочность) Rb,ser Тяжелый 3 4,5 6 8,5 11,5 14,5 17 20 22,5 25,5 28
На пористых заполнителях 3 4,5 6 8,5 11,5 14,5 17 20 22,5
Растяжение осевое Rbt,ser Тяжелый 0,42 0,58 0,72 0,95 1,15 1,3 1,5 1,65 1,8 1,9 2

Примечание. Сопротивления, приведенные в настоящей таблице, вводятся в расчет с коэффициентом условий работы бетона mb = 1, за исключением случаев, когда действует многократно повторяющаяся нагрузка при расчете по образованию трещин.

Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения