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.