Плитные фундаменты

Фундаменты в виде сплошных плит (сплошные, плитные) применяют, как правило, при строительстве высоких зданий и сооружений, когда нагрузки от здания таковы, что не могут быть восприняты основанием под отдельно стоящими или ленточными фундаментами с учетом обеспечения нормируемых осадок и кренов. Исходя из этих же соображений, их используют также при строительстве зданий на слабых грунтах (рис. 7.19). По способу изготовления различают сборные, монолитные и сборно-монолитные фундаменты. Чаще всего применяются следующие конструкции фундаментов: сплошная ребристая плита с параллельными или перекрестными рёбрами выше или ниже плиты; безбалочная плита с капителями под колоннами; капители могут иметь пирамидальную или криволинейную форму; коробчатый фундамент в виде ребристой плиты с ребрами на высоту этажа и перекрытием над ними. Для снижения расхода материалов используют ребристые, коробчатые плиты и оболочки вместо сплошных плит (рис. 7.20). При слабых грунтах в основании с целью повышения устойчивости слабого грунта прибегают к применению ломаного нижнего профиля плиты (ребристая плита с ребрами вниз, складка). Коробчатый фундамент применяют, если нужна повышенная жесткость фундамента для выравнивания неравномерных осадок (если на фундамент опирается здание с разной этажностью отдельных частей, или если физико-механические характеристики грунтов в пределах фундамента существенно меняются).

В условиях слабых водонасыщенных грунтов применяют герметичные коробчатые «плавающие» фундаменты (обычно с использованием напрягаемой арматуры для повышения трещиностойкости), при расчете несущей способности которых используется подъемная сила грунтовых вод при их постоянном уровне (например, при расположении здания вблизи водоема). Жесткость фундаментов увеличивают путем применения коробчатых плит и оболочек, что вместе с предварительным напряжением арматуры повышает также и трещиностойкость. При технико-экономическом обосновании в плитных фундаментах для повышения жесткости и трещиностойкости используют напрягаемую арматуру, которая до бетонирования вводится в гибкие каналообразователи и укладывается на специальные поддерживающие стойки, что позволяет расположить ее в соответствии с эпюрами изгибающих моментов (в направлении главных растягивающих усилий). После бетонирования и набора бетоном передаточной прочности арматуру напрягают и заанкеривают на концах, а каналы инъецируют. В целях изучения действительной работы плитных фундаментов при действии внешней нагрузки нами были выполнены экспериментальнотеоретические исследования.

Установлены важные закономерности, которые необходимо учитывать в расчете и при конструировании плитных фундаментов:

1. Переход от работы с однозначной эпюрой изгибающих моментов в начальной условно упругой стадии к двузначной эпюре после образования и раскрытия трещин. Этот результат позволяет говорить о возможности применения упругих моделей в расчетах балок и плит, дающих в результате однозначную эпюру изгибающих моментов: эти расчеты позволяют определить распределение напряжений только в условно упругой начальной стадии работы фундаментов; после этого напряженно-деформированное состояние фундамента принципиально изменяется.

2. Разрушение по поперечной силе безбалочных плит протекает аналогично разрушению столбчатых фундаментов. Одновременный отрыв пирамиды продавливания не наблюдается. Перераспределение нормальных напряжений на контакте фундамента и грунта при росте внешней нагрузки ведет к росту прочности фундамента.

3. Реализация растущих усилий распора вследствие ограничения расширения площади контакта, жесткости надфундаментных конструкций, действия сил трения на контакте. Так как эти силы являются продольными, то можно считать, что нормальные сечения фундаментов с плоской подошвой работают на внецентренное сжатие; изгибаемые элементы в фундаментах отсутствуют, так как всегда действуют продольные силы.

Экспериментальными исследованиями обоснованы методы расчета, которые приводят к получению двузначных эпюр изгибающих моментов в плитных фундаментах. Поэтому плитные фундаменты необходимо армировать двойной арматурой в растянутых зонах — пролетной и надопорной. Для плитных фундаментов характерна относительно большая толщина плит по сравнению с плитами перекрытий — более 400...600 мм, иногда до 2...4 и более м (фундаменты высотных зданий, многоэтажных складов с большими нагрузками на перекрытиях). Поэтому в плитных фундаментах существенна роль сил распора («мембранных»), действующих в плоскости плиты и оказывающих очень большое влияние на работу плит (снижающих изгибающие моменты, повышающих жесткость, и даже влияющих на прочность по поперечной силе). Силы распора изменяют вид напряженно-деформированного состояния плит — от изгиба к внецентренному сжатию.

Расчет и проектирование фундаментов (рис. 7.21). Конструкции плитных фундаментов рассчитывают по I группе предельных состояний — по прочности по нормальным и наклонным сечениям, и по II группе — по трещиностойкости. Расчет прочности статически неопределимых фундаментных плит по нормальным сечениям рекомендуется вести методом предельного равновесия. В местах наибольших изгибающих моментов (в пролетах и над опорами) в плитах образуются пластические шарниры, разделяющие каждую плиту на жесткие звенья. В пролетных пластических шарнирах трещины раскрываются вверху, а в опорных — внизу плит. При действии регулярных внешних нагрузок, при сравнительно однородных напластованиях грунтов и при отсутствии деформационных воздействий фундаменты можно рассчитывать, как перевернутые плиты перекрытий на действие давления грунта р. В остальных случаях рекомендуется использовать компьютерные программы (например, ПК «Лира» и др.).

Расчет прочности балочных плит по нормальным сечениям. При одинаковых пролетах моменты в средних пролетах и на средних опорах равны

где M — изгибающий момент от действия равномерного отпора грунта р при расчетном пролете lc.

Величины пролетных моментов в крайних пролетах с учетом возможного неполного защемления плит

Моменты под вторыми от края опорами

При неравных пролётах балочной плиты расчет начинается с большего пролета. Пролетный момент для крайнего большого пролета:

Пролетный момент для среднего большего пролета

Опорные моменты для большого пролета определяются из условия, что полусумма опорных моментов плюс пролетный момент составляют plc2/8; полученные значения опорных моментов, откорректированные в соответствии с фактическим армированием, принимаются как заданные при определении расчетных моментов в соседних пролетах. Расчет площади сечения рабочей арматуры по изгибающему моменту. Учет благоприятного влияния распора дан ниже.

Расчет прочности плит, опертых по контуру (см. рис. 7.21). При расчете прочности применяют более простой кинематический способ расчета метода предельного равновесия в виде решения уравнения равенства работ внешних и внутренних сил на возможных перемещениях. Разрушающая интенсивность контактных давлений р определяется из равенства работ внешней нагрузки V и внутренних сил T на бесконечно малых перемещениях

где у — скорость возможных перемещений точек плиты; Mpl — предельный изгибающий момент на длине каждого пластического шарнира; фpl — скорость взаимного поворота звеньев в линейном пластическом шарнире.

Принимают экспериментально установленную форму разрушения в виде «конверта» с наклоном трещин (линейных пластических шарниров) 45° в углах плит к ортогональным осям. Для обеспечения образования пластических шарниров и применения метода предельного равновесия нужно: применять арматуру, допускающую пластические деформации в пластических шарнирах; исключать разрушение бетона; не допускать превышения относительной высоты сжатой зоны над ее граничной величиной. При соотношении сторон плит l2/l1 < 3, плиты работают в двух направлениях (оперты по контуру). При равномерно распределенной нагрузке принимается схема излома в виде системы плоских дисков, соединенных между собой линейными пластическими шарнирами. Для вычисления работы внешней нагрузки (давления грунта р) плите задают возможное единичное перемещение. Тогда углы поворота звеньев плиты по линиям излома

Работа изгибающих моментов в линейных пластических шарнирах

где MК — изгибающий момент по длине линейного пластического шарнира. Подставив (7.57) в (7.58), получим

Работа равномерно распределенного давления грунта р

Интеграл представляет собой объем фигуры перемещений.

Из равенства работ Wм = Wр

При расчете прямоугольных плит рекомендуется задать соотношения моментов. Например, для плиты с равными пролетами в двух направлениях

Как отмечено в экспериментах, раскрытие трещин в опорных и пролетных сечениях ведет к увеличению длины срединной поверхности плиты, что при наличии жесткого контура и трения по грунту, препятствующих горизонтальному перемещению плиты, ведет к реализации усилия распора, повышающего несущую способность плиты. Для уменьшения расхода арматуры рекомендуется использовать перераспределение усилий с учетом пластических деформаций арматуры. Границы перераспределения усилий и армирования могут определяться эксплуатационными требованиями (деформативностью, трещиностойкостью), предельными состояниями второй группы.

Расчет прочности безбалочных плит. Их предельное состояние характеризуется образованием линейных пластических шарниров 1 и 2, показанных на рис. 7.21. Расчет выполняют, исходя из условия равновесия моментов всех сил, приложенных к жестким дискам относительно оси, проходящей через центр тяжести сечения в месте опорного линейного пластического шарнира и расположенной в его плоскости. При равномерно распределенном контактном давлении грунта р предельная нагрузка на четверть панели составляет 0,25pl1l2. Центр тяжести нагрузки удален от опорного пластического шарнира, повернутого под углом 45° к осям панели, на расстояние

Момент внешней нагрузки — контактного давления грунта р относительно опорного пластического шарнира

где c1 и c2 — катеты отсеченного треугольника в поперечном и продольном направлениях; в плитах с квадратными панелями c1=c2=c.

Опорный пластический шарнир отделяет от четверти панели треугольник, остающийся неподвижным вместе с колонной, поэтому к полученному моменту необходимо, прибавить дополнительный момент от нагрузки, действующей на угловой треугольник

Тогда суммарный момент внешних сил

Момент внутренних сил в пластических шарнирах по контуру жесткого пятиугольного звена относительно опорного пластического шарнира

Расчетную формулу прочности промежуточных панелей на сплошную нагрузку записывают, исходя из условия равновесия (сумма моментов внутренних и внешних сил равна нулю). При c1=c2

Для фундаментной плиты с квадратными панелями, одинаково армированными в обоих направлениях, условие прочности (7.18) примет вид

где Аsup1, Asup2 — площади нижней (опорной) арматуры на ширине плиты соответственно в поперечном и продольном направлениях; Аsp1, Asp2 — площади сечения верхней (пролетной) арматуры на ширине плиты соответственно в поперечном и продольном направлениях; zsup, zsp — плечи внутренних пар сил в опорном и пролетном пластических шарнирах.

Можно принимать 0sup = 0,5...0,67; 0sp = 0,5...0,33. Арматуру по ширине панели располагают равномерно. В связи с относительно большой толщиной плит для снижения расхода арматуры актуален учет сил распора.

Расчет капителей безбалочных плит (рис. 7.22). Капители в месте опирания колонн на плоскую фундаментную плиту устраивают для повышения прочности плиты на продавливание, для некоторого уменьшения расчетного пролета плиты, и для более равномерного распределения моментов по плите.

Для экономии материалов применяют квадратную или прямоугольную сетку колонн при отношении большего пролета l1 к меньшему l2 не более 1,5 (обычно пролеты равны 6 м). Нижний размер капителей принимают исходя из распределения давления в бетоне под углом 45°. Толщину фундаментной плиты А принимают по расчету, учитывая ее прочность на изгиб и на продавливание колоннами. Для монолитных плит применяют квадратные или прямоугольные в плане капители пирамидальной формы. За расчетную ширину капители с принимают диаметр основания вписанного в капитель конуса на верхней поверхности фундаментной плиты с прямым углом при вершине. Рекомендуется расчетная ширина капители с = 0,3l, но нельзя применять с < 0,2/. При этом принимается, что c1/l1 = c2/l2 = 0,08 - 0,12. Высота капители hcap (при условии соблюдения угла наклона боковых поверхностей капители не более 45°) hcap = 0,5(с—hc).

Рабочую высоту сечения h0 фундаментной плиты в случае отсутствия поперечной арматуры определяют из условия прочности на продавливание без поперечного армирования. При расчете на продавливание рассматривают расчетное поперечное сечение, расположенное вокруг зоны передачи усилий на фундамент на расстоянии ho/2 нормально к его продольной оси (см. рис. 7.22). Касательные усилия по площади расчетного поперечного сечения должны быть восприняты бетоном с сопротивлением Rbt. Расчет на продавливание плит без поперечной арматуры производят из условия

где N — вертикальное усилие от внешней нагрузки; и — периметр контура расчетного поперечного сечения, расположенного на расстоянии 0,5ho от границы площадки опирания внешней нагрузки (основания капители); h0 — рабочая высота элемента, равная среднеарифметическому значению рабочих высот для продольной арматуры в направлениях осей х и у. При размерах прямоугольной площадки опирания (основания капители на контакте с фундаментной плитой) а*b u = 2( a + b + 2h0). При квадратной в плане капители u = 4 (a+h0). Усилие N1 — суммарный реактивный отпор грунта р. Его принимают за вычетом нагрузок, приложенных к противоположной (контактирующей с грунтом) грани в пределах площади с размерами, превышающими размеры площадки опирания на h0 во всех направлениях (см. рис. 7.22)

Для квадратной в плане капители с размером основания с:

Расчет плит без поперечной арматуры на продавливание при совместном действии сосредоточенных сил и изгибающего момента:

где отношение M/Wb, принимается не более N1/u; Wb — момент сопротивления контура расчетного поперечного сечения.

Для капителей ломаного очертания расчетными сечениями являются (см. рис. 7.22, в): сечение I-I у грани колонны; сечение II-II в месте излома капители; сечение III-III у грани верхнего основания капители.

Расчет на продавливание с учетом описанных выше экспериментальных данных. Принимаются два условия, позволяющие определить прочность по наклонным сечениям: уравнение равновесия проекций всех сил на расчетное наклонное сечение и уравнение равновесия моментов относительно центра тяжести растянутой арматуры в нормальном сечении.

где р — контактные давления грунта; Ep — суммарные давления грунта, действующие в пределах грузовых площадей (показаны штриховкой); a — угол наклона сечения к горизонтали; b — ширина сечения; х — высота сжатой зоны бетона по грани колонны.

В соответствии с этими положениями разработаны расчеты плитных фундаментов. Для балочных плит

где l — пролет плиты; х — высота сжатой зоны; a — угол наклона расчетного наклонного сечения, приближенно принимаемый из выражения tg a = (h0—х/2)/0,5(L—hc).

Для безбалочных плит

Расчет прочности по наклонным сечениям и трещиностойкости. Прочность по наклонным сечениям и трещиностойкость рассчитывают аналогично расчету неразрезных ленточных фундаментов под ряд колонн.

Расчет фундаментов-оболочек (рис. 7.23). Длина волны цилиндрической и складчатой оболочек при l < 6...9 м, толщине t = 15...25 см, стреле подъема f = (1/4...1/5)l. Многоволновые фундаменты-оболочки обычно рассчитывают только в направлении волны, так как в противоположном направлении на их бортовые элементы опираются жесткие стены зданий, и в направлении пролета они практически не работают. Поэтому цилиндрические оболочки в фундаментах рассчитывают упрощенно как арки, с учетом краевых изгибающих моментов вблизи жесткого узла опирания оболочек на бортовые элементы. Сжимающее усилие Nx распределяется вдоль волны неравномерно, что зависит от соотношения длины волны l и подъемистости f

Тогда требуемая по расчету толщина оболочки

где f — стрела подъема; t — толщина оболочки.

Поле оболочки армируют конструктивно (рекомендуется двойная арматура с минимальным процентом армирования); у опор ставят двойную рабочую арматуру по расчету, на длину действия максимального краевого изгибающего момента x1 с учетом необходимой анкеровки

Складчатые оболочки рассчитывают как многопролетные плиты, вырезая условную полосу (неразрезную балку) шириной 1 м, пролетами l1 и l2 (см. рис. 7.23). Изгибающие моменты определяют, как для неразрезных плит, углы перелома плоских плит ввиду высокой жесткости считают опорами:

Плиты армируют двойной рабочей арматурой в соответствии с эпюрой моментов, с учетом обрыва части арматуры в пролетах при ее анкеровке. Особенности конструирования фундаментных плит и капителей. Плиты монолитных фундаментов армируют плоскими сварными или вязаными сетками в соответствии с эпюрами изгибающих моментов. В безбалочных плитах пролетные моменты воспринимают сетки, уложенные вверху плиты, а опорные — сетки, уложенные внизу плиты. На опорах подколонных полос арматуру устанавливают в обоих направлениях внизу плиты. В пролетах подколонной полосы (между капителями) арматуру в обоих направлениях устанавливают вверху плиты. Стержни верхних и нижних сеток заводят от середины пролета в каждую сторону: 50% на 0,3l и 50% на 0,35l.

В пролетах пролетных полос в обоих направлениях сетки располагают вверху плиты. На опорах пролетных полос (над надколонными полосами) действуют положительные моменты, поэтому рабочую арматуру укладывают вверху полосы. Чтобы верхние стержни лежали на расчетной высоте и не прогибались, их укладывают на подкладки — «скамейки» или на специальные бетонные фиксаторы. «Скамейки» в пределах капители не устанавливают, так как они затрудняют бетонирование, поэтому над капителями применяют стержни диаметром не менее 10 мм. В капителях, выполненных с указанными выше рекомендациями, растягивающих напряжений не возникает, поэтому их армируют конструктивно для восприятия усадочных и температурных усилий, а также в целях получения возможно более надежной и прочной связи колонн с плитой. Прямые стержни 08...10 мм А400 устанавливают в углах капители и посередине сторон и связывают их по высоте тремя-четырьмя хомутами 08 мм. В балочных плитах рекомендуется часть стержней арматуры обрывать в соответствии с эпюрой моментов. Места обрыва располагают на расстоянии а = (1/4)l от опор; стержни, оборванные до пересечения с линейным пластическим шарниром, в общие площади не включаются. Если стержни обрываются только у одной из опор и пересекают пролетный пластический шарнир одним концом, эти стержни включаются в площади арматуры только на половину сечения. Для фундаментных плит, опертых по контуру, при отношении сторон l2/l1 < 1,5 можно применять сетки с квадратными ячейками и одинаковыми 0 стержней в обоих направлениях. Для отношения l2/l1 >1,5 соотношение между площадями сечения арматуры на 1 м ширины плиты As2//As1, принимают по табл. 7.8.

Армокаркасы плит могут быть образованы различными способами (рис. 7.24). В целом при конструировании фундаментных плит должны соблюдаться нормы конструирования железобетонных конструкций. Отличие фундаментных плит состоит в их сравнительно большей толщине, необходимости установки значительного количества арматуры. Поэтому обычно типовые сварные сетки укладывают в два слоя и более, обеспечивая нужное количество арматуры в одном или двух направлениях. При определении отметки верха фундамента выполняют общие требования с учетом нулевого цикла. Класс бетона принимают не ниже В15 (обычно В20, В30, при обосновании возможен и В40). Класс арматуры принимают для рабочей арматуры А400 (допускается А500), для монтажной А240. Диаметр рабочей арматуры должен быть не менее 12 и не более 30 мм. При армировании используют, как правило, плоские сварные сетки; вязаную арматуру применяют только в случаях, когда использование сварных сеток не допускается.

Можно ряд сеток типа «лесенка» объединить в пространственный каркас приваркой поперечных стержней (см. рис. 7.24, а); во взаимно перпендикулярных направлениях устанавливаются сетки типа «лесенка», причем в одном направлении сетки имеют меньшую высоту. Можно установить сетки типа «лесенка» с монтажом и приваркой дополнительных горизонтально расположенных плоских сеток. Можно объединить вертикальные сетки типа «лесенка» и горизонтальные сетки в арматурный каркас (блок), или уложить горизонтальные сетки с установкой поддерживающих каркасов. Допустимо предварительное объединение плоских горизонтальных сеток и поддерживающих каркасов в пространственный самонесущий каркас (армоблок). Армоблоки устанавливают с зазорами, которые перекрывают одним или двумя рядами плоских горизонтальных сеток, опирающихся на армоблоки. Расстояния между осями стержней рабочей арматуры должны быть не более 400 мм — между стержнями, доводимыми до опор плиты, и не более 1,5 h (где h — толщина плиты).

Армирование плит, опертых по контуру, дано на рис. 7.25.

В пролете можно устанавливать одну большую или несколько узких сварных сеток, обеспечивая размещение рабочей арматуры в обоих направлениях. Узкие сетки укладывают в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Площадь сечения распределительной арматуры должна составлять не менее 10% площади сечения рабочей арматуры в зоне максимального изгибающего момента. Опорная арматура в виде плоских сеток конструируется как в балочных плитах. Балочные плиты армируют в пролете сварными сетками; опорную арматуру конструируют в виде сварных цельных или узких сеток (см. рис. 7.25). При армировании безбалочных плит в пролетах устанавливают во взаимно перпендикулярных направлениях узкие сварные сетки в два (или более) слоя. Опорная арматура также выполняется в виде полос узких сеток, устанавливаемых по рядам колонн. Капители конструируют, как показано на рис. 7.22, армируя конструктивной арматурой с шагом 200 мм, за исключением стыка стаканного типа, когда стаканная часть, играющая роль капители, армируется по расчету как часть столбчатого фундамента. На основе исследований предложены способы сокращения расхода материалов на плитные фундаменты (рис. 7.26).

Среди них — исключение концентрации напряжений в зоне передачи нагрузки от вышележащей конструкции на плиту, выполнение наиболее напряженных участков плит из более высокого класса бетона, устройство оставляемых (например, картонных) пустотообразователей, использование высокопрочных бетонных вкладышей, устройство плит с ломаной верхней поверхностью. Плитные фундаменты в отдельных случаях делают из сборного железобетона. Институтом Моспроект-1 разработаны сборные железобетонные балочные плиты.

Особенности проектирования преднапряженных фундаментов. В плитных фундаментах применяют предварительно напряженную арматуру при необходимости повышения жесткости фундаментов, например, в условиях неоднородных грунтов или неравномерных нагрузок от здания, для повышения трещиностойкости и исключения образования трещин (высокий уровень грунтовых вод, «плавающие» фундаменты с учетом подъемной силы грунтовых вод и пр.). Применение предварительно напряженной арматуры повышает трудоемкость работ, поэтому нужно обосновывать ее применение технико-экономическим анализом. Необходим учет особенностей предварительного напряжения арматуры в плитных фундаментах: во-первых, арматура напрягается только на бетон (это учитывается при расчете потерь, а также при выборе способа натяжения и анкеровки напрягаемой арматуры); во-вторых, напрягаемая арматура располагается внутри бетона в каналах, которые создаются путем установки гибких каналообразователей до бетонирования на подставки на бетонной подготовке, в соответствии с проектируемым размещением арматуры в растянутой зоне (в соответствии с эпюрой изгибающих моментов и расположением растянутых зон в плите).

В связи с тем, что арматура в фундаментах может быть подвержена коррозии под воздействием грунтовых вод, в качестве напрягаемой арматуры лучше использовать стержневую арматуру и канаты; арматура в виде пучков может быть применена после анализа ее коррозионной стойкости. Арматуру напрягают, как правило, домкратами после набора передаточной прочности бетона с последующей инъекцией под давлением цементно-песчаного раствора в каналы. Заполнение каналов раствором должно тщательно контролироваться через специальные отверстия. Для анкеровки используют любые анкерные устройства, например, анкеры стаканного типа, анкеры с колодкой и пробкой, цанговые анкеры (рис. 7.27).

При проектировании необходимо обосновать уровень преднапряжения арматуры, так как неприемлемы и слишком малые, и слишком большие напряжения. При малых предварительных напряжениях вследствие релаксации напряжений в арматуре, усадки и ползучести бетона и некоторых других факторов эффект преднапряжения с течением времени может исчезнуть. При высоких напряжениях в арматуре, близких к ее нормативному сопротивлению, возможен разрыв проволочной арматуры канатов или развитие больших остаточных деформаций в стержневой арматуре. Предварительные напряжение арматуры попринимают не более 0,9 Rs,n для горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры и не более 0,8Rs,n для арматурных канатов. Возможные отклонения от заданного преднапряжения оspj в арматуре растянутой зоны учитывают путем умножения ospj для рассматриваемого j-го стержня или группы стержней на коэффициент точности натяжения арматуры уsp = 0,9 при благоприятном влиянии преднапряжения; у = 1,1 при не благоприятном влиянии преднапряжения. Передаточную прочность бетона к моменту обжатия Rbp нормируют, чтобы при обжатии не создавался очень высокий уровень напряжения obp/Rbp, ведущий к значительным деформациям ползучести и к потерям преднапряжения арматуры. Рекомендуется принимать Rbp по расчету, но не менее 15 МПа, а также не менее 50% принятого класса бетона по прочности на сжатие. Для преднапряженных конструкций плитных фундаментов минимальный класс бетона устанавливают в зависимости от вида и класса напрягаемой арматуры, ее диаметра и наличия анкеров. Рекомендуется принимать класс бетона по прочности на сжатие в зависимости от класса напрягаемой арматуры, но не менее В20 (табл. 7.9). Обычно с увеличением диаметра и класса арматуры увеличивают и принимаемые классы бетона.

Нужно учитывать потери предварительных напряжений в арматуре. Порядок вычисления площади напрягаемой арматуры А с учетом ненапрягаемой арматуры в растянутой зоне А таков:

1. Вычисляют

Если аm < аR = eR (1 — eR/2), то сжатая ненапрягаемая арматура по расчету не требуется.

2. Вычисляют

где уs3 — коэффициент условий работы арматуры. При e < eR

где eR определяют по таблице в зависимости от класса арматуры и отношения osp/Rs. Если e/eR < 0,6, принимают уs3 = 1,1. ys3 не учитывают при напрягаемой арматуре класса А540 и в зоне передачи напряжений.

Длина зоны передачи усилия преднапряжения на бетон для арматуры без дополнительных анкерующих устройств

где Rbond — сопротивление сцепления напрягаемой арматуры с бетоном, отвечающее передаточной прочности бетона; As, us — площадь и периметр стержня арматуры. Длина зоны анкеровки не должна быть менее 200 мм и 10 ds; n — коэффициент, учитывающий влияние вида поверхности арматуры, принимается 2,5 дл горячекатаной и термомеханически обработанной арматуры и 2,2 для арматурных канатов.

Требуемая расчетная длина анкеровки

но не менее 200 мм и 15 ds, а для канатов не менее 300 мм

где l0,an — базовая длина анкеровки; As,cal, As,ef — расчетная и фактическая площадь поперечного сечения арматуры.

Передачу усилия натяжения арматуры на бетон нужно осуществлять плавно. Соотношение площадей ненапрягаемой и напрягаемой арматуры нужно подбирать с учетом технико-экономического анализа, при этом площадь напрягаемой арматуры должна быть достаточна для обеспечения трещиностойкости фундамента.

Плитные фундаменты сооружений башенного типа. Круглые и кольцевые (иногда — многоугольные), симметричные в плане, фундаментные плиты обычно применяются для опирания сооружений башенного типа (высоких сооружений малой площади — радио-, телевизионных, водонапорных башен, дымовых труб, высоких зданий, и др.). По конструкции их делят на виды (рис. 7.28): круглая, многоугольная, кольцевая плита, свайный ростверк; ребристая плита; оболочка, опирающаяся на круглую или кольцевую плиту; коническая оболочка, опирающаяся на грунт; напряженно заанкеренный фундамент; цилиндрическая оболочка — продолжение ствола башни.

Фундаменты сооружений башенного типа чаще всего проектируют круглой формы в плане; она рациональна для получения одинакового момента сопротивления подошвы во всех направлениях. При действии на фундамент значительной внецентренно приложенной нагрузки может оказаться целесообразным кольцевой фундамент, который по сравнению с круглым имеет относительно больший момент сопротивления площади подошвы, и меньшие отличия максимальных и минимальных напряжений под подошвой.

Фундамент состоит из круглой фундаментной плиты с плоской подошвой, и расположенного выше ее цилиндрического стакана, на который опирается ствол башни. При большом консольном вылете плиты ее толщина растет, и более экономичным становится ребристый фундамент. Глубина заложения фундамента зависит от грунтовых условий, а также от высоты сооружения. К глубине заложения подошвы фундаментов и к выбору слоя грунта для опирания подошвы предъявляют такие же требования, как и для других типов фундаментов с плоской подошвой (см. выше). Минимальную глубину заложения фундаментов дымовых труб принимают не менее 3 м, за исключением скальных грунтов.

Ввиду относительно большого внешнего изгибающего момента от действия ветра фундаменты сооружений башенного типа могут иметь большие размеры в плане, чтобы обеспечить допустимые осадки и крены (отдельные конструкции фундаментных плит достигают 100 и более метров в диаметре). Толщина плоских плит в зоне действия максимального изгибающего момента от давления грунта получается очень большой — до 3...4 м, поэтому актуальной становится проблема уменьшения расхода материалов. Экономия достигается применением кольцевых плит в сочетании с оболочками или оболочек, опертых всей нижней поверхностью на грунт. Разница между максимальными и минимальными давлениями на грунт снижается в результате замены сплошной плиты на кольцевую. Трещиностойкость фундаментов повышают путем натяжения кольцевой арматуры кольцевой плиты, или радиальной арматуры круглой плиты, а также натяжением арматуры оболочки. Для снижения концентрации напряжений в зоне стыка ствола башни и фундамента применяют следующие конструктивные мероприятия: выполнение конической части оболочки переменной толщины, с уменьшением ее в нижней части; устройство второго внутреннего конуса вершиной вниз; устройство внутренней цилиндрической оболочки, являющейся продолжением ствола башни; замена конической оболочки на параболическую, или на несколько сопряженных усеченных конических оболочек, позволяющих получить плавный перевод от ствола башни к фундаменту.

Фундаменты в форме круглых сплошных плит вполне применимы для сооружений высотой значительно более 100 м (есть примеры их применения при высоте дымовых труб до 420 м). В этом случае используют плиты переменного поперечного сечения; целесообразно при заложении плиты на глубине более 4...5 м устраивать переход от плиты к башне (трубе) в форме усеченной конической оболочки. Такое решение улучшает напряженное состояние плиты и снижает расход материалов. Для сооружений сравнительно небольшой высоты (до 100—200 м) в условиях непрочных грунтов экономичны круглые свайные ростверки, а в условиях более прочных грунтов — круглые сплошные плиты. Для сооружений большой высоты на непрочных грунтах экономичны кольцевые свайные ростверки, на прочных грунтах — кольцевые плиты с оболочками. Для сооружений на скальных грунтах экономичны узкие кольцевые плиты, прикрепленные к скале напряженными анкерами. Цилиндрические оболочки — продолжение ствола являются эффективными конструкциями, возводимыми методом «стена в грунте».

Для выявления особенностей взаимодействия железобетонных круглых и кольцевых плит с реальным грунтом были проведены статические испытания железобетонных моделей круглых и кольцевых плит, и плит в сочетании с коническими оболочками, при меняющейся толщине плит, их армировании, эксцентриситете внешней силы. Опыты показали, что для армированных плит работа внутренней части плиты с распором приводит к гораздо меньшему раскрытию трещин. После образования трещин действие распора вызывает замедление прироста кривизны в центре плиты при возрастании нагрузки и раскрытии трещин. Разрушение плит произошло вследствие текучести арматуры консольной части, при этом для внутренней части плиты не была достигнута разрушающая нагрузка. Для внутренней части плит действие усилий распора повышало прочность плит, вплоть до невозможности разрушения внутренней части плит. Вместе с тем, если усилия распора частично передавались на наружную консольную часть плит, то они приводили к состоянию внецентренного кольцевого растяжения с изгибом консольной части, что вызывало более раннее трещинообразование, некоторое снижение прочности. Это свидетельствует о необходимости восприятия усилий распора, например, с помощью предварительного натяжения наружной кольцевой арматуры. При таком натяжении арматуры усилия распора воспринимает кольцевая арматура, и эффект распора для обеих частей плит положителен: внутренняя часть плит вообще не разрушается, наружная консольная часть имеет высокую трещиностойкость и прочность (рис. 7.29).

Расчет фундаментов. Основные положения расчета:

1. Прочность по нормальным сечениям с подбором сечения рабочей арматуры, рассчитывают методом предельного равновесия.

2. Прочность по наклонным сечениям можно рассчитывать, как для обычных изгибаемых элементов, или в предположении разрушения сжатой зоны по наклонным сечениям.

3. Возможен расчет прочности наружной консоли в результате про-давливания, в соответствии со Сводом правил.

4. Трещинообразование рассчитывают так же, как для изгибаемых плит, в соответствии с нормами.

5. Осадки и крены рассчитываются как для обычных фундаментов.

6. При расчете прочности можно учитывать распор внутренней части круглых и кольцевых фундаментных плит, приводящий к улучшению напряженно-деформированного состояния внутренней части плиты и действию дополнительного радиального усилия на наружную консольную часть плиты.

7. Возможен учет перераспределения контактных давлений, а также сил трения по подошве.

В проектной практике расчет фундаментов дымовых труб производят, исходя из линейного закона распределения давления на грунт. Такой расчет идет в запас прочности и при значительных размерах фундаментов не дает существенных отклонений от результатов, получаемых более точным методом. Диаметр фундаментной плиты без учета упругих свойств грунта подбирают, исходя из следующих условий:

где Nn + Nf — нормативная вертикальная нагрузка на подошву фундамента от веса сооружения башенного типа, фундамента и грунта на всей площади фундамента; Mn — нормативный момент от ветровой нагрузки относительно центра тяжести подошвы с учетом дополнительного момента, вызванного прогибом трубы; Af — площадь подошвы фундамента; W — момент сопротивления площади подошвы; R — расчетное сопротивление грунта основания на глубине заложения фундамента, принимаемое в соответствии с указаниями норм.

Для найденного диаметра фундаментной плиты должен быть проверен угол поворота 0 (крен сооружения), который согласно нормам ограничивается величиной tg 0 < 0,007. Величина крена определяется по формуле

где v — коэффициент Пуассона для грунта, принимается равным: для песков и супесей — 0,3, для суглинков — 0,35, для глин — 0,42; E — модуль деформации грунта; к — коэффициент, зависящий от формы фундамента в плане и от отношения размеров его сторон; для круглого фундамента к = 0,75; M — нормативный момент от внешней нагрузки относительно центра тяжести подошвы; D — диаметр фундаментной плиты. Минимальный диаметр фундаментной плиты из условия рmin > 0 должен быть не менее 8M/(Nn + Nf).

Для расчета прочности и трещиностойкости нормальных сечений плиты нужно найти изгибающие моменты в сечении по линии примыкания консольной части к наружной поверхности стакана фундамента, и в средней части плиты, а также значения поперечных сил по линиям примыкания плиты к стакану (с обеих сторон), вводя в расчет давление на грунт, полученное с учетом коэффициентов надежности по нагрузке. При равномерно распределенном давлении на грунт р момент на единицу длины окружности радиуса r1 в месте прикрепления консольной части к стакану (см. рис. 7.29)

где р — расчетное давление на грунт с учетом коэффициентов надежности по нагрузке, без учета собственного веса плиты и засыпки; r1 — наружный радиус стакана; R — радиус фундаментной плиты.

При определении момента в консольной части плиты с подветренной стороны можно пользоваться формулой (7.87), подставляя в нее среднюю величину давления на грунт рm на расстоянии rm = 0,5*(R + r1) от центра:

Сравнение полученных по этой формуле моментов с моментами, получаемыми при точном учете неравномерного давления на грунт в пределах консольной части, показывает, что разница в их значениях составляет всего 2,5 % при R/r1 = 1,38 и 5 % при R/r1 = 7. Кроме момента с подветренной стороны, вызывающего растяжение в нижних волокнах консольной части плиты, должен быть определен момент с наветренной стороны, где при малом давлении на грунт нагрузка от веса плиты и засыпки может вызвать момент обратного знака. Момент в средней части плиты, заделанной в фундаментном стакане, на которую действуют давление грунта снизу и моменты от консольной части, неравномерно распределенные по периметру стакана, может быть найден по приближенной формуле, принятой проектным институтом Теплопроект:

где р' — расчетное давление на грунт в центре плиты; r3 = r2 + bs; bs — толщина стенки стакана.

При проектировании нужно обращать внимание на то, что момент, получаемый по формуле (7.89) со знаком +, вызывает растяжение верхних волокон плиты. В этом методе расчета прочности и трещиностойкости не предусматривается учет работы кольцевой арматуры, момент воспринимается только радиальной арматурой. При расчете прочности плиты на изгиб подбор радиальной арматуры производят как для изгибаемых элементов: Вычисляют

Если аm < aR, сжатая арматура по расчету не требуется (нужно стремиться к такому армированию). При отсутствии сжатой арматуры площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле

Если аm > aR, нужно увеличить сечение фундаментной плиты или повысить класс бетона. При использовании этого метода расчета кольцевая арматура назначается из конструктивных соображений. Расчет с учетом всех видов арматуры можно выполнить методом предельного равновесия.

Расчет прочности методом предельного равновесия. Для более обоснованного учета работы всей арматуры расчет прочности фундаментов в форме круглых и кольцевых плит, в том числе в сочетании с оболочками, целесообразно производить по методу предельного равновесия. Ниже использован кинематический способ метода предельного равновесия. В кинематическом способе приравниваются работа внешней нагрузки V (работа контактных давлений грунта, сил трения по подошве, усилий пассивного отпора грунта вокруг фундамента) и работа внутренних сил T (усилий в радиальной растянутой арматуре в кольцевых пластических шарнирах, кольцевой арматуры в радиальных трещинах, и напряженной кольцевой арматуры по периметру плиты): V=T. Расчет прочности при осесимметричной нагрузке: разрушающее равномерно распределенное давление грунта для наружной консольной части плиты (см. рис. 7.29)

где mpl — предельный момент нижней растянутой арматуры в кольцевом пластическом шарнире на единицу его длины; T — предельное усилие в нижней кольцевой арматуре плиты на участке от места защемления консольной части до наружного края плиты, на единицу длины меридионального сечения; tc — расстояние от точки приложения Tc до верхней грани кольцевого пластического шарнира; lc — расстояние по радиусу консольной части, на котором установлена кольцевая арматура.

При установке кольцевой напряженной арматуры по периметру плиты Аsp и создании по периметру радиального усилия напряжения H

где H — радиальное усилие, передаваемое кольцевой напряженной арматурой на наружную грань плиты; tН — расстояние от точки приложения H до верхней грани кольцевого пластического шарнира.

Разрушающее равномерно распределенное давление грунта для внутренней части круглых плоских плит

где mpl — предельный момент нижней растянутой арматуры в кольцевом пластическом шарнире на единицу его длины.

Разрушающее равномерно распределенное давление грунта для внутренней части кольцевых плит

где mpl — предельный момент нижней растянутой арматуры в кольцевом пластическом шарнире на единицу его длины.

Усилия в верхней и нижней кольцевой арматуре внутренней части круглых и кольцевых плит не участвуют в работе внутренних сил, так как в кольцевых плитах переменного сечения при изгибе внутренней консольной части радиус нижней и верхней кольцевой арматуры уменьшается, что свидетельствует о ее сжатии и отсутствии вклада в работу внутренних сил; в круглых плитах могла бы работать верхняя кольцевая арматура, но расстояние по вертикали от усилий в ней до верхней грани кольцевого пластического шарнира равно нулю. Расчет арматуры при несимметричной нагрузке предусматривается по изложенным выше формулам, с введением в расчет максимального давления по подошве рmax, учитывая, что оно может быть приложено на любом участке плиты.

Расчет трещиностойкости ведется как для обычных изгибаемых элементов. В случае использования напрягаемой арматуры раскрытие трещин не допускается. Отметим важные вопросы расчета и конструирования плит.

1. В восприятии внешней нагрузки участвует и радиальная, и кольцевая арматура плит. Между тем, во-первых, их вклад может быть различен, радиальная арматура может вносить больший вклад в работу внутренних сил. Кроме того, радиальное армирование технологичнее кольцевого. Поэтому при проектировании с учетом технико-экономического анализа рекомендуется подбирать соотношение между площадями кольцевой и радиальной арматуры, добиваясь минимума расхода арматуры.

2. Подбор места стыка стакана (надфундаментной конструкции) и кольцевой плиты должен производиться из условия равенства изгибающих моментов в нормальных сечениях в местах прикрепления внутренней и наружной консолей, чтобы избежать кручения плиты.

Расчет прочности по наклонным сечениям (рис. 7.30). Внешнюю поперечную силу должен воспринимать только бетон сжатой зоны, поперечная арматура не рекомендуется. Расчетная поперечная сила со стороны наружной консоли на единицу длины окружности радиуса r1

где р — расчетное давление на грунт на расстоянии rm = 0,5 (R + r1) от центра плиты.

Расчетная поперечная сила со стороны средней части плиты на единицу длины окружности радиуса r2, может быть приближенно определена по формуле

где р2 — давление на грунт в центре тяжести эпюры давления в пределах средней части плиты.

Толщина фундаментной плиты должна быть подобрана таким образом, чтобы главные растягивающие напряжения были восприняты бетоном. Назначение меньшей толщины плиты и установка необходимой в этом случае поперечной арматуры в виде хомутов или отогнутых стержней (отгибов) не рекомендуется, так как усложняет работы по армированию плиты. При определении поперечной силы, которая может быть воспринята бетоном консольной части плиты, можно учитывать (в случае необходимости) благоприятное влияние на величину главных растягивающих напряжений переменной толщины консоли, увеличивающейся одновременно с увеличением момента. В этом случае

где M — расчетный момент на единицу длины окружности радиуса r1; а — угол наклона верхней грани консольной части плиты к горизонтали.

При расчете на продавливание рабочую высоту сечения H можно определять из условия прочности на продавливание без поперечного армирования. При расчете на продавливание рассматривают расчетное поперечное сечение, расположенное вокруг зоны передачи усилий на фундамент от стакана на расстоянии Ho/2 нормально к его продольной оси. Касательные усилия по площади расчетного поперечного сечения должны быть восприняты бетоном с сопротивлением бетона растяжению Rbt. Расчет на продавливание элементов без поперечной арматуры производят из условия

где N1 — вертикальное усилие от внешней нагрузки; u — периметр контура расчетного поперечного сечения, расположенного на расстоянии 0,5Ho от границы наружного контура стакана; H0 — рабочая высота плиты. Усилие N1 — это суммарный реактивный отпор грунта р. Он принимается за вычетом нагрузок, приложенных к подошве плиты в пределах площади с размерами, превышающими размеры площадки опирания на H0 во всех направлениях.

При действии нормальной силы и момента прочность на продавливание можно определять только для наиболее нагруженной части плиты.

Расчет на продавливание с учетом описанных выше экспериментальных данных производят следующим образом. Принимаются два условия, позволяющие определить прочность по наклонным сечениям: уравнение равновесия проекций всех сил на наклонное расчетное сечение и уравнение равновесия моментов относительно центра тяжести растянутой арматуры в нормальном сечении:

где р — контактные давления грунта; а — угол наклона сечения к горизонтали; b — ширина сечения; х — высота сжатой зоны по грани колонны.

Обоснованность введения сопротивления Rb,loc в расчетные формулы подтверждена сопоставлением результатов испытаний с данными расчетов, а также расчетом величины а для опытных фундаментов, принимая распределение нормальных и касательных напряжений в сжатой зоне равномерным. Для наружной консольной части плит разрушающее давление грунта р

Для внутренней части плит

где R, r1, r2, z, а1, а2 см. рис. 7.30; r3 вводится для кольцевых плит.

Учет перераспределения контактных давлений и реализации сил трения по подошве возможен аналогично расчету для ленточных фундаментов. Если допустимо длительное раскрытие трещин а = 0,3 мм, ведущее к расширению площади контакта с грунтом и реализации сил трения по подошве, а также отсутствуют вибрационные нагрузки, которые могут снизить силы трения, можно учесть разгружающий момент сил трения т = pf по подошве на 1 п.м длины фундамента

Учитывая, что предварительно напряженная арматура Asp вносит существенный вклад в работу внутренних сил круглых и кольцевых фундаментных плит, нужно подбирать ее площадь с учетом технико-экономического сравнения вариантов и особенностей предварительного напряжения арматуры в круглых и кольцевых плитных фундаментах. Особенности расчета конструкций с напряженной арматурой см. гл. 4. Площадь напрягаемой арматуры Asp находят с учетом ненапрягаемой арматуры As по формуле

где v = l—0,5eуs3 — коэффициент условий работы арматуры.

Соотношение площадей ненапрягаемой и напрягаемой арматуры можно подбирать с учетом технико-экономического анализа, при этом площадь напрягаемой арматуры должна быть достаточна для обеспечения трещиностойкости фундамента. Напрягаемую арматуру чаще всего располагают по периметру круглых и кольцевых плит в специальном кольцевом проеме, замоноличиваемом после натяжения арматуры, или в диаметральном направлении с отклонением от диаметра для исключения возможности пересечения множества каналов в одной точке. Во втором случае арматуру располагают, как и в обычных плитных фундаментах зданий (см. выше), внутри бетона в каналах, которые создаются путем установки гибких каналообразователей до бетонирования плит на специальные подставки в соответствии с проектируемым размещением арматуры в растянутой зоне (в соответствии с эпюрой изгибающих моментов). Арматуру напрягают путем ее навивки по наружному периметру круглых и кольцевых плит с последующим замоноличиванием, или натягивают кольцевую арматуру домкратами по периметру участками с упором домкратов в колодцы, или напрягают домкратами после набора передаточной прочности бетона с инъекцией раствора в каналы (рис. 7.31). Как и при проектировании прямоугольных плит, необходимо обосновать уровень преднапряжения арматуры, так как опасны и малые, и слишком большие напряжения. Распор при расчете круглых плит (см. рис. 7.31) можно учитывать путем переноса 20% кольцевой арматуры внутренней консольной плиты для кольцевого армирования наружной консоли. Более точный расчет распора производят в соответствии с Руководством.

Конструирование фундаментов. Задание на проектирование фундаментов сооружений башенного типа должно содержать дополнительные указания, кроме обычных данных для проектирования фундаментов: расположение, размеры и привязку технологических отверстий; данные об агрессивных воздействиях технологических газов, конденсатов и технологического тепла; данные об использовании внутреннего объема фундамента; данные о дополнительном моменте от прогиба трубы (башни). Для фундаментов сооружений башенного типа применяют тяжелый бетон классов В25—В40 с осадкой конуса 9—10 см (для плиты), 4—5 см (для оболочки). Наибольший размер зерен для плиты не ограничивается, для оболочки — не более 1/3 ее толщины. Для фундаментов дымовых труб толщину консольной части плиты на свободном конце назначают не менее 40—50 см, толщину защитного слоя — 5 см. Для ненапрягаемой арматуры предусматривают сталь классов А400 или А500 — для рабочей арматуры и А240 — для монтажных стержней. Для напрягаемой арматуры используют канаты, пучки; стержневую арматуру применяют для армирования фундаментов, находящихся в условиях агрессивных грунтовых вод. Каналообразователи размещают на стальных стойках или кронштейнах, опирающихся на бетонную подготовку. Фундаменты в форме круглой плиты армируют плоскими сетками: консольные и прилегающие к ним участки — нижними сетками, среднюю часть плиты — верхними сетками. Сетки располагают во взаимно ортогональных направлениях в 2 слоя. Для поддержания сеток в проектном положении используют вертикальные каркасы, располагаемые радиально. Устанавливают кольцевую арматуру консольной части (рис. 7.31).

Армирование кольцевой плиты производят равномерными плоскими сетками аналогично армированию консольных участков круглой плиты; кроме того, предусматривают радиальную установку вертикальных сеток типа «лесенка» и кольцевое армирование отдельными стержнями, а также плоские равномерные радиальные сетки и дополнительное кольцевое армирование отдельными стержнями. Толщина круглой и кольцевой плит назначается по расчету, при этом учитывается отсутствие поперечной арматуры. Рекомендуется переменная толщина с повышением ее к стыку с кольцевым ребром. Минимальная толщина плиты у края — 200 мм.

Форма подошвы может быть разной (рис. 7.32): для круглой плиты — плоская; для кольцевой плиты при опирании на нее конической оболочки проектируется подошва ломаного профиля или наклонная подошва для передачи усилий распора на грунт; возможно конструирование плит в форме многоугольников (обычно — восьмиугольников). Для более равномерного распределения напряжений в месте стыка ствола башни и оболочки фундамента (см. рис. 7.32) назначают переменную толщину конической оболочки.

Кроме того, предусматривают замену конической оболочки на несколько сопряженных конических оболочек или на параболическую оболочку. Возможно устройство второй внутренней цилиндрической или конической оболочки или горизонтальной диафрагмы с конструктивным армированием. Для снижения влияния изгиба плиты на НДС оболочки на стыке оболочки и кольцевой плиты (см. рис. 7.32) повышают гибкость оболочки (уменьшают ее толщину к месту стыка). Очень важно правильно назначить место стыка плиты и оболочки из условия равенства изгибающих моментов слева и справа от стыка. Ребристый фундамент выполняют с радиальными ребрами, расстояние между которыми определяется с учетом оптимального пролета плиты, зависящего от ее толщины. По периметру ребристого фундамента выполняют кольцевое ребро. Таким образом, каждый участок плиты работает как плита, защемленная по контуру.

Для фундаментов с напрягаемой арматурой применяют следующие способы натяжения арматуры (рис. 7.33):

1) натяжение кольцевой арматуры отдельными участками, длину которых желательно принимать равной третьей части окружности, с опиранием анкерных приспособлений на колодцы, выполненные в верхней части наружной консоли плиты;

2) навивка кольцевой арматуры на боковую поверхность наружного края плиты (непрерывное армирование);

3) натяжение радиальной арматуры;

4) натяжение кольцевой арматуры с опиранием анкерных приспособлений на уступы в боковой поверхности наружного края плиты.

Напрягаемую арматуру фундаментов сооружений башенного типа защищают путем инъекции каналов; обетонирования мест выхода арматуры; торкретирования навиваемой арматуры. При конструировании радиальной напрягаемой арматуры в круглой плите целесообразно расположить ее в вертикальной плоскости в направлении главных напряжений, с переходом из нижней зоны на консолях в верхнюю зону плиты в ее середине (см. рис. 7.33).

При конструировании заанкеренного фундамента (см. рис. 7.33, е) применяют пучки и канаты, напряженно заанкеренные в грунт. Место передачи усилия преднапряжения от анкера на бетон дополнительно армируется горизонтальными сетками аналогично армированию железобетонных балок в месте передачи усилия предварительного напряжения. Стержни, анкеруемые в пробуренных скважинах с помощью цементно-песчаной смеси, защищают в месте анкеровки путем покрытия защитными лакокрасочными составами за 2 раза с последующим обетонированием.