§ 2. Конструктивные решения рандбалок

Основным материалом для рандбалок в настоящее время является железобетон. В условиях Крайнего Севера выполнение монолитных рандбалок затрудняется низкими температурами наружного воздуха; даже в течение летнего времени на значительной территории температурные условия не обеспечивают нормальное естественное твердение бетона. Применением искусственного обогрева обычно не достигается прочности, предусмотренной проектом; при этом бетон замораживается, набрав частично номинальную прочность, и окончательное твердение отдаляется.

Возведение стен на рандбалках, не достигших проектной прочности, может привести к перегрузке последней, в особенности в период оттаивания кладки. В связи с этим возникает необходимость повышения марки бетона или продления искусственного обогрева, что резко повышает стоимость конструкций.

Монолитные рандбалки (рис. II-58), как правило, проектируются неразрезными с соблюдением требований норм по устройству температурных швов. Принятые сечения должны проверяться на усилия, возникающие в рандбалках и оголовках стоек фундаментов в результате температурных колебаний, амплитуда которых в условиях Крайнего Севера может быть больше, чем в обычных условиях.

Рис. II-58. Неразрезные рандбалки и наголовники по сваям

При проектировании свайных фундаментов под бескаркасные каменные здания, железобетонные Рандбалки-ростверкк конструируются с соблюдением следующих требований:

• марка бетона по сопротивлению сжатию принимается не ниже 150 для монолитного ростверка и не ниже 200 для сборного;
• при вертикальных нагрузках сваи заделываются в монолитный ростверк не менее чем на 50 мм, а оголенные концы рабочей арматуры - не менее чем на 250 мм (рис. II-59); свайные фундаменты, работающие на горизонтальные нагрузки, заделываются на величину, не менее наибольшего размера поперечного сечения сваи, а выпуска арматуры - не менее 400 мм;
• ширина ростверка принимается при однорядном расположении свай равной толщине стены, но не менее 400 мм и не более
  
  (II-20)
  при многорядном расположении свай - не менее
  
  (II-21)
  где а - расстояние между осями рядов свай; d - сторона сечения или диаметр сваи; r - свес ростверка (расстояние от края плиты ростверка до ближайшей грани сваи), принимаемый не менее 50 мм;
• высота ростверка определяется расчетом из условия восприятия поперечной силы бетоном без постановки отогнутой арматуры, но принимается равной не менее 300 мм.

Рис. II-59. Заделка оголовка сваи в ростверк при вертикальных нагрузках. 1 - ростверк; 2 - свая; 3 - арматура сваи

При проектировании монолитных железобетонных рандбалок и ростверков необходимо учитывать потери конечной прочности бетона, зависящие от способа прогрева и прочности, достигаемой бетоном к моменту замораживания.

Рис. II-60. Типы сопряжений свай и сборных ростверков, лежащих на грунте. 1 - ростверк; 2 - свая; 3 - арматура сваи; 4 - полосовая сталь 100×6 мм, приваренная к арматуре сваи; 5 - шов, = 6 мм; 6 - полосовая сталь 100×6 мм, приваренная к арматуре; 7 - арматура ростверка; 8 - заполнение бетоном; 9 - шлак

Однопролетные сборные железобетонные рандбалки применимы при столбовых фундаментах, сечения которых достаточны для укладки рандбалок. В таких случаях рандбалки могут решаться подобно типовым для промышленных зданий (серия КЭ-01-23). Известные решения неразрезных сборных железобетонных рандбалок и ростверков пока еще не отвечают в полной мере условиям Крайнего Севера. Сопряжения элементов сборного ростверка со сваей и между собой, рекомендуемые фундаментпроектом для средних широт (рис. II-60), II-61, II-62), требуют замоноличивания с применением мокрых процессов, что исключает возможность их загрузки непосредственно после монтажа.

Рис. II-61. Типы сопряжений свай сборных ростверков, расположенных выше уровня земли. 1 - ростверк; 2 - свая; 3 - закладные части; 4 - накладка; 5 - полость, заполняемая раствором; 6 - наголовник; 7 - заполнение бетоном; 8 - цементный раствор

Наряду с этим организация искусственного прогрева бетона, замоноличивающего узлы сборных элементов, и контроль за его вызреванием крайне затруднены. Кроме того, конструкции сопряжений разработаны для забивки свай при значительных допусках и предусматривают срубку бетона для оголения арматуры, подлежащей заделке в ростверк, а также выравнивание оголовков по заданной отметке. В условиях севера подобные решения могут применяться при производстве работ в летнее время, если допустимо медленное естественное вызревание бетона.

Рис. II-62. Замоноличивание элементов сборного ростверка по длине. 1 - рабочая арматура ростверка; 2 -с варка арматуры ростверка; 3 - свая; 4 - арматура сваи; 5 - заполнение бетоном М-150

Свайные конструкции, рассчитанные на последующее вмораживание, целесообразно осуществлять с наступлением зимнего периода; сопряжения ростверка следует проектировать в этом случае с искусственным подогревом.

Таблица II-23. Допуски установки свай

Применение сборных конструкций требует уменьшения допусков как при установке свай (табл. II-23), так и наголовников. Наименьшие отклонения от проектного положения достигаются при нагружении сваи в пробуренную для нее скважину.

Сопряжения сборных элементов железобетонных рандбалок-ростверков между собой следует осуществлять сваркой закладных частей, приваренных к рабочей арматуре. Сварные швы и накладки должны полностью воспринимать расчетные усилия в растянутой и в сжатой зонах, а также поперечные силы.

Защита от коррозии осуществляется слоем цементного раствора, нанесенным по стальной сетке, приваренной к поверхности деталей. Если работы производятся при отрицательных температурах, в раствор рекомендуется добавлять поташ или нитрит натрия, замедляющие его замерзание и способствующие приобретению им достаточной прочности к периоду оттаивания; при температурах до -20 °С противоморозная добавка вводится в количестве 5% от веса воды затворения; при более низкой температуре - в количестве 10%. Применение хлористых солей в качестве противоморозных добавок недопустимо, так как они способствуют коррозии закладных деталей.

Рис. II-63. Двухконсольные рандбалки под стены

Сопряжения должны быть доступными для производства антикоррозийной защиты и для последующего ремонта. С целью упрощения сопряжений сборных рандбалок, укладываемых по свайным опорам, применялось устройство стыков в пролетах и в разных уровнях; в первом случае рандбалки проектировались по консольнонбалочным схемам (рис. II-63), во втором рандбалки под продольные стены укладывались на рандбалки под поперечные или наоборот.