Содержание, карта.

Ленточные фундаменты примеры конструктивных решений


2.2. Конструктивные решения фундаментов.

Фундаменты для малоэтажного строительства изготовляют из местных строительных материалов (естественный камень, бутобетон, красный кирпич и др.), а также используют монолитный бетон или сборные бетонные и железобетонные блоки.

Плоскость нижней части фундамента называют подошвой (рис.3.1), ее уширение – подушкой, а горизонтальная плоскость верхней части фундамента – обрезом. При отсутствии подвалов и больших приямков обычно проектируют фундаменты мелкого заложения, подошва которых располагается на глубине не менее 0,5 м от уровня земли. На грунтах, вспучивающихся при замерзании, глубину заложения подошвы фундамента наружных стен принимают ниже толщины промерзающего слоя не менее чем на 0,2 м.

Между архитектурно-планировочным решением малоэтажного дома, конструкцией фундамента и состоянием грунта существует определенная взаимосвязь. Например, если архитектор в проекте дома предусматривает подвал, большой приямок или цокольный этаж, то фундамент должен быть ленточной конструкции, чтобы успешно выполнять функции стены подвала. Состояние грунта может оказать влияние на выбор варианта архитектурного решения подземной части дома. Например, если дом ставят на грунты с высоким уровнем стояния грунтовых вод, то толщина стенок ленточного фундамента увеличивается за счет дополнительных элементов гидроизоляции, что приводит к некоторому уменьшению площади помещений подземной части. Кроме того, может возникнуть угроза поднятия («всплытия») подвальной части вместе с домом или части дома с приямком под действием напора грунтовых вод. В этом случае обычно приходится отказываться от проектирования подземных помещений или проектировать дорогостоящую конструкцию фундамента с якорями в грунте или пригрузом пола подземных помещений.

Важнейшим параметром, от которого зависят форма и объем фундаментов является глубина заложения фундамента.Глубина заложения фундамента – это расстояние от дневной поверхности грунта до подошвы фундамента.

Глубина заложения фундаментов зависит от многих факторов: назначения здания; его объемно-планировочного и конструктивного решения; величины и характера нагрузок; качества основания; окружающей застройки; рельефа; принятых конструкций фундаментов и методов производства работ по их возведению. Однако, в первую очередь, заглубление будет определять качество грунтов основания, уровень грунтовых вод и промерзание грунта.

Минимальную глубину заложения фундаментов для отапливаемых зданий обычно принимают под наружные стены – 0,7 м, под внутренние – 0,5 м.

Практика эксплуатации малоэтажных жилых зданий с фундаментами мелкого заложения показала, что вспучивающиеся при замерзании грунты постепенно выталкивают такие фундаменты из земли. За несколько лет дом может подняться над уровнем земли на десятки сантиметров, при этом различные участки строения обычно поднимаются на различную величину, что приводит к перекосу окон, дверей и даже к разлому стен. Такое явление происходит от действия сил бокового трения вспучивающегося грунта на поверхностях фундаментов, которые превышают противодействие относительно малой массы дома. Чтобы нейтрализовать нежелательный эффект вспучивания при замерзании грунта, приходится проектировать дома без подвалов на фундаментах мелкого заложения с основанием в виде песчаной подушки. При устройстве песчаной подушки грунт вынимают на глубину ниже промерзания не менее 0,2 м и засыпают выемку крупнозернистым песком с проливкой водой и с уплотнением послойно. Засыпку ведут до отметки 0,5 м от уровня планировки участка. На полученное таким способом искусственное основание устанавливают фундаменты мелкого заложения. Этот прием позволяет достигнуть значительной экономии материалов и средств. Например, в районе Киева глубина промерзания грунта равна 0,9 м, следовательно, фундамент мелкого заложения будет высотой 1,1 м, а при песчаной подушке – 0,5 м, т.е. при песчаной подушке на вспучивающихся от замерзания грунтах экономится около 50 % материала на устройство фундамента.

По методу возведения фундаменты могут быть индустриальные и не индустриальные. В массовом строительстве используют индустриальные фундаменты, которые выполняют из сборных крупноразмерных бетонных или железобетонных элементов. Эти фундаменты позволяют ведение работ без сезонных ограничений и сокращают трудозатраты на строительной площадке. Не индустриальные фундаменты могут выполняться из монолитного бетона или железобетона, а также из мелкоразмерных элементов (кирпич, бутовый камень и др.). Подобного рода фундаменты используются, как правило, для нетиповых зданий.

По характеру работы конструкции фундаментов могут быть жесткими, работающими только на сжатие, и гибкими, которые рассчитаны на восприятие растягивающих усилий. К первому виду относят все фундаменты, за исключением железобетонных. Применение гибких железобетонных фундаментов, воспринимающих изгибающие моменты, позволяет резко снизить затраты бетона, но резко увеличивает расход металла.

По конструктивной схеме фундаменты различают ленточные, столбчатые, свайные и сплошные.

Под всеми несущими стенами здания устанавливают ленточные фундаменты в виде сплошных стенок. Они могут служить не только несущей конструкцией, передающей постоянные и временные нагрузки от здания на основание, но и ограждающей конструкцией помещений подвала.

Ленточные фундаменты устраивают под все капитальные (несущие и самонесущие) стены, а в некоторых случаях и под колонны. Они представляют собой загубленные в грунт ленты-стенки прямоугольной или ступенчатой формы в поперечном сечении.

Ленточные фундаменты получили большое распространение в жилищном строительстве для зданий до 12 этажей, выполненных по бескаркасной схеме.

Форму в плане и разрезе, а также размеры ленточного фундамента устанавливают так, чтобы было обеспечено возможно более равномерное распределение нагрузки на основание. Размер подошвы фундамента определяют расчетом в зависимости от массы надземной части, материала фундамента и несущей способности грунта. Толщину его стенки определяют расчетом на прочность и в зависимости от технологических особенностей материала, например, стенку из бутобетона делают толщиной не менее 0,35 м в зависимости от размера камней заполнения. Необходимо следить, чтобы равнодействующая всех нагрузок от здания проходила в средней трети ширины подошвы фундамента, т.е. е < 1/3 (рис.3.3). Этим самым исключается появление в фундаменте растягивающих усилий.

В зависимости от величины и направления расчетных нагрузок ленточные фундаменты могут быть симметричными и несимметричными (рис.7.3).

Рис.7.3. Ленточные фундаменты: а – план и разрез ленточного фундамента из сборных бетонных блоков здания с подвалом; б, в – варианты без подвала из сплошных и пустотелых блоков; г, д, е – конструкция жесткого фундамента с минимальной, обычной и максимально уширенной подошвой; ж – несимметричный фундамент; и – переход от одной глубины заложения фундамента к другой; к, л, м, - варианты ленточных фундаментов из монолитного бетона, бутобетона и бута; 1 – стеновые блоки подвалов; 2 - пустотные стеновые блоки подвалов; 3 - фундаментные подушки; 4 – стены; 5 – перекрытия; 6 – полы подвала; 7 – отмостка; 8 – бетонный фундамент; 9 – бутобетонный фундамент; 10 – бутовый фундамент; 11 – пол первого этажа.

Для изготовления ленточных фундаментов используют любые строительные материалы, кроме дерева. На скальных грунтах чаще используют монолитный бетон с включением обломков скалы (бутобетон). Этот материал лучше заполняет неровности поверхности скального основания. Ленты фундаментов из бутового камня отличаются меньшим расходом цемента, но имеют большую трудоемкость и материалоемкость. Из-за размера камней по стандарту минимальную ширину лент принимают не менее 0,5 м. Как правило, стенки ленточных фундаментов из этих материалов для малоэтажных зданий уширений в зоне подошв не имеют. Ленточные фундаменты из красного кирпича проектируют для сухих прочных грунтов толщиной 0,25 – 0,51 м. Подушку кирпичного фундамента лучше делать из монолитного железобетона толщиной не менее 0,1 м, что повышает долговечность конструкции.

В условиях массового строительства ленточные фундаменты, как правило, возводят из сборных бетонных или железобетонных элементов. Сборные ленточные фундаменты монтируют из блоков двух типов (рис.7.4) – фундаментных блоков-подушек (ФБП) и стеновых блоков (ФСБ). Последние изготовляют сплошными из легкого бетона (γ ≤ 1600 кг/м3) или пустотелые из тяжелого бетона (γ > 1600 кг/м3), которые могут быть применены для внутренних стен и для наружных при грунтах не насыщенных водой. Стеновые блоки используются следующих размеров: высотой 0,6 м, длиной до 2,4 м и шириной 0,3, 0,4, 0,5 и 0,6 м.

Рис.7.4. Сборные ленточные фундаменты: а – конструкция фундамента при слабых грунтах; б – укладка фундаментных блоков при плотных грунтах и малых нагрузках; в, г - фундаменты крупнопанельных зданий; д – элементы сборных крупноблочных бетонных фундаментов; е, ж – элементы крупнопанельных фундаментов.

Монтаж сборных бетонных фундаментов осуществляют на цементном растворе с перевязкой швов. При слабых грунтах по фундаментным подушкам и по обрезу фундамента укладывают армированные распределительные пояса (рис.7.4 а). При плотных грунтах и малых нагрузках фундаментные подушки могут быть уложены с промежутками (рис 7.4 б). Промежутки следует засыпать грунтом.

Для малоэтажных зданий при малых нагрузках и прочных основаниях, когда ленточные фундаменты нерациональны, применяют столбчатые фундаменты. Их устраивают под все несущие и самонесущие стены, а также под отдельные столбы и колонны.

Столбчатые фундаменты представляют собой фундаменты, состоящие из столбов, загубленных в грунт, и опирающихся на них фундаментных балок, которые воспринимают на себя нагрузку от стен и передают ее на столбы.

Столбы устанавливают в местах пересечения стен и в промежутках между ними с определенным шагом, который определяют расчетом в зависимости от массы здания и несущей способности грунта. Для малоэтажных зданий шаг фундаментных столбов составляет 2,5 – 3,0 м.

Конструктивные варианты фундаментных балок и их пропорции в зависимости от шага столбов приведены на рис.7.5. Для устранения возможности смещения фундаментной балки и расположенной на ней стены вследствие пучения грунта под фундаментной балкой устраивают подушку из песка или шлака толщиной 0,4 м.

Рис.7.5. Конструктивные схемы фундаментных балок столбчатых фундаментов: а – фрагмент общего вида фундамента; 1 – стена; 2 – фундаментная балка; 3 – столбы; б – е – различные типы фундаментных балок; 4 – сборная железобетонная; 5 – сборные железобетонные перемычки (балочные усиленные); 6 – монолитная железобетонная балка; 7 – рядовая армокирпичная балка; 8 – армокирпичная балка со стальными каркасами в вертикальных швах кладки.

Столбы квадратного сечения в поперечнике изготовляют из сборных бетонных блоков, из монолитного бетона, красного кирпича, природного камня. Размеры столбов принимают по расчету на прочность (материала и грунта). Для малоэтажных жилых зданий размер подушки столбов не превышает 1 м, а горизонтальное сечение столба может быть равным размеру подошвы или быть меньшим. В последнем случае высоту подушки принимают не более 0,3 м.

В тех случаях, когда необходимо передать значительные нагрузки на слабый грунт, применяются свайные фундаменты.

Свайные фундаменты представляют собой фундаменты, состоящие из железобетонных, бетонных или металлических стержней-свай, погруженных в грунт, оголовков – верхнее уширенное завершение сваи, и ростверка, объединяющего работу всех свай

Свайные фундаменты применяют на слабых сжимаемых грунтах, при глубоком залегании прочных материковых пород, больших нагрузках и т.д. В последнее время свайные фундаменты получили широкое распространение для обычных оснований, т.к. их применение дает значительную экономию объемов земляных работ и затрат бетона.

По материалу сваи бывают деревянные, железобетонные, бетонные, стальные и комбинированные. В зависимости от способа погружения в грунт различают забивные, набивные, сваи-оболочки, буро набивные и винтовые сваи (рис.7.6).

Забивные сваи погружают с помощью копров, вибропогружателей и вибровдавливающих агрегатов. Эти сваи получили наибольшее распространение в массовом строительстве. В поперечном сечении железобетонные сваи могут быть квадратные прямоугольные и полые круглые: обычные сваи диаметром до 800 мм, а сваи оболочки – свыше 800 мм. Нижние концы свай могут быть заостренными или плоскими, с уширением или без него, а полые сваи – с закрытым или открытым концом и с камуфлетной пятой (рис.7.6 г).

Набивные сваи устраивают методом заполнения бетонной или иной смесью предварительно пробуренных, пробитых или выштампованных скважин. Нижняя часть скважин может быть уширена с помощью взрывов (сваи с камуфлетной пятой).

Буронабивные сваи отличаются тем, что в скважину устанавливают готовые железобетонные сваи с заполнением зазора между сваей и стенками скважины цементно-песчаным раствором.

В зависимости от характера работы в грунте различают два вида свай: сваи-стойки и висячие. Сваи-стойки, прорезая толщу слабого грунта, своими концами опираются на прочный грунт (скальную породу) и передают на него нагрузку от здания. Их применяют, когда глубина залегания прочного грунта не превышает возможной длины свай. Фундаменты на сваях-стойках практически не дают осадки.

Если прочный грунт находится на значительной глубине, применяют висячие сваи, несущая способность которых определяется суммой сопротивления сил трения по боковой поверхности и грунта под острием сваи. Свайные фундаменты в плане могут состоять из:

  • одиночных свай – под отдельные опоры (рис.7.6 д);

  • лент свай – под стены здания, с расположением свай в один, два и более рядов;

  • кустов свай – под тяжело нагруженные опоры;

  • сплошного свайного поля – под тяжелые сооружения с равномерно распределенными по всему плану здания нагрузками.

Рис.7.6. Свайные фундаменты: а – план и разрезы; б – виды свай в зависимости от конструктивной схемы – сваи стойки и висячие сваи; в – элементы свайного фундамента: 1 – ростверк; 2 – уголовник; 3 – свая; г – виды свай: 1 – четыре забивные бетонные и железобетонные сваи – квадратные, круглые, сплошные и пустотелые; 5,6 – набивные обычные и с уширенной пятой; 7, 8 – камуфлетные; 9 – с шарнирно раскрывающимися упорами; 10 – призматическая свая; 11 – свая-оболочка; 12 – свая в лидерной скважине; 13 – деревянная свая; 14 – винтовая свая; д – расстановка свай: свайные ряды, свайные кусты, свайное поле; е – вариант свайного безростверкового фундамента; ж, и – варианты свайных фундаментов без ростверков и оголовков: 1 – оголовок; 2 – свая; 3 – цокольная панель; 4 – перекрытия; 5 – колонна; 6 - ригель

Для малоэтажного строительства используют короткие железобетонные забивные сваи, чаще квадратного сечения 150 × 150 мм, 200 × 200 мм, или буро набивные сваи диаметром 300, 400 мм и более. Глубину заложения коротких свай принимают не более 6 м.

Расстояние между сваями и их число определяются расчетом. Обычно расстояние между висячими сваями принимают (3 – 8)d, где d – диаметр круглой или сторона квадратной сваи. Расстояние в свету между сваями-оболочками должно быть не менее 1 м.

Балки ростверка имеют много общего с фундаментными балками. Для их изготовления используют те же материалы. Железобетонный ростверк устраивают двух видов – монолитный и сборный. Его ширину принимают 250 × 250 или 300 × 300 мм, высоту – 400 – 500 мм.

Свайные фундаменты экономичнее ленточных на 32 – 34 % по стоимости, на 40 % по затратам бетона и на 80 % по объему земляных работ. Такая экономия позволяет снизить стоимость здания в целом на 1 – 1,5 %, затраты труда на 2 %, расход бетона на 3 – 5 %. Однако затраты стали увеличиваются на 1 – 3 кг на м2.

В тех случаях, когда нагрузка, передаваемая на фундамент, значительна, а грунт основания слабый, устраивают сплошные фундаменты под всей площадью здания. Их, как правило, сооружают на тяжелых пучинистых и просадочных грунтах.

Сплошные фундаменты представляют собой фундаменты в виде жестких сплошных балочных или безбалочных бетонных или железобетонных плит, устраиваемых под всей площадью здания.

Такие фундаменты хорошо выравнивают все вертикальные и горизонтальные перемещения грунта.

Ребра балочных плит могут быть обращены вверх или вниз. Места пересечения ребер служат для установки колонн в каркасных зданиях. Пространство между ребрами в плитах с ребрами вверх заполняют песком или гравием, а поверх устраивают бетонную стяжку. Бетонные плиты не армируют. Железобетонные армируют по расчету. При большом заглублении сплошных фундаментов и необходимости обеспечить большую их жесткость фундаментные плиты можно проектировать коробчатого сечения с размещением между ребрами и перекрытиями коробок помещений подвалов (рис.7.7).

Сплошные фундаменты особенно целесообразны тогда, когда необходимо защитить подвал от проникания грунтовой воды при высоком ее уровне, если пол подвала подвергается снизу большому гидростатическому давлению.

Сплошную плиту фундамента под малоэтажные дома проектируют только в случаях строительства зданий на грунтах с неравномерной осадкой или вспучиванием и при высоком уровне стояния грунтовых вод (в зданиях с подвалом). Плиту выполняют из монолитного тяжелого железобетона толщиной не менее 100 мм. Толщину плиты определяют расчетом в зависимости от массы здания, прочности грунтов и расстояния между стенами. Для домов без подвала плиту фундамента устанавливают на песчаную подушку, что уменьшает неравномерность осадки грунтов. В зданиях с подвалом плита фундамента одновременно выполняет функции основания пола.

Плитные фундаменты достаточно дороги из-за большого объема бетона и расхода металла на арматуру.

Конструктивные решения фундаментов

Конструирование фундаментов.

Фундаментом называется подземная часть здания, воспринимающая все нагрузки, как постоянные, так и временные, возникающие в надземных частях, и передающая эти на­грузки на основание (грунт). Материалоемкость фунда­мента в объеме малоэтажного жилого дома составляет 10...30%.

Верхняя плоскость фундамента, на которой располагаются надземные части здания или сооружения, называется поверхностью фунда­мента, или обрезом, а нижняя его плоскость, непосредственно соприкасающаяся с основа­нием, — подошвой фундамента, ее уширение — подуш­кой.

Конструкции фундаментов проектиру­ют с учетом характера несущего остова зда­ний и сооружений и степени чувствительности их к возможным осадкам, характера геологи­ческих и гидрогеологических условий участка, условий района строительства, наличия мест­ных строительных материалов и средств ме­ханизации, мощности материально-технической базы.

Грунты, в которых присутствует значи­тельное количество глины (супеси, су­глинки и глины), называют вспучиваю­щимися при замерзании (пучинистыми). Остальные грунты (пески, гравелистые и др.) со­ставляют группу невспучивающихся при замерзании (непучинистых).

По виду конструкции различают ленточ­ные, столбчатые, сплошные и свайные фундаменты. В за­висимости от технологии возведения фунда­менты бывают сборные и монолитные.

Основные конструктивные схе­мы фундаментов для малоэтажных жилых зданий:

а — ленточный фундамент;

б — столбчатый;

в — фун­дамент в виде сплошной железобетонной плиты;

г — фундамент на коротких сваях;

д — ленточный фун­дамент на песчаной подушке;

1 — стена; 2 — лента фундамента; 3 — столб; 4 — фундаментная балка; 5 — монолитная железобетонная плита; 6 — ростверк; 7 — свая; 8 — песчаная подушка.

Изготовляют такие фундаменты из местных строительных материалов (ес­тественный камень, бутобетон, красный кирпич и др.), а также использу­ют монолитный бетон или сборные бе­тонные и железобетонные блоки.

Если в проекте дома предусматривается наличие подвала, большого приямка или цокольного этажа, то фундамент должен быть ленточной конструкции, чтобы успешно выполнять функции стены подвала. Состояние грунта мо­жет оказать влияние на выбор вариан­та архитектурного решения подземной части дома. Например, если дом ста­вят на грунты с высоким уровнем стоя­ния грунтовых вод, то толщина стенок ленточного фундамента увеличивается за счет дополнительных элементов гидроизоляции, что приводит к некото­рому уменьшению площади помещений подземной части. Кроме того, может возникнуть угроза поднятия («всплы­тия») подвальной части вместе с до­мом или части дома с приямком под действием напора грунтовых вод. В этом случае обычно приходится отка­зываться от проектирования подзем­ных помещений или проектировать до­рогостоящую конструкцию фундамента с якорями в грунте или пригрузом по­ла подземных помещений. Практика эксплуатации малоэтажных жилых зданий с фундаментами глубокого за­ложения показала, что вспучивающие­ся при замерзании грунты постепенно выталкивают такие фундаменты из земли. Чтобы нейтрализовать неже­лательный эффект вспучивания при замерзании грунта, проекти­руют дома без подвалов на фунда­ментах мелкого заложения с основани­ем в виде песчаной подушки. При устройстве песчаной подушки грунт вынимают на глубину ниже промерза­ния не менее 0,2 м и засыпают выемку крупнозернистым песком с проливкой водой и с уплотнением послойно. За­сыпку ведут до отметки — 0,5 м от уровня планировки участка. На полу­ченное таким способом искусственное основание устанавливают фундаменты мелкого заложения. Когда под домом располагается грунт очень разнородный по степени вспучивания при замерзании, то прихо­дится проектировать фундамент в виде сплошной плиты из монолитного желе­зобетона и на песчаной подушке. В не­которых случаях оказываются эффек­тивными свайные фундаменты, глуби­ну заложения которых принимают зна­чительно ниже глубины промерзания грунта, где силы бокового трения неза­мерзающего слоя превышают силу тре­ния от вспучиваемого слоя. Реже на таких грунтах ставят столбчатые фун­даменты из монолитного железобетона с уширением подошвы, так как изго­товление их требует больших трудо­затрат.

2.1.1 Ленточные фундаменты в виде сплошных стенок устанавливают по всему контуру стен. Размер подошвы фундамента определяют расчетом в за­висимости от массы надземной части, материала фундамента и несущей спо­собности грунта. Толщину его стенки определяют расчетом на прочность и в зависимости от технологических осо­бенностей материала. Для изготовления ленточных фун­даментов используют любые строи­тельные материалы, кроме дерева.

а — на песчаной подушке; б — бутобетонный фундамент; в, г — бутовый фундамент; д — то же, с кирпичной облицовкой; е — бетонный фундамент дома с подвалом; ж — из сборных сплошных бетонных блоков;

1 — бетонная подготовка; 2 — фундаментная стена (цоколь); 3 — фун­даментный стеновой блок; 4 — гидроизоляция; 5 — стена надзем­ной части здания; 6 — бутобетон; 7 — бутовая кладка; 8 — уровень пола первого этажа (±0,00); 9 — кирпичная облицовка: 10 — пол подвала; 11 — песчаная подушка; 12 — надподвальное перекрытие; 15 — отмостка.

Чаще всего такие фундаменты устраивают под зданиями с каменными стенами (крупно­блочными, кирпичными и др.). Равномерная передача ленточными фундаментами нагрузки на осно­вание очень важна, когда на строительной пло­щадке есть неоднородные по сжимаемости грунты, просадочные или слабые грунты с про­слойками.

Ленточные и прерывистые фундаменты:

а - ленточный сборный при отсутствии подвала;

б - прерывистый сборный;

в - ленточный из бутового камня;

г - ленточный при наличии подвала и высоком уровне фунтовых вод

Монолитные ленточные фунда­менты выполняют из бута, бутобетона, бе­тона, железобетона, крупнопористого бетона и грунтобетона.

На скальных грунтах чаще используют бутобетонные фундаменты. Их выполняют из тяжелого бетона марки 75 и выше с введением в бетон по мере возведения фундаментов бутового камня («изюма») до 30—40% объема. Этот мате­риал лучше заполняет неровности по­верхности скального основания. Стенку из бутобетона делают толщиной не ме­нее 0,35 м в зависимости от размера камней заполнения. Бутобетонные фундаменты устраивают по щебеночной под­готовке толщиной 50—100 мм, втрамбованной в грунт.

Ленты фундаментов из бутового камня отли­чаются меньшим расходом цемента, но имеют большую трудоемкость и мате­риалоемкость. Из-за размера камней по стандарту минимальную ширину лент принимают не менее 0,5 м, при применении постелистого бута - плитняка толщина стенки может быть умень­шена до 0,3 м. Для бутовых фундаментов применяют тяже­лые природные камни, обычно из известняка или песчаника марки не ниже 200.

Верхний обрез бутобе­тонных и бутовых фундаментов ввиду неточ­ности плоскости обреза следует увеличить на 80—100 мм.

Для передачи нагрузки на большую пло­щадь основания применяют уширение к по­дошве, которое в бутовых и бутобетонных мо­нолитных фундаментах производится уступа­ми. Высота уступа принимается не менее 300 мм для бутобетонных массивов, а для бу­товых — два ряда кладки, или 350—600 мм. Отношение высоты уступа к его ширине при­нимают из условия исключения растягивающих напряжений в нижней части фундамента в пределах 1,25—1,75, в зависимости от давления на грунт и марки бетона или раствора. При небольших нагрузках на основание и при хороших грунтах ширину фундаментов книзу можно не увеличивать.

.Монолитные ленточные железо­бетонные фундаменты применяют в тех случаях, когда требуется значительное развитие ширины подошвы ленты при мини­мальной ее высоте. Такое решение фундамен­тов встречается редко. Оно может быть при­менено при слабых грунтах и при высоком уровне грунтовых вод, когда заглубление фундаментов экономически нецелесообразно.

Сборные ленточные фундаменты под стены сооружают из фундаментных блоков-подушек и из фундаментных стеновых бло­ков. Для малоэтажных зданий фундаменты выполняются из фундаментных стеновых бло­ков, образующих соответственно подошву и стену фундамента. Блоки изготовляют сплошными из легкого бетона или пустотелыми из тяжелого бетона (высотой 0,6 м, длиной до 2,4 м и шириной 0,3, 0,4, 0,5 и 0,6 м). Фундаментные стеновые блоки часто выполняют из более прочных ма­териалов, чем надземные стены здания, по­этому фундаментные стены могут быть тонь­ше стен здания. Свес стен здания должен быть при этом не более 130 мм. Фундаментные блоки укладывают на вы­ровненную поверхность основания при песча­ных грунтах или на слой утрамбованного пес­ка толщиной около 100 мм при прочих грун­тах. Под пустотелые подушки следует делать бетонную подготовку.

Page 2

Столбчатые фундаменты устраивают в тех случаях, когда нагрузки на основание на­столько малы, что давление на грунт от фун­дамента здания меньше нормативного давле­ния на грунт или когда слой грунта, служа­щий основанием, залегает на значительной глубине (3—5 м) и применение ленточных фундаментов экономически нецелесообразно.

Для малоэтажных домов применение столбчатых фундаментов целесообразно при глубине залегания грунта основания более 2—3 м. Такие фундаменты эко­номичнее ленточных.

Столбчатый фунда­мент бутовый:

a - план фундамента; б - сечение по цоколю;

1 - бутовый столб; 2 - зазор 50 мм; 3 - отмостка;4 - гидроизоляция; 5 - рядовая перемычка; 6 - горбыль.

Состоят столбчатые фунда­менты из столбов и фундаментных балок или перемычек. Стол­бы устанавливают под углами наружных стен, на пересечениях наружных и внутренних стен и в промежутках между ними, и под простенками с определенным шагом, который опре­деляют расчетом в зависимости от мас­сы здания и несущей способности грунта. Фун­даментные балки или перемычки устанавливают по всему контуру стен (аналогично лен­там). Они принимают на себя нагрузку от стен и передают ее на столбы.

Перемычки могут быть кирпичными с уст­ройством армированного шва под нижним ря­дом кирпича или железобетонными (монолит­ными или сборными). Перемычки обычно при­меняют при пролетах до 4 м. При больших пролетах применяют железобетонные фунда­ментные балки (сборные или монолитные), называемые иногда рандбалками. Фундаментные балки из де­рева используют только под деревян­ные стены. При пучинистых грунтах под перемычками и фунда­ментными балками оставляют свободный за­зор величиной 40—50 мм с устройством по­душки из песка или шлака толщиной 0,5— 0,6 м. Столбчатый фунда­мент сборный

железобетонный под несущие стены.

Конструктивные схемы фунда­ментных балок и их пропорции в зави­симости от шага столбов.

а — фрагмент общего вида столбчатого фундамента;

б—е — фундаментные балки под каменные и дере­вянные стены; ж, и, к — фундаментные балки под деревянные стены;

1 — стена; 2 — фундаментная балка; 3 — столб; 4 — каменная стена; 5 — деревян­ная стена; 6 — сборная железобетонная фундамент­ная балка; 7 — сборные железобетонные перемыч­ки, балочные усиленные; 8 — монолитная железобе­тонная балка; .9 — рядовая армокирпичная балка, 10 — армокирпичная балка со стальными каркасами в вертикальных швах кладки; 11 — деревянная бал­ка; 12 — то же, из брусков; 13 — то же, составная из досок.

Столбы квадратного сечения в по­перечнике изготовляют из сборных бе­тонных блоков, из монолитного бетона, красного кирпича, природного камня. Размеры столбов принимают по расче­ту на прочность (материала и грун­та). Для малоэтажных жилых зданий размер подушки столбов не превы­шает 1 м, а горизонтальное сечение столба может быть равным размеру подошвы или быть меньшим. В по­следнем случае высоту подушки при­нимают не более 0,3 м. Размер сечения столбов и их шаг зависят от веса дома, материала фундамента и прочности грунта.

Каменный столбчатый фунда­мент:

2 — цоколь; 4 — гидроизоляция; 5 — стена надзем­ной части здания; 11 — песчаная подушка; 13—столбчатый фундамент; 14 — фундаментные бал­ки (перемычки); 15 — отмостка.

Под малоэтажные здания с массивными стенами обычно возводят бутобетонные столб­чатые фундаменты. Размеры сечения бутобе­тонных столбов принимаются не менее 400 мм. Минималь­ные размеры столбов из бутового камня - 60x60 см, из кирпича - 51x51 см. Столбы можно армировать по высоте через каждые 25-30 см арматурной сеткой или проволокой. Под одноэтажные каркасные здания допускается ставить угловые столбы из кирпича размером 38x38 см, а промежу­точные - 38x25 см.

План и сечения столбчатых фундаментов:

1 - железобетонный столб; 2 - утеплитель; 3 - песчано-шебеночная подсыпка; 4 - кирпичная стена; 5 - железобетонный ростверк; 6 - воздушная полость; 7 - отмостка; 8 - глина; 9 - насыпной грунт; 10 - уровень земли до начала строительства; 11 - материковый грунт; 12 - расчетный уровень промерзания грунта; 13 - уровень грунтовых вод в период промерзания грунта; 14 - песчаная подушка.

Деревянные столбчатые фундамен­ты чаще встречаются при реконструк­ции старых построек и могут быть использованы при строительстве дере­вянных домов на болотистых грунтах и на вечной мерзлоте. Проектируют их в виде тумб или столбов на лежнях и крестовинах. Тумбы ус­танавливали на песчаных сухих грун­тах, изготовляя из дуба, осины, лист­венницы и кедра диаметром не менее 0,4 м. Столбы на лежнях и крестови­нах применяли на болотистых грунтах, они более долговечны из лиственницы и кедра.

Конструктивные схемы столбчатых деревянных фундаментов:

а — на тумбах; б — на лежнях; в — на крестовинах;

1 — деревянная стена; 2 — бревно фундаментной балки; 3 — тумба; 4 — брус фундаментной балки; 5 — лежень; 6 — крестовина.

2.1.3 Фундаменты на коротких сваях оказались наиболее экономичными для строительства жилых малоэтажных зданий. Такие фундаменты исключают из процесса строительства операции по земляным работам. Короткие сваи удерживаются в грунте в основном за счет сил бокового сцепления с грунтом. В районах с вечной мерзлотой свай­ные фундаменты удобны для устрой­ства проветриваемых подполий, сохра­няющих структуру вечной мерзлоты грунта. Для домов из дерева лучшими являются деревянные сваи диаметром 0,2...0,3 м, которые вмораживают в скважины. Дерево препятствует пере­даче теплоты от помещений к мерзло­те, предупреждая опасное подтаивание грунта у сваи. В других районах для малоэтажного строительства использу­ют короткие железобетонные забивные сваи, чаще квадратного сечения 150х150 мм, 200x200 мм, или буронабивные сваи диаметром 300, 400 мм и бо­лее. Глубину заложения коротких свай принимают не более 2,5 м.

Сваи располагают под стенами по аналогии со столбчатыми фундамента­ми, но с меньшим шагом, который оп­ределяют расчетом. По верху свай устраивают ростверк. Балки ростверка имеют много общего с фундаментными балками. Для их изготовления исполь­зуют те же материалы.

2.1.4 Сплошную плиту фундамента под малоэтажные дома проектируют толь­ко в случаях строительства зданий на грунтах с неравномерной осадкой или вспучиванием и при высоком уровне стояния грунтовых вод (в зданиях с подвалом). Плиту выполняют из монолитного тяжелого железобетона тол­щиной не менее 100 мм. Толщину пли­ты определяют расчетом в зависимости от массы здания, прочности грунтов и расстояния между стенами. Для домов без подвала плиту фундамента уста­навливают на песчаную подушку, что уменьшает неравномерность осадки грунтов. В зданиях с подвалом плита фундамента одновременно выполняет функции основания пола.

Page 3

Определение глубины заложения.

Глубину заложения фундаментов или рас­стояние от планировочной отметки земли до подошвы фундамента для зданий без подва­ла принимают в зависимости от:

· назначения зданий и сооружений и их конструктивных особенностей,

· наличия подземных коммуника­ций,

· величины и характера нагрузок,

· глубины заложения фундаментов примыкающих зда­ний,

· геологических и гидрогеологических условий строительной площадки (виды грунтов, несущая способность и пучинистость, уровень грунтовых вод и возможные колебания его в период строительства и эксплуатации зда­ний, наличие верховодья)

· и от климатических условий района.

При отсутствии под­валов и больших приямков на непучинистых грунтах обычно проектируют фунда­менты мелкого заложения, подошва которых располагается на глубине не менее 0,7 м от уровня земли. На пучинистых (глинистых) грун­тах, на среднезернистых и мелкозернистых влаж­ных песчаных грунтах, на мелкозернистых пылеватых песках и илистых грунтах глубину заложения подошвы фунда­мента наружных стен принимают ниже толщины промерзающего слоя не ме­нее чем на 0,2 м.

Под внут­ренние стены ми­нимальную глубину заложения фундаментов принимают равной 0,5 м при сборных фундаментах, а при монолитных фундаментах (бетонных, бутобетонных и т. п.)—0,7 м.

Для большинства районов нашей страны глубина про­мерзания грунтов превышает 1 м, фун­даменты с такой глубиной залегания подошвы называют фундаментами глу­бокого заложения.

Глубина про­мерзания грунтов для г.Иркутска – 2,8 - 3,0м.

Глубина заложения фундаментов для одно-, двухэтажных зданий.

Грунты в пределах расчетной глубины промерзания Расстояние от планировочной отметки до грунтовых вод в период промерзания грунта Глубина заложения фундаментов для одно-, двухэтажных зданий
Скальные и полускальные породы Любое До скалы, независимо от глубины промерзания грунта
Крупнообломочные грунты, пески гравелистые, крупные и средние Любое Независимо от глубины промерзания грунта, но не менее 0,7 м
Пески мелкие, пылеватые, супеси, суглинки, глины (при замерзании в увлажненном состоянии становятся пучинистыми грунтами) Превышает расчетную глубину промерзания грунта более чем на 2 м То же
То же Превышает расчетную глубину промерзания грунта менее чем на 2 м Не менее ¾ расчетной глубины промерзания грунта, но не менее 0,7 м
То же Менее расчетной глубины промерзания грунта Ниже расчетной глубины промерзания грунта не ме­нее чем на 0,2 м.
Толщина стены, мм Ширина ленточного фундамента, мм  
Из бутово­го камня Из бутобе­то­на Из монолит­ного желе­зобетона Из сборных железобе­тонных блоков  
Из легкобе­тонных бло­ков 200 300;500 350 300 300  
300  
400 500 400 400;300 400;300  
500 500 500;400 500;400  
600 600 600 600;500 600;500  
Из кирпича 250 300;500 350 300 300  
380 500 400 400;300 400;300  
510 500 500;400 500;400  
640 600 600 600;500 600;500  
Из бруса 180 300;500 350 300;400 300  
220  
 
Бревен­чатая 180… …320 300;500 350 300;400 300  
Каркасная 200 300;500 350 300;400 300  
250  
280  

Схема разреза бутового ленточного фундамента

Схема плана бутового фундамента.

Схема разреза бутобетонного ленточного фундамента.

Схема разреза монолитного железобетонного

ленточного фундамента.

Ленточный фундамент из сборных железобетонных блоков.

Железобетонные плиты и блоки для ленточных фундаментов.

Сечение Длины, мм Марки Эскизы
Ширина, мм Высота, мм
Плиты 3200 500 1180; 780 Ф 32; Ф 32-8
2800 Ф 28; Ф 28-8
2400 Ф 24; Ф 24-8
2000 Ф 20; Ф 20-8
1600 300 2380; 1180; 780 Ф 16; Ф 16-12; Ф 16-8
1400 Ф 14 ; Ф 14-12; Ф 14-8
1200 Ф 12; Ф 12-12; Ф 12-8
1000 Ф 10; Ф 10-12; Ф 10-8
800 2380; 1180 Ф 8; Ф 8-12
600 Ф 6; Ф 6-12
Блоки сплошные 600 580 2380; 880 ФБС 6; ФБС 6-9
500 ФБС 5; ФБС 5-9
400 ФБС 4; ФБС 4-9
300 ФБС 3; ФБС 3-9
600 280 1180 ФБСН - 6
500 ФБСН – 5
400 ФБСН - 4

Марки плит обозначаются буквой Ф; марки блоков высо­той 0,6 м — буквами ФБС; высотой 0,3 м — ФБСН; блоков с пустотами — ФБП; с вырезами — ФБВ. Далее проставляется число, характери­зующее длину плит или ширину блоков, в дециметрах. Для доборных изделий добавлена через дефис их длина в дециметрах. К марке усиленных изделий добавляется индекс «у».

Для курсовой работы:

Фундаментные блоки сплошные (ФБС; ФБСН) Фундаментные железобетонные плиты (Ф)
300 Ф 6; Ф 6-12
400 Ф 8; Ф 8-12
500 Ф 8; Ф 8-12; Ф 14 ; Ф 14-12; Ф 14-8
600 Ф 14 ; Ф 14-12; Ф 14-8; Ф 16; Ф 16-12; Ф 16-8
Page 4

Внутренние лестницы.

Согласно СНиП 2.08.01-85, ширина внутриквартирных лестниц не менее 0,9м и имеет максимально допустимый уклон 1:1,25.

Ширина лестницы: 900; 1000; 1200; 1500; 2000мм.

Высота подступёнка: 120; 150; 200мм.

Ширина проступи: 250; 300; 400мм.

 
 
Условное обозначение в плане

Стрелка показывает направление движения снизу-вверх.

Во внутриквартирных лестницах допускается устройство забежных ступеней и винтовых лестниц. Ширина клинообразных ступеней таких лестниц в середине марша не должна быть меньше расчетной ширины проступи, а наименьший ее расчетный размер не должен быть меньше 10 см.

В состав мало­этажного жилого дома входят следую­щие основные элементы: фундамент, стены, перегородки, перекрытия и крыша. Стены по ограждающим функ­циям различают наружные и внутрен­ние, по несущим функциям — наруж­ные стены могут быть несущими и самонесущими, внутренние стены — только несущими. Фундаменты в ос­новном выполняют несущие функции— принимают на себя нагрузку от над­земной части здания и передают ее на грунт.

Основные конструктивные элементы малоэтажных домов (фундаменты, стены и перекрытия) в совокупности составляют несущий остов здания. Си­стема остова состоит из взаимосвязан­ных несущих и загружающих частей. Так, по отношению к стенам чердач­ное перекрытие является загружаю­щей частью остова, а стена—несущей частью остова. Одновременно для несу­щих элементов чердачного перекрытия (балок) масса ограждения (утеплитель и др.) и полезная нагрузка являются тоже загружением. В свою очередь стены воспринимают нагрузку перекрытия чердака, крыши и собственной массы, передают ее на фундаменты, которые с собственной массой передают все воспринятое на основание. В такой системе конструктивных элементов остова фундаменты являются несущими для всех расположенных выше частей дома, а стены несущими для частей перекрытий и крыши и т. д.

Несущие элементы обязательно проектируют из более долговечных и огнестойких материалов, чем загружающие. Например, на деревянные стены никогда не опирают перекрытия из железобетона.

В системе несущего остова разли­чают две основные группы несущих конструктивных элементов — горизон­тальные (балки над проемами фунда­ментов и стен, и перекрытия) и верти­кальные (фундаменты, стены и стол­бы).

Page 5

Расположение вертикальных несущих элементов надземной части малоэтажного жилого дома определяет систему его остова.

В настоящее время широкое применение получили дома с системами стенового остова:

  • остов с поперечными несущими стенами с большим шагом (расстояние между стенами более 4,8 м) и малым шагом (до 4,8 м),
  • остов с продольными несу­щими стенами (чаще с большим шагом стен),
  • остов с перекрестными несущи­ми стенами,
  • коробчатый остов.

Система коробчатого остова полу­чается при использовании сборных или монолитных железобетонных плит пе­рекрытий размером на комнату, кото­рые опираются на стены по всему периметру. Эта система целесообразна при планировке комнат по форме, близкой к квадрату. При этом все сте­ны становятся несущими, потолки по­лучаются без монтажных швов, и до­стигается уменьшение толщины плит перекрытия. Во всех остальных систе­мах остова используют несущие эле­менты перекрытий в виде плит или ба­лок с накатом, работающих в одном направлении.

Планы конструктивных схем стеновых остовов малоэтажных зданий:

а - с поперечными несущими стенами и большим шагом;

б - то же, с малым шагом;

в - короб­чатый остов;

г - с продольными несущими стенами;

д - с несущими стенами в двух направле­ниях;

1- балочный или плитный настил перекрытия; 2 - настил перекрытий на комнату с опиранием по всему периметру.

Page 6

Координационные оси.

Координационны­ми осями зданий и сооружений называются осевые линии, вдоль кото­рых располагаются основные несущие конструкции (стены, колонны). Рас­стояние в плане между координацион­ными осями здания в направлении, соответствующем расположению ос­новной несущей конструкции перекры­тия или покрытия, называют пролетом. Расстояние в плане между координационными осями в другом направлении называют шагом (часто, например, применяют вы­ражение— «шаг несущих конструк­ций»). И пролет, и шаг назначают ис­ходя из условий использования стан­дартных конструктивных элементов — ригелей, балок, плит перекрытий, ферм. Координаци­онные оси называют также разбивочными осями: этимология этого тради­ционного термина - разбивка осей в на­туре перед началом строительства. Си­стему модульных разбивочных осей упрощенно называют еще сеткой осей.

Система осей при проектировании служит той координат­ной сеткой, на основе которой устанав­ливается взаимное расположение всех несущих конструкций между собой, а при строительстве они служат той раз­мерной основой, которая позволяет точно осуществлять в натуре эти согла­сования. Для этих целей в проектах должна быть точно указана привязка основных несущих конструкций к коор­динационным осям. Этим термином обозначают расположение граней кон­структивных элементов (несущих и не­несущих), встроенного оборудования по отношению к координатным осям.

Основные правила привязки несу­щих конструкций к разбивочным осям следующие:

- геометрические оси внутренних стен, колонн совмещаются обычно с разбивочными осями; исключения допуска­ются для стен лестничных клеток, стен с вентиляционными каналами и т. п.

- при привязке наружных стен и колонн их геометрические оси часто не совпа­дают с разбивочными; в зависимости от целесообразности размещения несу­щих конструкций перекрытий или по­крытий применяют или «нулевую при­вязку» (внутренняя грань стены или наружная грань колонн совпадают с разбивочной осью), или привязку, при­нятую для внутренних стен, либо ого­воренную особо.

При назначении размеров привязок стен полезно соблюдать кратность разме­ров, свойственных кладке искусствен­ных камней с учетом швов (так, для кирпичной кладки привязочные разме­ры: 130, 250, 380, 510 и т. д.).

Фундаменты и их конструктивные решения

Фундаменты являются важным кон­структивным элементом здания, воспри­нимающим нагрузку от надземных его частей и передающим ее па основание. Фундаменты должны удовлетворять требованиям прочности, устойчивости, долговечности, технологичности уст­ройства и экономичности.

Верхняя плоскость фундамента, на которой располагаются надземные части здания, называется поверхностью фундамента или обрезом, а нижняя его плоскость, непосредственного соприкасающаяся с основанием, - подошвой фундамента.

Расстояние от спланированной поверхности грунта до уровня подошвы называется глубиной заложения фундамента,которая должна соответствовать глубине залегания слоя основания. При этом необходимо также учитывать глу­бину промерзания грунта (рис. 4.3). Если основание состоит из влажного мелкозернистого грунта (песка мелкого или пылеватого, супеси, суглинка или глины), то подошву фундамента нужно располагать не выше уровня промерза­ния грунта. На рис. 4.3 приведены изо­линии нормативных глубин промерза­ния суглинистых грунтов.

Глубина заложения фундаментов под внутренние стены отапливаемых зданий не зависит от глубины промерзания грунта; ее назначают не менее 0,5 м от уровня земли или пола подвала.

В пепучинистых грунтах (крупнооб­ломочных, а также песках гравелистых, крупных и средней крупности) глуби­на заложения фундаментов также не зависит от глубины промерзания, одна­ко она должна быть не менее 0,5 м, счи­тая от природного уровня грунта, при планировке подсыпкой и от планировочной отметки при планировке участка срезкой.

По конструктивной схеме фундамен­ты могут быть: ленточные, располагае­мые по всей длине стен или в виде сплошной ленты под рядами колонн (рис. 4.4, а, б); столбчатые, устраивае­мые под отдельно стоящие опоры (ко­лонны или столбы), а в ряде случаев и под стены (рис. 4.4, в, г); сплошные, представляющие собой монолитную плиту под всей площадью здания или его частью и применяемые при особо больших наврузках на степы или от­дельные опоры, а также недостаточно прочных грунтах в основании (рис. 4.4, д, е); свайные в виде отдельных погруженных в грунт стержней с целью передачи через них на основание нагрузок от здания (рис. 4.4, ж).

По характеру работы под действием нагрузки фундаменты различают жест­кие, материал которых работает пре­имущественно на сжатие и в которых не возникают, деформации изгиба, и гибкие, работающие преимущественно на изгиб. Для устройства жестких фун­даментов применяют кладку из природного камня неправильной формы (бутового камня или бутовой плиты), бутобетона и бетона. Для гибких фун­даментов применяют в основном желе­зобетон.

Ленточные фундаменты. По очертанию в профиле ленточный фун­дамент под стену в простейшем слу­чае представляет собой прямоугольник (рис. 4.5, а). Его ширину устанавлива­ют немного больше толщины стены, предусматривая с каждой стороны не­большие уступы по 50—150 мм. Одна­ко прямоугольное сечение фундамента на высоте допустимо лишь при неболь­ших нагрузках на фундамент и доста­точно высокой несущей способности грунта.

Чаще всего для передачи давления на грунт и обеспечения его необходи­мой несущей способности необходимо увеличивать площадь подошвы фунда­мента путем ее уширения. Теорети­ческой формой сечения фундамента в этом случае является трапеция (рис. 4.5,6), где угол, а определяет рас­пространение давления и принимается для бутовой кладки и бутобетона от 27 до 33°, для бетона 45°. Устройство та­ких трапецеидальных фундаментов свя­зано с определенными трудозатратами, поэтому практически такие фундамен­ты в зависимости от расчетной шири­ны подошвы выполняются прямоуголь­ными или ступенчатой формы (рис. 4.5, в, г) с соблюдением правила, чтобы габариты фундамента не выхо­дили за пределы его теоретической формы. Размеры ступеней по ширине (а) принимаются не более 20—25 см, а по высоте (с) — соответственно не менее 40—50 см.

По способу устройства ленточные фундаменты бывают монолитные и сборные.

Монолитные фундаменты устраивают бутовые, бутобетонные, бетонные и железобетонные. На рис. 4.6 показан лен­точный фундамент из бутового камня и бутобетона. Ширина бутовых фунда­ментов должна быть не менее 0,6 м для кладки из рваного бута и 0,5 м — из бутовой плиты. Высота ступеней в бу­товых фундаментах составляет обычно около 0,5 м, ширина — от 0,15 до 0,25 м.

Устройство монолитных бутобетонных, бетонных и железобетонных фун­даментов требует проведения опалубоч­ных работ. Кладку бутовых фундамен­тов производят на сложном или цемент­ном растворе с обязательной перевяз­кой (несовпадением) вертикальных швов (промежутков между камнями, за­полняемых раствором).

Бутобетонные фундаменты состоят из бетона кл. не ниже В5 с включени­ем в его толщу (в целях экономии бе­тона) отдельных кусков бутового кам­ня. Размеры камней должны быть не более 1/3 ширины фундамента.

Монолитные бутовые фундаменты не отвечают требованиям современного ин­дустриального строительства, а для их устройства трудно механизировать ра­боты. Бутовые и бутобетонные фунда­менты являются весьма трудоемкими при возведении и поэтому применяются в основном в районах, где бутовый ка­мень является местным материалом.

Более эффективными являются бетон­ные и железобетонные фундаменты из сборных элементов заводского изготов­ления (рис. 4.7), которые в настоящее время имеют наибольшее распростра­нение. При их устройстве трудовые за­траты на строительстве уменьшаются вдвое. Их можно возводить и в зимних условиях без устройства обогрева.

Сборные ленточные фундаменты под стены состоят из фундаментных бло­ков-подушек и стеновых фундаментных блоков. Фундаментные подушки укла­дываются непосредственно на основа­ние при песчаных грунтах или на пес­чаную подготовку толщиной 100—150 мм, которая должна быть тщатель­но утрамбована.

Фундаментные бетонные блоки укла­дываются на растворе с обязательной перевязкой вертикальных швов, тол­щина которых принимается равной 20 мм (рис. 4.7, 4.8). Вертикальные ко­лодцы, образующиеся торцами блоков, тщательно заполняются раствором. Связь между блоками продольных и угловых стен обеспечивается перевязкой блоков и закладкой в горизонтальные швы арматурных сеток из стали диа­метром 6—10 мм (рис. 4.9).

Блоки-подушки изготовляют толщиной 300 и 400 мм и шириной от 1000 до 2800 м а блоки-стенки — шириной 300, 400, 5U0 и 600 мм, высотой 580 и длиной 780 и 2380 мм.

В практике строительства применяют также сборные фундаментные блоки, имеющие толщину 380 мм при толщине надземных стен 510 и 640 мм (рис. 4.10, а). При такой конструкции прочность материала фундамента ис­пользуется полнее и в результате по­лучается экономия бетона.

Этой же цели соответствует устройство так называемых прерывистых фун­даментов (рис. 4.10,6), в которых бло­ки-подушки укладывают на расстоянии 0,3—0,5 м друг от друга. Промежутки между ними заполняют песком.

Строительство крупнопанельных зда­ний и зданий из объемных блоков по­требовало разработки новых конструк­тивных решений фундаментов. На рис. 4.10, в показан фундамент из крупноразмерных элементов для жило­го дома с поперечными несущими сте­нами и подвалом. Фундамент состоит из железобетонной плиты толщиной 300 мм и длиной 3,5 м и установлен­ных па них панелей, представляющих собой сквозные без раскосные железобе­тонные формы, имеющие толщину 240 мм и высоту, равную высоте под­вального помещения. Соединяются эле­менты между собой с помощью сварки закладных стальных деталей.

При строительстве зданий на участ­ках со значительными уклонами фунда­менты стен выполняют с продольными уступами (рис. 4.11). Высота уступов должна быть не более 0,5 м, а дли­на — не менее 1,0 м. Этим же правилом пользуются при устройстве перехода фундаментов внутренних степ к фунда­ментам наружных при разных глубинах их заложения.

Если необходимо обеспечить незави­симую осадку двух смежных участков здания (например, при их разной этаж­ности), то при устройстве ленточных монолитных фундаментов в их теле уст­раивают сквозные, разъединяющие фун­дамент зазоры. С этой целью в зазоры вставляют доски, обернутые толем. В подвальных зданиях доски с наруж­ной стороны вынимают, и швы в этих местах заполняют битумом. Если фун­даменты сборные, то для обеспечения необходимого зазора блоки укладывают так, чтобы вертикальные швы совпа­дали.

В местах пропуска различных трубо­проводов (водопровода, канализации и др.) в монолитных фундаментах за­ранее предусматриваются соответствую­щие отверстия, а в сборных между бло­ками — необходимые зазоры с после­дующей их заделкой.

Столбчатые фундаменты.

При небольших нагрузках на фунда­мент, когда давление на основание меньше нормативного, непрерывные ленточные фундаменты под стены ма­лоэтажных домов без подвалов целесо­образно заменять столбчатыми. Фунда­ментные столбы могут быть бутовыми, бутобетонными, бетонными и железо­бетонными (рис. 4.12, а). Расстояние между осями фундаментных столбов принимают 2,5—3,0 м, а если грунты прочные, то это расстояние может со­ставлять и 6 м. Столбы располагают обязательно под углами здания, в мес­тах пересечения и примыкания стен и под простенками. Сечение столбчатых фундаментов во всех случаях должно быть не менее: бутовых и бутобетонных — 0,6×0,6 м; бетонных — 0,4×0,4 м.

Столбчатые фундаменты под стены возводят также в зданиях большой этажности при значительной глубине заложения фундаментов (4—5 м), ког­да устраивать ленточный фундамент нецелесообразно из-за большого расхо­да строительных материалов.

Столбы перекрывают железобетонны­ми фундаментными балками. Для пре­дохранения их от сил пучения грунта, а также для свободной их осадки (при осадке здания) под ними делают пес­чаную подсыпку толщиной 0,5—0,6 м. Если при этом необходимо утеплить пристенную часть пола, подсыпку вы­полняют из шлака или керамзита.

Столбчатые одиночные фундаменты устраивают также под отдельные опо­ры зданий. На рис. 4.12, б изображен монолитный бутовый или бетонный фундамент под кирпичную колонну, а на рис. 4.12, в, г — из железобетонных блока-подушки и блока-плиты. Сбор­ные фундаменты под железобетонные колонны могут состоять из одного желе­зобетонного башмака стаканного типа (рис. 4.12, д) или из железобетонных блока-стакана и опорпой плиты под ним (рис. 4.12, е).

Сплошные фундаменты воз­водят в случае, если нагрузка, переда­ваемая на фундамент, значительна, а грунт слабый. Эти фундаменты устра­ивают под всей площадью здания. Для выравнивания перавномерпостей осадки от воздействия нагрузок, передаваемых через колонны каркасных зданий; в двух взаимно перпендикулярных на­правлениях применяют перекрестные ленточные фундаменты (рис. 4.13, а). Их выполняют из монолитного железо­бетона. Если балки достигают значи­тельной ширины, то их целесообразно объединять в сплошную ребристую или безбалочную плиту (рис. 4.13, б, в). При сплошных фундаментах обеспечи­вается равномерная осадка здания, что особенно важно для зданий повышен­ной этажности. Сплошные фундаменты применяют также в том случае, если пол подвала испытывает значительный подпор грунтовых вод.

В практике строительства под инже­нерные сооружения (телевизионные башни, дымовые трубы и др.) применя­ют сплошные фундаменты коробчатого типа.

Свайные фундаменты исполь­зуют при строительстве на слабых сжи­маемых грунтах, а также в тех случа­ях, когда достижение естественного ос­нования экономически или технически нецелесообразно из-за большой глуби­ны его заложения. Кроме того, эти фун­даменты применяют и для зданий, воз­водимых на достаточно прочных грун­тах, если использование свай позволяет получить более экономическое решение.

По способу передачи вертикальных нагрузок от здания на грунт сваи под­разделяют на сваи-стойки и сваи вися­чие. Сваи, проходящие слабые слои

грунта и опирающиеся своими концами на прочный грунт, называются сваями-стойками (рис. 4.14,а), а сваи, не до­стигающие прочного грунта и передаю­щие нагрузку на грунт трением, возни­кающим между боковой поверхностью сваи и грунтом, называются висячими (рис. 4.14, б, в).

По способу погружения в грунт сваи бывают забивные и набивные. По ма­териалу изготовления забивные сваи бывают железобетонные, металлические и деревянные. Набивные сваи изготов­ляют непосредственно на строительной площадке в грунте.

Железобетонные сваи изготовляют сплошные квадратного (от 250×250 до 400×400 мм) и прямоугольного (250×350 мм) сечения, а также трубчатого сечения диаметром от 400 до 700 мм. Чаще других применяют короткие сваидлиной 3—6 м. Трубчатые сваи могут быть как с заостренным нижним кон­цом, так и с открытым.

Деревянные сваи во избежание их быстрого загнивания применяют лишь в грунтах с постоянной влажностью. Их изготовляют из хвойных пород леса диаметром в верхнем отрубе не менее 180 мм; кроме того, ствол деревянной сваи необходимо покрыть битумными или дегтевыми мастиками для предот­вращения их загнивания. Для защиты сваи от размочаливания при забивке на верхний конец ее надевают стальной бугель, а на нижний — стальной баш­мак.

В зависимости от несущей способнос­ти и конструктивной схемы здания сваи размещают в один или несколько ря­дов или кустами (рис. 4.15).

Поверху железобетонные и металли­ческие сваи объединяются между собой железобетонным ростверком, который может быть сборным или монолитным (рис. 4.15,5). При деревянных сваях ростверк также выполняют из дерева.

Предыдущая12345678910111213141516Следующая

Дата добавления: 2016-02-04; просмотров: 3655; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Фундаменты и их конструктивные решения

Фундаменты являются важным кон­структивным элементом здания, воспри­нимающим нагрузку от надземных его частей и передающим ее па основание. Фундаменты должны удовлетворять требованиям прочности, устойчивости, долговечности, технологичности уст­ройства и экономичности.

Верхняя плоскость фундамента, на которой располагаются надземные части здания, называется поверхностью фундамента или обрезом, а нижняя его плоскость, непосредственного соприкасающаяся с основанием, - подошвой фундамента.

Расстояние от спланированной поверхности грунта до уровня подошвы называется глубиной заложения фундамента,которая должна соответствовать глубине залегания слоя основания. При этом необходимо также учитывать глу­бину промерзания грунта (рис. 4.3). Если основание состоит из влажного мелкозернистого грунта (песка мелкого или пылеватого, супеси, суглинка или глины), то подошву фундамента нужно располагать не выше уровня промерза­ния грунта. На рис. 4.3 приведены изо­линии нормативных глубин промерза­ния суглинистых грунтов.

Глубина заложения фундаментов под внутренние стены отапливаемых зданий не зависит от глубины промерзания грунта; ее назначают не менее 0,5 м от уровня земли или пола подвала.

В непучинистых грунтах (крупнооб­ломочных, а также песках гравелистых, крупных и средней крупности) глуби­на заложения фундаментов также не зависит от глубины промерзания, одна­ко она должна быть не менее 0,5 м, счи­тая от природного уровня грунта, при планировке подсыпкой и от планировочной отметки при планировке участка срезкой.

По конструктивной схеме фундамен­ты могут быть: ленточные, располагае­мые по всей длине стен или в виде сплошной ленты под рядами колонн (рис. 4.4, а, б); столбчатые, устраивае­мые под отдельно стоящие опоры (ко­лонны или столбы), а в ряде случаев и под стены (рис. 4.4, в, г); сплошные, представляющие собой монолитную плиту под всей площадью здания или его частью и применяемые при особо больших наврузках на степы или от­дельные опоры, а также недостаточно прочных грунтах в основании (рис. 4.4, д, е); свайные в виде отдельных погруженных в грунт стержней с целью передачи через них на основание нагрузок от здания (рис. 4.4, ж).

По характеру работы под действием нагрузки фундаменты различают жест­кие, материал которых работает пре­имущественно на сжатие и в которых не возникают, деформации изгиба, и гибкие, работающие преимущественно на изгиб. Для устройства жестких фун­даментов применяют кладку из природного камня неправильной формы (бутового камня или бутовой плиты), бутобетона и бетона. Для гибких фун­даментов применяют в основном желе­зобетон.

Ленточные фундаменты. По очертанию в профиле ленточный фун­дамент под стену в простейшем слу­чае представляет собой прямоугольник (рис. 4.5, а). Его ширину устанавлива­ют немного больше толщины стены, предусматривая с каждой стороны не­большие уступы по 50—150 мм. Одна­ко прямоугольное сечение фундамента на высоте допустимо лишь при неболь­ших нагрузках на фундамент и доста­точно высокой несущей способности грунта.

Чаще всего для передачи давления на грунт и обеспечения его необходи­мой несущей способности необходимо увеличивать площадь подошвы фунда­мента путем ее уширения. Теорети­ческой формой сечения фундамента в этом случае является трапеция (рис. 4.5,6), где угол, а определяет рас­пространение давления и принимается для бутовой кладки и бутобетона от 27 до 33°, для бетона 45°. Устройство та­ких трапецеидальных фундаментов свя­зано с определенными трудозатратами, поэтому практически такие фундамен­ты в зависимости от расчетной шири­ны подошвы выполняются прямоуголь­ными или ступенчатой формы (рис. 4.5, в, г) с соблюдением правила, чтобы габариты фундамента не выхо­дили за пределы его теоретической формы. Размеры ступеней по ширине (а) принимаются не более 20—25 см, а по высоте (с) — соответственно не менее 40—50 см.

По способу устройства ленточные фундаменты бывают монолитные и сборные.

Монолитные фундаменты устраивают бутовые, бутобетонные, бетонные и железобетонные. На рис. 4.6 показан лен­точный фундамент из бутового камня и бутобетона. Ширина бутовых фунда­ментов должна быть не менее 0,6 м для кладки из рваного бута и 0,5 м — из бутовой плиты. Высота ступеней в бу­товых фундаментах составляет обычно около 0,5 м, ширина — от 0,15 до 0,25 м.

Устройство монолитных бутобетонных, бетонных и железобетонных фун­даментов требует проведения опалубоч­ных работ. Кладку бутовых фундамен­тов производят на сложном или цемент­ном растворе с обязательной перевяз­кой (несовпадением) вертикальных швов (промежутков между камнями, за­полняемых раствором).

Бутобетонные фундаменты состоят из бетона кл. не ниже В5 с включени­ем в его толщу (в целях экономии бе­тона) отдельных кусков бутового кам­ня. Размеры камней должны быть не более 1/3 ширины фундамента.

Монолитные бутовые фундаменты не отвечают требованиям современного ин­дустриального строительства, а для их устройства трудно механизировать ра­боты. Бутовые и бутобетонные фунда­менты являются весьма трудоемкими при возведении и поэтому применяются в основном в районах, где бутовый ка­мень является местным материалом.

Более эффективными являются бетон­ные и железобетонные фундаменты из сборных элементов заводского изготов­ления (рис. 4.7), которые в настоящее время имеют наибольшее распростра­нение. При их устройстве трудовые за­траты на строительстве уменьшаются вдвое. Их можно возводить и в зимних условиях без устройства обогрева.

Сборные ленточные фундаменты под стены состоят из фундаментных бло­ков-подушек и стеновых фундаментных блоков. Фундаментные подушки укла­дываются непосредственно на основа­ние при песчаных грунтах или на пес­чаную подготовку толщиной 100—150 мм, которая должна быть тщатель­но утрамбована.

Фундаментные бетонные блоки укла­дываются на растворе с обязательной перевязкой вертикальных швов, тол­щина которых принимается равной 20 мм (рис. 4.7, 4.8). Вертикальные ко­лодцы, образующиеся торцами блоков, тщательно заполняются раствором. Связь между блоками продольных и угловых стен обеспечивается перевязкой блоков и закладкой в горизонтальные швы арматурных сеток из стали диа­метром 6—10 мм (рис. 4.9).

Блоки-подушки изготовляют толщиной 300 и 400 мм и шириной от 1000 до 2800 м а блоки-стенки — шириной 300, 400, 5U0 и 600 мм, высотой 580 и длиной 780 и 2380 мм.

В практике строительства применяют также сборные фундаментные блоки, имеющие толщину 380 мм при толщине надземных стен 510 и 640 мм (рис. 4.10, а). При такой конструкции прочность материала фундамента ис­пользуется полнее и в результате по­лучается экономия бетона.

Этой же цели соответствует устройство так называемых прерывистых фун­даментов (рис. 4.10,6), в которых бло­ки-подушки укладывают на расстоянии 0,3—0,5 м друг от друга. Промежутки между ними заполняют песком.

Строительство крупнопанельных зда­ний и зданий из объемных блоков по­требовало разработки новых конструк­тивных решений фундаментов. На рис. 4.10, в показан фундамент из крупноразмерных элементов для жило­го дома с поперечными несущими сте­нами и подвалом. Фундамент состоит из железобетонной плиты толщиной 300 мм и длиной 3,5 м и установлен­ных па них панелей, представляющих собой сквозные без раскосные железобе­тонные формы, имеющие толщину 240 мм и высоту, равную высоте под­вального помещения. Соединяются эле­менты между собой с помощью сварки закладных стальных деталей.

При строительстве зданий на участ­ках со значительными уклонами фунда­менты стен выполняют с продольными уступами (рис. 4.11). Высота уступов должна быть не более 0,5 м, а дли­на — не менее 1,0 м. Этим же правилом пользуются при устройстве перехода фундаментов внутренних степ к фунда­ментам наружных при разных глубинах их заложения.

Если необходимо обеспечить незави­симую осадку двух смежных участков здания (например, при их разной этаж­ности), то при устройстве ленточных монолитных фундаментов в их теле уст­раивают сквозные, разъединяющие фун­дамент зазоры. С этой целью в зазоры вставляют доски, обернутые толем. В подвальных зданиях доски с наруж­ной стороны вынимают, и швы в этих местах заполняют битумом. Если фун­даменты сборные, то для обеспечения необходимого зазора блоки укладывают так, чтобы вертикальные швы совпа­дали.

В местах пропуска различных трубо­проводов (водопровода, канализации и др.) в монолитных фундаментах за­ранее предусматриваются соответствую­щие отверстия, а в сборных между бло­ками — необходимые зазоры с после­дующей их заделкой.

Столбчатые фундаменты.

При небольших нагрузках на фунда­мент, когда давление на основание меньше нормативного, непрерывные ленточные фундаменты под стены ма­лоэтажных домов без подвалов целесо­образно заменять столбчатыми. Фунда­ментные столбы могут быть бутовыми, бутобетонными, бетонными и железо­бетонными (рис. 4.12, а). Расстояние между осями фундаментных столбов принимают 2,5—3,0 м, а если грунты прочные, то это расстояние может со­ставлять и 6 м. Столбы располагают обязательно под углами здания, в мес­тах пересечения и примыкания стен и под простенками. Сечение столбчатых фундаментов во всех случаях должно быть не менее: бутовых и бутобетонных — 0,6×0,6 м; бетонных — 0,4×0,4 м.

Столбчатые фундаменты под стены возводят также в зданиях большой этажности при значительной глубине заложения фундаментов (4—5 м), ког­да устраивать ленточный фундамент нецелесообразно из-за большого расхо­да строительных материалов.

Столбы перекрывают железобетонны­ми фундаментными балками. Для пре­дохранения их от сил пучения грунта, а также для свободной их осадки (при осадке здания) под ними делают пес­чаную подсыпку толщиной 0,5—0,6 м. Если при этом необходимо утеплить пристенную часть пола, подсыпку вы­полняют из шлака или керамзита.

Столбчатые одиночные фундаменты устраивают также под отдельные опо­ры зданий. На рис. 4.12, б изображен монолитный бутовый или бетонный фундамент под кирпичную колонну, а на рис. 4.12, в, г — из железобетонных блока-подушки и блока-плиты. Сбор­ные фундаменты под железобетонные колонны могут состоять из одного желе­зобетонного башмака стаканного типа (рис. 4.12, д) или из железобетонных блока-стакана и опорпой плиты под ним (рис. 4.12, е).

Сплошные фундаменты воз­водят в случае, если нагрузка, переда­ваемая на фундамент, значительна, а грунт слабый. Эти фундаменты устра­ивают под всей площадью здания. Для выравнивания перавномерпостей осадки от воздействия нагрузок, передаваемых через колонны каркасных зданий; в двух взаимно перпендикулярных на­правлениях применяют перекрестные ленточные фундаменты (рис. 4.13, а). Их выполняют из монолитного железо­бетона. Если балки достигают значи­тельной ширины, то их целесообразно объединять в сплошную ребристую или безбалочную плиту (рис. 4.13, б, в). При сплошных фундаментах обеспечи­вается равномерная осадка здания, что особенно важно для зданий повышен­ной этажности. Сплошные фундаменты применяют также в том случае, если пол подвала испытывает значительный подпор грунтовых вод.

В практике строительства под инже­нерные сооружения (телевизионные башни, дымовые трубы и др.) применя­ют сплошные фундаменты коробчатого типа.

Свайные фундаменты исполь­зуют при строительстве на слабых сжи­маемых грунтах, а также в тех случа­ях, когда достижение естественного ос­нования экономически или технически нецелесообразно из-за большой глуби­ны его заложения. Кроме того, эти фун­даменты применяют и для зданий, воз­водимых на достаточно прочных грун­тах, если использование свай позволяет получить более экономическое решение.

По способу передачи вертикальных нагрузок от здания на грунт сваи под­разделяют на сваи-стойки и сваи вися­чие. Сваи, проходящие слабые слои

грунта и опирающиеся своими концами на прочный грунт, называются сваями-стойками (рис. 4.14,а), а сваи, не до­стигающие прочного грунта и передаю­щие нагрузку на грунт трением, возни­кающим между боковой поверхностью сваи и грунтом, называются висячими (рис. 4.14, б, в).

По способу погружения в грунт сваи бывают забивные и набивные. По ма­териалу изготовления забивные сваи бывают железобетонные, металлические и деревянные. Набивные сваи изготов­ляют непосредственно на строительной площадке в грунте.

Железобетонные сваи изготовляют сплошные квадратного (от 250×250 до 400×400 мм) и прямоугольного (250×350 мм) сечения, а также трубчатого сечения диаметром от 400 до 700 мм. Чаще других применяют короткие сваидлиной 3—6 м. Трубчатые сваи могут быть как с заостренным нижним кон­цом, так и с открытым.

Деревянные сваи во избежание их быстрого загнивания применяют лишь в грунтах с постоянной влажностью. Их изготовляют из хвойных пород леса диаметром в верхнем отрубе не менее 180 мм; кроме того, ствол деревянной сваи необходимо покрыть битумными или дегтевыми мастиками для предот­вращения их загнивания. Для защиты сваи от размочаливания при забивке на верхний конец ее надевают стальной бугель, а на нижний — стальной баш­мак.

В зависимости от несущей способнос­ти и конструктивной схемы здания сваи размещают в один или несколько ря­дов или кустами (рис. 4.15).

Поверху железобетонные и металли­ческие сваи объединяются между собой железобетонным ростверком, который может быть сборным или монолитным (рис. 4.15,5). При деревянных сваях ростверк также выполняют из дерева.

2 вопрос: Общая классификация фундаментов.

В строительстве применяют фундаменты следующих типов:

-фундаменты мелкого заложения (глубина заложения не более 7м). Они бывают: ленточными, столбчатыми, сплошные плиты.

-свайные фундаменты передают нагрузку от сооружений на слои тех грунтов, которые залегают глубоко. Различают сваи-стойки и сваи висячие.

Сваи-стойки опираются на скальные основания. Висячие сваи способны воспринимать нагрузки и сохранять своё положение в пространстве за счёт сил трения между боковой поверхностью сваи и плотным грунтом. Обычно сваи работают не поодиночке, а группами. Передачу нагрузок от строительных конструкций на сваю осуществляют с помощью ростверка.

-фундаменты глубокого заложения: столбчатые, плитные, опускные колодца, кессоные. Такие фундаменты передают нагрузки от сооружений на столбчатые основания.

3 вопрос: Типы сооружений по жёсткости.

Классификация сооружений по жёсткости:

-абсолютно гибкие (насыпи, полотна автомобильных дорог)

-абсолютно жёсткие (дымовые трубы, элеваторы, домны, массивные мостовые опоры, атомные реакторы)

- сооружения конечной жёсткости (жилые и общественные здания)

4 вопрос: Виды деформаций оснований и фундаментов.

Деформации оснований проявляются в виде:

-вертикальных перемещений

-горизонтальных перемещений

-угловых перемещений

-их сочетаний.

Поэтому формы неравномерных деформаций сооружений подразделяются на следующие: абсолютная осадка, прогиб и выгиб, перекос, крен, закручивание, сдвиг.

Закручивание возникает при неодинаковом крене сооружения по его длине. При закручивании дополнительные напряжения возникают в стенах и перекрытиях, которые могут изгибаться и перемещаться в горизонтальном направлении.

5 вопрос: Разновидности конструкций фундаментов, возводимых в открытых котлованах.

Ленточные фундаменты в сечении могут иметь форму столбчатую или с уступом. Выполняются из следующих материалов: бетон, на основе бутовой кладки. Ленточные фундаменты: монолитные и сборные. Ленточные фундаменты под колонну воспринимают нагрузку от ряда колонн. Они устраиваются для уменьшения осадок под колоннами.

Столбчатые фундаменты - фундаменты мелкого заложения, которые устраивают под несущие конструкции в зданиях каркасного типа. Отдельные фундаменты в виде столбчатых конструкций, если они находятся в комбинации с фундаментными балками называют фундаментами с рандбалками.

Свайные фундаменты. Могут использоваться либо сваи-стойки, либо висячие сваи. Сваи-стойки - такие, которые опираются на скальный грунт и несущая способность которых предопределена прочностью самой сваи. Висячие сваи обладают несущей способностью, которая складывается из сил сцепления между боковой поверхностью сваи и грунтом.

Коробчатые фундаменты.

Буробетонные фундаменты.

Массивные фундаменты - их устраивают под небольшим в плане сооружением, которому предъявляются высокие требования по жёсткости (устои моста).

6 вопрос: Классификация свай по форме и материалу.

Материалы, из которых изготавливают сваи:

-деревянные

-ж/б

-металлические

-комбинированные

Чаще всего сваи бывают сборные. Наибольшее распространение в строительстве приобрели сборные ж/б сваи, имеющие следующие особенности (в сечении такие сваи бывают):

-квадратные

-квадратные с круглой полостью

-полые круглые (сваи-оболочки).

Квадратные сваи в поперечном сечении от 0,2*0,2 до 0,4*0,4м. Длина 3-20м.

Круглые сваи диаметром 1-3м и выпускают длиной 6-12м с толщиной стенок 120мм.

7 вопрос: Выбор глубины заложения ростверка, типа, конструкции и размеров свай.

Величина глубины заложения ростверка (d) зависит от свойств грунтов. В промышленных зданиях (d) назначают ниже уровня пола во всех случаях кроме того, когда сваи располагаются в 1 ряд и предназначены для восприятия нагрузок от стен здания. Если грунты не пучинистые, то ростверк может располагаться ниже отметки поверхности земли на 0,15м. Ростверк бесподвальных зданий устраивают выше пола технического подполья. Осадочные швы зданий должны прорезать ростверки.

Определение типа Конструктивных особенностей и размеров свай:

Забивные сваи применяют в сжимаемых грунтах, которые необходимо прорезать. За исключением тех грунтов, где встречается линзовидное залегание плотных грунтов или валунов.

Сваи-оболочки применяют в том случае, если необходимо прорезать значительную толщу слабых грунтов, а на ростверк действуют очень мощные нагрузки.

Буронабивные сваи рекомендуются для связных грунтов. особенно в тех случаях, когда несущий слой имеет значительные колебания кровли.

Буровые сваи годятся для сложных геологических условий, когда необходимо прорезывать слои грунта, содержащие включения валунов, гравия, гальки. Буровые сваи применяют при усилении фундаментов и при возведении новых зданий, примыкающих к существующим.

Длина сваи зависит от глубины расположения слоя грунта, который воспринимается в качестве несущего и в который свая должна погружаться на глубину заделки. Глубина заделки должна быть более 1,5м и не менее 3d сваи. Сваи, работающие только на сжатие, заделываются в ростверк не менее чем на 5см. Если сваи работают на выдёргивание и изгиб, то глубина их заделки в ростверк принимается из условия обеспечения прочности заделки.

После определения длины сваи назначают её поперечное сечение. При длине свай более 16м их стыкуют из 2-ух или 3-х звеньев. Окончательное решение по конструкции свайного фундамента и размеров свай принимают после технико-экономического сравнения вариантов свайного фундамента с учётом стоимости ростверка.

8 вопрос: Разновидности фундаментов глубокого заложения.

Фундаменты глубокого заложения: столбчатые, плитные, опускные колодца, кессонные и т.д.. Такие фундаменты передают нагрузки от сооружений на столбчатые основания.

Традиционные фундаменты глубокого заложения — массивные опускные колодцы и кессоны — применяются главным образом в транспортном строительстве для тяжелых компактных сооружений. Массивные опускные колодцы большого диаметра и кессоны наряду со стеной в грунте используются при возведении заглубленных помещений зданий и сооружений (подземные гаражи, шахты, скиповые ямы, отстойники, водозаборные сооружения, насосные станции и т.д.).

Опускные колодцы устраивают на водотоках и водоемах или в слабых, легко разрабатываемых водонасыщенных грунтах, не содержащих крупных и твердых включений (валунов, стволов деревьев). Как правило, опускные колодцы целесообразны при глубине заложения фундаментов от поверхности грунта более чем на 3 м. Устройство фундаментов с помощью опускного колодца заключается в том, что в грунт постепенно погружается бездонный ящик произвольной формы . Стенки колодца защищают грунт от обрушения. Для лучшего погружения колодца в грунт нижнюю его часть делают заостренной, и поэтому ее называют ножом .

Кессон представляет собой жесткую коробчатую конструкцию , имеющую потолок и боковые стенки консоли, располагаемые в нижней части фундамента. В рабочую камеру подается сжатый воздух по трубам, давление которого назначается таким, чтобы уравновесить давление столба воды высотой Н и обеспечить ее отсутствие в рабочей камере. Для сообщения с рабочей камерой, которое необходимо в основном для прохода людей, подачи материалов и оборудования, на шахтной трубе устанавливают шлюзовой аппарат. Разработку грунта часто осуществляют гидромонитором, а его удаление — с помощью эрлифта.

9 вопрос: Характеристика отличительных признаков фундаментов глубокого заложения.

Фундаменты глубокого заложения, как правило, применяются в случае необходимости прорезки слабых грунтов или для сооружений, передающих на основание значительные нагрузки. Такие фундаменты можно охарактеризовать следующими особенностями:

для их устройства не обязательно вскрытие котлована;

отношение глубины заложения подошвы или погружения свай к ширине фундамента (сваи) более 4;

нагрузка на основание передается через подошву (давлением) и боковые поверхности (трением).

10 вопрос: Причины развития неравномерных осадок фундаментов мелкого заложения.

Основные слагаемые осадок фундамента:

-Осадка уплотнения - осадка, которая возникает в основании в результате уплотнения грунтов, если их структура до этого не была разрушена, за счёт тех напряжений, которые возникают в основании под действием тех нагрузок, передаваемых через подошву фундамента.

-Осадка разуплотнения - осадка, обусловленная разуплотнением верхних слоёв грунта, расположенных на дне котлована из-за уменьшения в них напряжений при разработке грунта.

-Осадка выпирания - эта осадка возникает в результате выдавливания грунта из-под фундамента.

-Осадка расструктуризации - эта осадка развивается во время производства работ в котловане из-за изменения меры сжимаемости грунтов.

-Осадка эксплуатационная-она предопределена величиной деформативности грунта основания в период эксплуатации сооружения.

Причины неравномерных осадок:

1) Неравномерные осадки за счёт выклинивания слоёв.

2) Линзообразное залегание грунтов.

3) Неодинаковая толщина слоёв.

4) Неоднородность грунтов.

5) Под отдельными частями сооружения возможно расположение грунтов с разной прочностью и плотностью.

11 вопрос: Выбор типа и глубины заложения опорных частей фундаментов мелкого заложения.

Факторы, влияющие на тип и глубину заложения опорных частей фундамента:

-инженерно-геологические условия площадки строительства

-климатические воздействия на верхние слои грунта

-особенности возводимых и соседних с ними сооружений

-особенности производства строительных работ

12 вопрос: Методы анализа инженерно-геологических условий площадки строительства.

Все грунты классифицируются по категориям: надёжные и слабые.

Надёжными считаются такие грунты, которые обеспечивают развитие деформаций в допустимых пределах.

Слабыми называются такие грунты, которые в естественном состоянии не могут являться основанием для данного сооружения.

Схемы напластования грунтов:

-схема надёжного грунта

-сочетание слабого и надёжного грунта

-чередование слабого и надёжного

13 вопрос: Способы производства работ при устройстве фундаментов.

-сбор нагрузок на обрез фундамента

-оценка инженерно-геологических и гидрологических условий площадки строительства

-определение нормативных (условных) и расчётных параметров физико- механических свойств грунтов

-вычисление расчётного сопротивления грунта оснований R

-выбор глубины заложения подошвы фундамента

-назначение предварительных размеров подошвы фундамента

-вычисление расчётного сопротивления грунта основания и изменения в случае необходимости размеров фундамента с тем, чтобы выполнялось условие P


Смотрите также