Содержание, карта.

Требования к фундаментам


20. Требования к фундаментам.

К фундаментам предъявляются следующие требования:

1) прочность и устойчивость, которые обеспечиваются материалом фундамента, размерами его конструкции и допускаемым давлением на грунт;

2)долговечность, достигаемая выбором водо- и морозостойких материалов;

3)экономичность, достигаемая применением местных материалов и правильным выбором типа конструкции.

Материалы для фундаментов

Фундаменты выполняются преимущественно из бутобетона, бетона и железобетона, в отдельных случаях при отсутствии необходимой механизации из бутовой кладки.

Для кладки фундаментов в сухих песчаных грунтах допускаются хорошо обожженный глиняный кирпич или железняк и в исключительных случаях морозостойкие шлакобетонные камни (для малоэтажных жилых домов).

Растворы для кладки описаны в разделе. Производство работ. Бетон для бутобетонных и бетонных фундаментов применяется марок 75—100. В сухих песчаных и гравелистых грунтах допускается применение кирпичного щебня и шлакобетона. В бутобетоне содержание бута составляет 30—40%.

Железобетонные фундаменты выполняются из бетона марки не ниже 100.

Бутовый камень рекомендуется тяжелых пород с пределом прочности при сжатии от 200 до 450 кг/см2. В более прочных породах обычно нет надобности.

Применение дерева для фундаментов, находящихся выше уровня грунтовых вод, в капитальных зданиях не допускается. Для временных деревянных зданий допускаются деревянные фундаменты при условии обязательного антисептирования.

Конструктивная форма и глубина заложения фундаментов назначаются в зависимости от условий их нагружения, типа основных конструкций здания (несущие стены, каркас), несущей способности грунта, глубины залегания основания, уровня грунтовых вод и ряда других факторов.

21. Виды фундаментов и область их применения.

Виды фундаментов

Фундаменты подразделяются:

  1. по форме — на ленточные, столбчаые и сплошные плиты;

  2. по заложению — на фундаменты мелкого (выше глубины промерзания), среднего (до 5 мот поверхности земли) и глубокого (более 5 м) заложения;

  3. по виду поддерживаемой конструкции — на фундаменты под стены и фундаменты под отдельные опоры;

  4. по технологии возведения на монолитные и сборные.

Ленточный фундамент

Очень часто используемый вид фундамента для частного строительства. Ленточный фундамент представляет собой железобетонную полосу фиксированной высоты и ширины, расположенную по периметру всего здания. Такой фундамент хорошо подойдет для домов с тяжелыми стенами (бетон, кирпич) и перекрытиями. Если в доме будет гараж или подвал, то данный тип фундамента прекрасно для этого подойдет.

Обычно ленточный фундамент углубляется до глубины, большей глубины промерзания грунта, но также существует и мелкозаглубленный ленточный фундамент, который используется при строительстве небольших домов, преимущественно деревянных.

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент возводится путем размещения столбов во всех углах и местах пересечения стен будущего сооружения. Данный фундамент значительно экономичнее ленточного, но применим только для легких домов и сооружений. Между столбов создают специальную забирку (из кирпича, бетона, бутовой кладки). Данный фундамент применяют на неподвижных грунтах, не подверженных вспучиванию и передвижению. Также при столбчатом фундаменте не создаются подвальные помещения.

Монолитный фундамент

Монолитные фундаменты также используются при строительстве легких деревянных сооружений. Для таких фундаментов не требуется привлечение специальной техники, а в планировке будущего здания не будет существовать ограничений. Монолитных фундамент применяется в случаях, если грунт сильно сжимается.

Обратите внимание! Главным плюсом монолитного фундамента является постоянство положения плиты фундамента в случае перемещения грунта, что спасает сооружение от разрушения.

Свайный фундамент

Свайный фундамент предназначен для строительства на неустойчивых грунтах. Прекрасно подходит для крупногабаритного строительства. Строительство свайного фундамента происходит при помощи свай — столбов (железобетонных, деревянных и других) с заостренным концом. Каждая из свай может выдерживать на себе нагрузку от 2 до 5 тонн. Верхние части свай соединяются с балками, образуя опорное основание сооружения. Данный вид фундамента дорогостоящ и применяется в частном строительстве редко.

Плитный фундамент

Плитный фундамент — разновидность монолитного фундамента, в котором монолитное основание может выступать в роли пола. Следует отметить что это довольно затратный тип фундамента, применяемый преимущественно для небольших домов. Плитный фундамент обладает всеми положительными свойствами монолитного фундамента.

Плавающий фундамент

Плавающий фундамент возводится на местностях с невысоким уровнем грунтовых вод, а также на насыпных, тяжелыхслабонесущих и пучинистых грунтах. Основная цель данного фундамента — защитить конструкцию здания при деформации грунта.

Винтовой фундамент

Фундаменты на винтовых сваях, как и обычный свайный фундамент — замечательный вариант фундамента, а для участков с высоким уровнем грунтовых вод, винтовой фундамент просто идеален.

Обратите внимание! Данный фундамент незаменим для пучинистых почв, неустойчивых грунтов и участков со сложным ландшафтом.

Винтовые сваи представляют собой стальную трубу с наваренной лопастью.

Требования к фундаментам - Строительство зданий

Основные требования, которые предъявляются к фундаментам: прочность, устойчивость на опрокидывание вокруг одной из граней и скольжение в плоскости подошвы, сопротивляемость влиянию грунтовых и агрессивных вод и влиянию атмосферных воздействий (морозостойкость), долговечность, отвечающая сроку службы зданий, индустриальное^ конструкций и экономичность.

Глубина заложения фундаментов устанавливается с учетом назначения зданий, наличия в них подвалов, подземных коммуникаций и фундаментов под оборудование; величины и характера нагрузок, действующих на основание; глубины заложения фундаментов примыкающих зданий и сооружений; геологических и гидрогеологических условий строительной площадки (виды грунтов и их физическое состояние; уровень грунтовых вод и возможность колебания и изменения его в период строительства и эксплуатации зданий, наличие верховодки), а также климатических особенностей района строительства; возможности пучения грунтов при промерзании и осадки при оттаивании.

Под наружные стены и колонны, возводимые на всех грунтах, за исключением скальных, глубину заложения фундаментов принимают не менее 0,5 м. В пучинисгых глинистых мелкозернистых и пылевагых влажных песках и илистых грунтах глубина заложения фундаментов под наружные стены и колонны назначается ниже глубины промерзания грунта. В тех же грунтах глубина заложения фундаментов под стены и колонны зданий, имеющих неотапливаемые подвалы или подполья, назначается равной половине глубины промерзания грунта, считая от пола подвала.

Глубину заложения фундаментов внутренних стен и колонн отапливаемых зданий назначают без учета промерзания грунта.

Минимальная глубина заложения фундаментов под внутренние стены принимается для сборных фундаментов 0,2 м, для монолитных (бетонных, бутобетонных, бутовых) — 0,5 м.

Переходы подошв фундаментов от высокой отметки к более низкой делают уступами высотой по 0,5—0,6 м и длиной 1 —1,2 м.

По конструкции фундаменты бывают ленточными, столбчатыми (одиночными), сплошными (плитными) и свайными.

В зависимости от работы фундаментов под нагрузкой их подразделяют на жесткие, работающие преимущественно на сжатие, и гибкие, испытывающие, помимо сжатия, значительные растягивающие и скалывающие напряжения. Жесткие фундаменты обычно выполняют из бетона, бутобетона, естественных камней (бутовая кладка) и кирпича. Гибкие фундаменты выполняют из железобетона.

Ленточные фундаменты выполняют в виде непрерывной стенки, загруженной вышележащей несущей или самонесущей стеной, или в виде перекрестных железобетонных балок, воспринимающих в местах их пересечения нагрузку от колонн.

Рис. 1. Ленточные фундаменты: а — под стоны, б — пол колонны; 1 — стена здания, 2 — ленточный фундамент, 3 – колонны

Рис. 2. Формы поперечных сечений ленточных фундаментов: а — прямоугольная, б — ступенчатая, в — прямоугольная с опорной подушкой; 1 — стена, 2—обрез, 3 — фундамент, 4 — подошва, 5 — уступ, 6 — опорная подушка

Рис. 3. Ленточные монолитные фундаменты

В поперечном сечении ленточные фундаменты могут быть прямоугольными. Такая форма поперечного сечения возможна лишь при небольших нагрузках на фундамент или при высокой несущей способности грунта основания. Чаще подошву фундамента делают шире, чем его верхнюю часть. В этом случае фундамент имеет в сечении ступенчатую (с уступами) форму.

Уширение подошвы фундамента до требуемых размеров осуществляется также путем устройства фундаментов прямоугольной формы с уширенной опорной подушкой, выполненной из железобетона.

Стенки ленточных фундаментов в зданиях с подвалами и подпольями одновременно являются и подземными частями стен подвалов и подполий. В этом случае уступы и подушку для уширения опорной части фундаментов располагают ниже пола подвалов и подполий.

Ленточные фундаменты выполняют из бутовой и кирпичной кладки, бутобетона, монолитного бетона и железобетона, сбор- пых бетонных и железобетонных элементов.

Монолитные ленточные фундаменты из бутовой кладки не экономичны, трудоемки в изготовлении, так как их приходится выкладывать вручную. В настоящее время их применяют ограниченно под здания малой этажности !и в районах, где бутовый камень является местным материалом. Менее трудоемки бутобетонные фундаменты, так как выполнение их может быть механизировано. Наиболее экономичны бутобетонные фундаменты прямоугольного поперечного сечения, когда их можно выполнять без опалубки непосредственно в отрытых в грунте траншеях.

Из монолитного железобетона выполняются также ленты- балки фундаментов под колонны.

Наиболее прогрессивны сборные бетонные и железобетонные фундаменты, изготовляемые на заводах. Такая конструкция фундаментов более индустриальна, позволяет максимально механизировать производство работ и сократить сроки устройства фундаментов. Преимущество сборных фундаментов особенно сказывается при выполнении работ в зимнее время.

Сборные ленточные фундаменты выполняют из бетонных стеновых блоков в виде прямоугольных параллелепипедов, укладываемых непосредственно на грунт или на железобетонные блоки — подушки прямоугольного или трапециевидного поперечного сечения.

Рис. 4. Сборные блоки фундаментов: а — стеновые бетонные фундаментные блоки, б — фундаментные блоки-подушки

Рис. 5. Ленточные сборные фундаменты из блоков; а — непрерывный, б — прерывистый; 1 — отмостка, 2 — стеновой фундаментный блок, 3 — фундаментный блок-подушка, 4 — песчаная подготовка. 5 — участок, бетонируемый на месте, 6 — железобетонный пояс

Стеновые фундаментные блоки изготовляют из обыкновенного тяжелого бетона и силикатобетона, а сплошные блоки также из бутобетона. Бетон фундаментных стеновых блоков по прочности может быть выше, чем прочность опирающихся на них надземных стен здания, поэтому толщину таких блоков можно принимать тоньше стен здания, но не более чем на 130 мм.

Железобетонные фундаментные блоки-подушки изготовляют из тяжелого бетона с армированием сварными сетками.

При укладке стеновых фундаментных блоков и блоков-подушек поверхность основания из песчаных грунтов тщательно выравнивают, а при прочих грунтах под блоки подсыпают слой песка толщиной около 10 см и утрамбовывают.

Фундаментные стеновые блоки и блоки-подушки укладывают на основание вплотную один к другому или с промежутками от 0,2 до 0,9 м и такие фундаменты называют прерывистыми.

При прерывистых фундаментах меняется распределение напряжений в грунте основания. Промежутки между блоками заполняют плотно утрамбованным грунтом.

При возведении зданий со сборными ленточными фундаментами, исключая прерывистые, на слабых сильносжимаемых и неоднородных грунтах поверх фундаментных блоков-подушек укладывают армированный по всему периметру здания шов толщиной 30—50 мм или железобетонный пояс толщиной 100— 150 мм. Такой же шов или пояс укладывают по верхней поверхности (обрезу) фундамента.

Стенки фундаментов монтируют из нескольких (в зависимости от глубины фундамента) рядов стеновых блоков на растворе с перевязкой швов в каждом ряду. В местах примыкания поперечных стен фундаментов к продольным швы между блоками перевязывают и в горизонтальные швы закладывают сварные стальные сетки из стержней диаметром 6—10 мм.

Рис. 6. Фундаменты из крупноразмерных элементов под крупнопанельное здание: 1 — железобетонные блоки-подушки, 2 — железобетонные па- цели — безраскосные фермы, 3 — цокольные стеновые панели, 4 — перекрытие

В ряде полносборных крупнопанельных зданий с поперечными несущими стенами ленточные фундаменты выполняют из крупноразмерных сборных элементов.

Рис. 7. Опирание степ на столбчатые фундаменты: а — с фундаментными балками, б —с перемычками: 1 — фундаментная балка, 2 — перемычка

Столбчатые фундаменты устраивают под малоэтажные здания, когда нагрузка на основание невелика и давление на грунт при ленточных фундаментах было бы значительно меньше нормативного, а также когда слой грунта, служащий основанием под здание, расположен на большой глубине. Столбчатые фундаменты широко применяют под отдельно стоящие опоры (колонны, столбы гражданских, промышленных и сельскохозяйственных зданий с полным и неполным каркасом).

При опирании на столбчатые фундаменты несущих и самонесущих стен по верху таких фундаментов укладывают фундаментные балки или перемычки. Для предохранения фундаментных балок и перемычек от пучения грунта под них подсыпают подушки из песка или шлака толщиной 0,5—0,6 м. Подушки из шлака предохраняют также от промерзания полы в месте примыкания их к наружным стенам.

Столбчатые фундаменты бывают монолитными и сборными.

Монолитные столбчатые фундаменты выполняют из бутовой кладки, бутобетона, бетона и железобетона.

Монолитные фундаменты из бутовой кладки, бутобетона и бетона устраивают обычно под малоэтажные здания в отдельно отрытых ямах под каждый фундамент.

Монолитные железобетонные, а также бетонные фундаменты применяют при больших нагрузках на них, когда размеры фундаментов настолько велики, что их делать сборными нецелесообразно.

В монолитных фундаментах под сборные железобетонные колонны в верхней их части устраивают гнездо-стакан U в который заделывают нижний конец колонны. При монолитных железобетонных колоннах из фундаментов вверху делают выпуски арматуры для прикрепления к ним арматурного каркаса колонны. При установке на монолитный фундамент металлических колонн в фундамент заделывают анкерные болты, укладывают опорные металлические нлпты или балочки в зависимости от принятой точности выполнения металлических колонн и способов их выверки и закрепления в фундаменте.

Монолитные железобетонные и бетонные фундаменты устраивают по слою щебня толщиной 5—10 см, втрамбованного в грунт основания.

Сборные столбчатые фундаменты выполняют из железобетона и бетона. Сборные столбчатые фундаменты под степы малоэтажных зданий показаны на рис. 8, б.

Сборные столбчатые железобетонные фундаменты под колонны каркасов зданий выполняют в виде целых или составных башмаков. Наибольшее распространение имеют железобетонные башмаки стаканного типа под сборные железобетонные колонны. При больших нагрузках от колонн размеры башмаков могут быть настолько большими, что их транспортирование и монтаж целиком становятся затруднительными. В этом случае применяют фундаменты, состоящие из нескольких элементов, — блоков и плит.

Заглубление башмаков стаканного типа в землю может быть настолько велико, что до монтажа в них колонн нельзя производить обратную засыпку котлованов под фундаменты и устройство подготовки под полы. Это не позволяет заканчивать работы пулевого цикла до монтажа колонн. Чтобы этого избежать, применяют фундаменты с повышенным блоком стакана, верхний обрез которого располагается на 15 см ниже чистого пола здании.

Фундаменты под двухветвсвые сборные железобетонные колонны выполняют в виде одного блока с двумя стаканами под копны двух ветвей колонны и из двух блоков, в каждом из которых имеется по одному стакану.

Сборные столбчатые фундаменты укладывают на тщательно выровненную поверхность основания из песчаных грунтов, а при других грунтах лод фундаменты подсыпают с утрамбовкой слой песка около 10 см.

Для опирания стен на столбчатые фундаменты укладывают фундаментные балки. Их укладывают либо на обрезы фундаментов, либо на опорные столбики, устанавливаемые на растворе (или подбетоненные) на уступах фундамента. Фундаментные балки в промышленных зданиях монтируют так, чтобы их верхняя поверхность была на 3 см ниже отметки чистого пола, которая обычно бывает на 15 см выше поверхности земли вокруг здания.

По верху фундаментной балки настилают гидроизоляцию, предохраняющую стены здания от увлажнения. Гидроизоляцию устраивают обычно из двух слоев рулонного материала на мастике.

Рис. 9. Монолитные железобетонные фундаменты: а — сборную железобетонную колонну, б — под МОНОЛИТНУЮ железобетонную колонну, в — под металлическую колонну; 1 — гнездо-стакан. 2 — выпуск арматуры, 3 — анкерные болты

Рис. 10. Сборные железобетонные фундаменты под сборные железобетонные колонны: а — целый башмак стаканного типа, б — составной фундамент из блока и плиты, в — фундамент с повышенным блоком стакана, г — под двухветвевую колонну из одного блока; 1 — гнездо (стакан) под колонну, 2 — верхний блок со стаканом, 3 — плита, 4 — раствор, 5 — фундаментная балка, 6 — бетонный столбик для опирання фундаментной балки

Рис. 11. Укладка фундаментных балок на столбчатые фундаменты: а — общий вид. б — план и разрезы; 1 — фундаментная балка, 2 — опорный бетонный столбик, 3 — колонна, 4 — стена, 5 — бетон, б — фундамент, 7 — слой гидроизоляции

Сплошные (плитные) фундаменты устраивают при больших .нагрузках и слабых грунтах под всей площадью здания или отдельной ее частью с повышенными нагрузками.

Такие фундаменты представляют собой сплошную монолитную ребристую железобетонную плиту или железобетонную безбалочную плиту.

Свайные фундаменты раньше применяли только при возведении зданий на слабых грунтах или при залегании плотных грунтов на значительной глубине от поверхности фундаментов. В последнее время свайные фундаменты из -коротких свай получили широкое распространение при строительстве гражданских и промышленных зданий и на хороших грунтах. Замена ленточных, столбчатых и сплошных фундаментов свайными при хороших грунтах позволяет уменьшить объем земляных работ и объем материала и сборных конструкций для устройства фундаментов. Кроме того, свайные фундаменты обладают меньшими осадками и имеют еще ряд преимуществ.

Рис. 12. Сплошные фундаменты: а — ребристая плита, б — безбалочная плита; 1 — монолитная железобетонная плита, 2 — колонна, 3 — ребро плиты, 4 — щебеночная подготовка, 5 — монолитный башмак

По способу их устройства сваи подразделяют на погружные (прежнее название забивные), погружаемые в грунт забивкой, вибрированием, вдавливанием, завинчиванием и другими способами, и набивные, изготовляемые из бетона или железобетона непосредственно на месте их расположения под сооружением в предварительно пройденных в грунте скважинах.

По способу передачи нагрузки на грунт различают два вида свай: сваи-стойки, которые, проходя через слой слабого грунта, опираются на глубоко заложенный слой плотного грунта, висячие сваи, или сваи трения, которые до плотного грунта не доходят, а удерживаются в слоях слабого грунта в основном за счет сил трения между боковой поверхностью сваи и уплотненным вокруг нее грунтом и частично за счет сопротивления грунта под концами сваи. Так же работают сваи, погружаемые и в хорошие грунты.

Рис. 13. Свайные фундаменты: а — сваи-стойки, б — висячие сваи погружные (забивные), в — висячие набивные сваи; 1 — сваи, 2 — ростверк

Рис. 14. Расположение свай в плане: а — в один ряд, б — в два ряда в шахматном порядке. в — куст из четырех свай; 1 — сваи, 2 — железобетонный ростверк, 3 — стена, 4 — арматура головки сваи, 5 — подготовка из щебня или бетона, 6 — колонна

Расположение свай в плане зависит от вида несущих конструкций здания и несущей способности свай. Под стены сваи устанавливают в один ряд, в два ряда или несколько параллельных рядов. Сваи отдельных рядов размещают в шахматном порядке или друг против друга. Под отдельными опорами сваи располагают кустами.

Для обеспечения совместной и равномерной работы свай их перекрывают сборными, сборно-монолитными или монолитными железобетонными балками или плитами, называемыми ростверками, непосредственно по которым располагаются несущие конструкции здания.

При устройстве сборного ростверка на сваи укладывают сборные оголовки с полостями в виде усеченного конуса. Головки железобетонных свай, погруженных в грунт, срубают под проектную отметку, в результате чего обнажается арматура. Концы оголенной арматуры заводят в конусную полость оголовка, которая затем заполняется бетонной смесью. После бетонирования оголовков на них укладывают сборные элементы ростверка и сваривают закладные детали.

При устройстве монолитных ростверков оголенные прутки арматуры сваи заводят в опалубку монолитного ростверка и бетонируют.

На рис. 16 показано устройство свайного фундамента со сборным ростверком под крупнопанельный жилой дом с поперечными несущими стенами. Сваи изготовляют из дерева, железобетона, бетона и стали.

Железобетонные сваи бывают призматическими прямоугольного или квадратного сечения, сплошными и с круглой полостью, а также цилиндрические кольцеобразного сечения с нижней открытой полостью и с надеваемым на нижний конец башмаком.

Рис. 15. Деталь сопряжения железобетонной сваи со сборным ростверком: 1 — элемент сборного ростверка, 2 — закладные детали ростверка, 3 — накладки для соединения закладных деталей ростверка и оголовка, 4 — закладные детали оголовка, 5 — оголовок, 6 — оголенная арматура сваи, 7 —свая. 8 — цементный раствор, 9 — бетон

Набивные бетонные и железобетонные сваи устраивают в пробуренных в грунте скважинах. Для этого в грунт забивают обсадные металлические трубы со съемным башмаком, которые при бетонировании извлекают. Есть и другие способы. Забитую в грунт трубу без съемного башмака бетонируют, не извлекая трубы. Делают набивные сваи и сваи с пятой, уширенной взрывом или бурением на дне скважины.

Рис. 16. Свайный фундамент со сборным ростверком под крупнопанельный дом: 1 — цокольная панель, 2 — ростверк, 3 — перекрытие над подпольем, 4 — оголовки, 5 — сваи, 6 — панели первого этажа поперечных несущих стен

Рис. 17. Виды железобетонных погружных свай: а — сплошная квадратного сечения, б — квадратная с круглой полостью, в — цилиндрическая кольцеобразного сечения, г — башмак сваи кольцеобразного сечения

Деревянные сваи изготовляют из бревен хвойных пород. Нижний конец сваи для облегчения погружения в грунт заостряют, а на верхний конец сваи насаживают металлическое кольцо- бугель, предохраняющее головку сваи от разрушения при забивке. В грунтах, содержащих гравий, гальку и другие твердые включения, на нижний конец (острие) сваи надевают металлический башмак. Применяют клееные деревянные сваи из нескольких досок.

Деревянные сваи, хотя и имеют ряд преимуществ — простота изготовления, небольшой вес и достаточно высокая прочность, — применяются только в случае заглубления верха сваи ниже наинизшего уровня грунтовых вод, так как в условиях переменной влажности они загнивают, а под водой срок их службы не ограничен.

Читать далее:

Конструкции лестницОбщие сведения о лестницах и лифтахВорота производственных и складских зданийДвери гражданских и промышленных зданийОкна гражданских и промышленных зданийЗаполнение оконных, дверных и воротных проемовПерегородки из мелкоштучных материаловПерегородки щитовые и каркасныеОбщие сведения о перегородкахКровли из штучных материалов

Раздел 3. Фундаменты

3.1. Общие сведения, требования и классификация фундаментов

Фундаментом называется подземная часть здания, воспринимающая нагрузки от здания и передающая их на основание. На рис. 3.1 представлены основные элементы фундамента.

Рис. 3.1. Элементы фундамента

Подошвой фундамента называется его нижняя плоскость, опирающаяся на основание.

Обрезом фундамента называется верхняя плоскость на которой располагается стена.

Глубиной заложения фундамента называется расстояние от уровня планировочной поверхности земли до подошвы фундамента.

Высотой фундамента называется расстояние от обреза до подошвы фундамента.

Цоколем называется участок стены между отмосткой и уровнем пола первого этажа.

3.1.1. Требования к фундаментам

Фундаменты должны удовлетворять следующим основным требованиям:

- обладать достаточной прочностью и устойчивостью на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы;

- сопротивляться воздействию грунтовых и агрессивных вод, а также влиянию атмосферных факторов ( увлажнение, мороз );

- соответствовать по долговечности сроку службы здания;

- быть индустриальными;

- быть экономичными;

3.1.2. Классификация фундаментов

Фундаменты классифицируются по:

- материалу;

- по способу возведения;

- конструктивной схеме;

- по форме сечения.

По материалу фундаменты могут быть:

- бутовые;

- бутобетонные;

- бетонные;

- железобетонные.

По способу возведения:

- монолитные;

- сборные.

По конструктивным схемам фундаменты подразделяют на:

- ленточные – расположенные по всей длине наружных и внутренних стен (рис.3.2 а);

- столбчатые – устраиваемые под отдельно расположенные опоры или под наружные и внутренние стены с некоторым интервалом (рис.3.2 б);

- сплошные – представляющие собой монолитную железобетонную плиту под всей площадью здания (рис.3.2 в);

- свайные – состоящие из отдельных, погруженных в грунт столбов (свай), объединенных по верху балкой, называемой ростверком (рис.3.2 г).

Рис.3.2. Конструктивные схемы фундаментов:

а - ленточный; б - столбчатый; в - сплошной; г - свайный; 1 - монолитная железная плита; 2 - сваи; 3 - ростверк; 4 - стена; 5 - фундаментные балки;

6 - столбы фундамента

Конструктивные решения фундаментов зависят от конструктивной системы здания, нагрузок, гидрогеологических условий, наличия средств механизации, возможности использования местных строительных материалов.

Размеры подошвы фундамента определяются при привязке здания к конкретной строительной площадке и назначаются расчетом в зависимости от нагрузки, передаваемой зданием на основание и несущей способности грунта. Грунт под нагрузкой сжимается (рис.3.3). Чем больше нагрузка и меньше несущая способность грунта, тем на большую площадь требуется распределять нагрузку от здания, т.е. будет увеличиваться ширина подошвы фундамента.

Рис. 3.3. Напряженная зона грунта основания под подошвой фундамента:

b - ширина подошвы фундамента; P - нагрузка от здания, передаваемая фундаментом на основание

ЛЕКЦИЯ 3. Основания и фундаменты

Определение и виды оснований. — Требования, предъявляемые к фундаментам. — Классификация фундаментов. — Виды фундаментов: ленточные, бутовые, бутобетонные, столбчатые, свайные, сплошные. — Гидроизоляция.

Определение и виды оснований

Массив грунта, залегающий под фундаментом, способный надежно воспринимать давление от здания, называют естественным основанием. Грунты, образующие основание, подразделяют на глинистые, песчаные, крупнообломочные и скальные.

Если грунты основания не способны надежно воспринимать давление от здания, их искусственно укрепляют.

Основание, грунты которого искусственно укреплены, называют ис-

кусственным.

Поддействиемнагрузкиотзданияглинистые,песчаныеикрупнообломочные грунты способны сжиматься, что может повлечь за собой осадку здания. Величина и равномерность осадки зависят от величины нагрузки, сжимаемости грунта, формы и размеров опорной площади фундамента.

Сжимаемость и несущая способность различных видов грунтов неодинаковы, так как различны их физико-механические свойства. Грунтовые воды снижают несущую способность основания.

Требования, предъявляемые к фундаментам:

1)прочность;

2)устойчивость на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы фундамента;

3)устойчивость к агрессивным грунтовым водам;

4)стойкость к атмосферным факторам (морозостойкость; пучение грунтов при замерзании);

5)соответствие по долговечности сроку службы здания;

6)индустриальность;

7)экономичность.

Классификация фундаментов

По работе материала фундамента под нагрузкой различают жест-

кие фундаменты, работающие преимущественно на сжатие, и гибкие, работающие на растяжение и скалывание.

К жестким фундаментам относят бутовые, бутобетонные и бетонные фундаменты.

Гибкие фундаменты выполняют из железобетона.

По конструктивной схеме (рис. 3) фундаменты делят:

1)на ленточные (в виде непрерывной ленты под всеми несущими стенами);

2)столбчатые (в виде отдельных столбов);

3)сплошные (в виде сплошной плиты под всем зданием);

4)свайные.

Рис. 3. Конструктивные схемы фундаментов: а — ленточный; б — столбчатый; в —

сплошной; г — свайный: 1 — монолитная железобетонная плита: 2 — сваи: 3 — ростверк; 4 — стена; 5 — фундаментные балки

По способу возведения фундаменты могут быть монолитными и сборными.

В зависимости от глубины заложения подошвы фундаментов разли-

чают фундаменты глубокого (более 5 м) и мелкого заложений.

Глубиной заложения фундамента называется расстояние от отметки планировки грунта до подошвы фундамента. Глубина заложения фундаментов зависит от конструктивных особенностей здания (наличие или отсутствие подвалов и др.), величины и характера нагрузок на основание, глубины заложения фундаментов смежных зданий, геологических и гидрологических условий участка (виды грунтов, их физическое состояние, наличие грунтовых вод, их отметки и колебания уровня), климатических особенностей района (глубина промерзания грунтов), а также от принятой конструкции фундамента.

ГЗ = ГП + Ц + 0,2,

где ГЗ — глубина заложения фундамента; ГП— глубина промерзания грунта; Ц — высота цоколя; 0,2 м — конструктивный запас.

Виды фундаментов

Ленточные фундаменты устраивают под несущие стены здания. Они подразделяются на сборные и монолитные.

аб

вг

Рис. 4. Конструкции ленточных фундаментов: а — сборный; б — то же, прерывистый;

в — монолитный фундамент (бутобетонный); г — бутовый фундамент: 1 — фундаментные подушки; 2 —

бетонные блоки; 3 — отмостка; 4 — гидроизоляция; 5 — кирпичная облицовка (в полкирпича)

Сборныеленточныефундаментысобираютизжелезобетонныхблоковподушек прямоугольного или трапецеидального сечений высотой 300 и 500 мм, длиной от 800 и до 2800 мм. уложенные на выровненное основание вплотную одна к другой в направлении несущих стен, они образуют сплошную ленту, по которой в перевязку швов на растворе укладывают бетонные блоки стенки фундамента. Блоки стенки шириной 300, 400, 500, 600 мм, высотой 580 мм, длиной 780, 1180 и 2380 мм могут быть сплошными и пустотелыми.

а

б

Рис. 5. Конструкции ленточных фундаментов: а — ленточный сборный фундамент; б —

ленточный монолитный фундамент

Пустотелыеблокинеприменимывгрунтах,насыщенныхводой,таккак в пустоты блоков проникает вода и при замерзании разрушает их стенки.

Фундаменты, в которых блоки-подушки уложены с расстоянием одна отдругой,называютсяпрерывистыми(рис.4,б).Расстояниемеждублоками засыпают песком. Прерывистые фундаменты экономичнее сплошных.

Рис. 6. Ленточные монолитные фундаменты. План

Рис. 7. Ленточные сборные фундаменты. План

18

Бутовые фундаменты. В современном строительстве бутовые фундаменты применяют только в тех районах, где бут является местным строительным материалом, потому что бутовые фундаменты трудоемки в изготовлении и неэкономичны.

Рис. 8. Ленточный бутовый фундамент: 1 — отмостка, 2 — обратная засыпка грунтом

Наиболее экономичными из монолитных ленточных фундаментов яв-

ляются бутобетонные фундаменты.

Рис. 9. Бутобетонный фундамент

Их выполняют из бетона М75 (и выше) и бутового камня (40...50%), вводимого в бетон по мере возведения фундаментов.

При устройстве монолитных фундаментов применяют инвентарную щитовую опалубку.

Рис. 10. Бутобетонный фундамент. План

Столбчатые фундаменты устраивают в тех случаях, когда нагрузки от здания вызывают давление на грунт меньше нормативного (например, малоэтажные здания, некоторые типы панельных зданий) или когда слой грунта,служащийоснованием,залегаетназначительнойглубине(3...5 м), что экономически не оправдывает применение ленточных фундаментов.

Рис. 11. Столбчатый фундамент

Рис. 12. Столбчатый фундамент. План

Столбчатые фундаменты могут быть монолитными и сборными. Под зданиями с несущими стенами столбчатые фундаменты распола-

гают под углами стен, в местах пересечения наружных и внутренних стен, под простенками и через 3...5 м на глухих участках стен.

По столбчатым фундаментам под несущие стены устраивают фундаментные балки из сборного или монолитного железобетона. При расстояниимеждустолбчатымифундаментамидо4миногдаустраиваюткирпичные армированныеперемычки.Воизбежаниедеформаций фундаментных балок от сил пучения грунтов при промерзании в пучинистых грунтах (под фундаментными балками) устраивают подушку из песка или шлака высотой 50...60 см.

Столбчатые фундаменты устраивают и под отдельно стоящими опорами зданий: под каменные колонны — сборный фундамент из железобетонных блоков-подушек.

Свайные фундаменты устраивают на деревянных, бетонных и (редко) стальных сваях.

Свайные фундаменты различают:

1) по способу изготовления и погружения свай в грунт — на сваи забивные, погружаемые в грунт в готовом виде, и набивные, изготовляемые непосредственно в грунте;

Рис.13.Свайныйфундамент:

1 — бетонная свая; 2 — гидроизоляция;

3 —железобетонныйпояс;4 —отмост- ка; 5 — стенка цоколя из кирпича; 6 — железобетонная плита перекрытия

2) по характеру работы в грунте — на сваях-стойках, которые проходят через слабые грунты и опираются на прочный грунт, и висячих сваях (сваях трения), которые уплотняют слабый грунт и передают нагрузку на грунт трением, возникающим между грун-

том и боковой поверхностью свай.

Для равномерного распределения на-

грузки от здания на все сваи, располагаемые

рядами или в шахматном порядке, головы свай заделывают в бетонную или железобетонную плиту (ростверк).

Свайные фундаменты позволяют сократить объем земляных работ, расход бетона, снизить стоимость фундаментов. Вместе с тем свайные фундаменты менее экономичны по расходу стали.

Забивныежелезобетонные и деревянные сваи погружают с помощью копров, вибропогружателей и вибровдавливающих агрегатов.

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).

Буроопускные сваи отличает oт набивных то, что в скважину устанавливают готовые железобетонные сваи с заполнением зазора между сваей и скважиной песчано-цементным раствором.

Свайные фундаменты в плане могут состоять: из одиночных свай — под опоры;

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 плану здания нагрузками.

Расстояние между сваями и их число определяют расчетом. Минимальное расстояние между висячими сваями принимают 3d (где

d — диаметр круглой или сторона квадратной сваи).

Рис. 14. Виды свай: 1, 2, 3, 4 — бетонные и железобетонные сваи квадратные, круглые, сплошные,пустотелые;5,6 —набивныеобычныеисуширеннойпятой;7,8 —камуфлетные;9 —сшарнирно раскрывающиеся упорами; 10 — призматические; 11 — свая в лидерной скважине

Рис. 15. Свайный фундамент из сборных винтовых свай

Сплошные фундаменты проектируют в виде балочных или безбалочных, бетонных или железобетонных плит. Ребра балочных плит могут быть обращены вверх и вниз. Места пересечения ребер служат для установки колонн каркаса. Пространство между ребрами в плитах с ребрами

вверх заполняют песком или гравием, а поверх устраивают бетонную подготовку.Бетонныеплитынеармируют.Железобетонныеармируютпорасчету. 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. 16. Сплошные фундаментные плиты: а — под стены или колонны; б — плитно-

балочный вариант; в — коробчатые; г — в виде цилиндрических оболочек; д — оболочек двоякой кривизны

Рис. 17. Сплошной фундамент. План


Смотрите также