16.11.2019

Отдельные опоры зданий опираются на фундаменты столбчатые и ленточные

Основания и фундаменты

Основание

От надежности основания зависит прочность и устойчивость любого здания и сооружения. Основанием обычно служит прочный слой естественного грунта, залегающий на определенной глубине. Основания могут быть естественные и искусственные.

Естественные основания можно устраивать в грунтах, которые в своем природном состоянии могут выдержать нагрузку от возведенного здания. Если грунт недостаточно прочный и нагрузка от здания превышает его несущую способность, грунт уплотняют либо устраивают искусственное основание. Искусственное основание можно устроить одним из следующих способов: уплотнением грунтов (трамбованием), цементацией (нагнетанием в грунт жидкого цементного раствора), силикатизацией (нагнетанием жидкого стекла и хлористого кальция), обжигом грунтов.

Для зданий небольшой этажности искусственным основанием может служить песчаная, бетонная или железобетонная подушка, устройство которой позволяет уменьшить нагрузку на единицу площади грунта.

Искусственные основания удорожают строительство здания, поэтому их применяют лишь в случаях, когда это экономически оправдано.

Фундамент

Фундаменты должны быть прочны, устойчивы, долговечны, а также индустриальны и экономичны. В зависимости от применяемых материалов фундаменты бывают бутовые, бутобетонные, железобетонные и бетонные.

Бутовые фундаменты представляют собой кладку из бутового камня на сложном или цементном растворе. Бутобетонные фундаменты устраивают из залитых бетоном кусков бутового камня. Бутовые и бутобетонные фундаменты весьма трудоемки и применяют их в строительстве лишь в тех районах, где камень является дешевым местным строительным материалом.

Железобетонные и бетонные фундаменты могут быть монолитные — устраиваемые на месте, либо сборные — из элементов заводского изготовления. В современном строительстве широко распространены сборные фундаменты, так как вес и трудоемкость их изготовления ниже, чем других конструкций.

Нижняя плоскость фундамента, соприкасающаяся с основанием, называется подошвой фундамента. Ширину подошвы фундамента определяют расчетом. Расстояние от спланированной поверхности земли до уровня подошвы называется глубиной заложения фундамента.

Глубина эта зависит от глубины залегания грунта, являющегося естественным основанием, однако она не должна быть меньше 500 мм. В глинистых грунтах глубина заложения фундамента под наружные стены должна на 150—200 мм превышать глубину промерзания грунта для данного климатического района. При устройстве фундаментов под внутренние стены отапливаемых зданий глубина заложения может быть уменьшена до 500 мм.

Ширина верхней плоскости фундамента называется его обрезом. Она обычно на 50—150 мм больше опирающейся на него стены. Однако для фундаментов из крупных бетонных блоков это требование не является обязательным: ширина обреза может равняться и даже быть несколько меньше (100—120 мм) толщины стены. По конструкции фундаменты делятся на ленточные, столбчатые, сплошные и свайные.

Ленточные фундаменты представляют собой непрерывные конструкции, располагаемые под всеми наружными и внутренними несущими стенами. В поперечном сечении ленточные фундаменты могут иметь форму многоугольника, трапеции либо ступенчатую.

Сборные ленточные фундаменты выполняют из бетонных (сплошных либо пустотных) блоков. Под первый (нижний) ряд блоков на выровненную поверхность грунта основания либо на песчаную подготовку толщиной 100—150 мм укладывают железобетонные подушки. Сборный ленточный фундамент можно устраивать и без железобетонных подушек, если это обосновано расчетом.

Столбчатые фундаменты устраивают под отдельные опоры — колонны или кирпичные столбы. Монолитные столбчатые фундаменты (из бетона, бутобетона) должны в верхнем сечении иметь размеры, которые не менее чем на 200 мм превышают размеры опирающихся на них колонн или столбов. Наименьшее сечение для бутовых и бутобетонных фундаментов 600X600 мм, а для бетонных — 400X400 мм. Форма монолитных столбчатых фундаментов обычно ступенчатая. Для железобетонных колонн заводского изготовления, как правило, фундаменты устраивают также железобетонные, сборные, стаканного типа. Сборные фундаменты укладывают на слой монолитного бетона либо слой уплотненного песка толщиной 100—150 мм.

При прочных грунтах для основания малоэтажных зданий применяют столбчатые фундаменты и под несущие стены. В таких случаях столбчатые фундаменты возводят на расстоянии 3—6 м, причем их обязательно укладывают в местах пересечения стен и под внутренними несущими стенами. По фундаментным столбам укладывают железобетонные балки, которые служат основанием для стен.

Сплошные фундаменты применяют для сооружений, занимающих в основании небольшую площадь (для башен, обелисков, дымовых труб, тяжелых станков и производственных агрегатов). Сплошные фундаменты в виде тяжелой железобетонной плиты применяют также при возведении высотных зданий башенного типа. По конструкции сплошные фундаменты, как правило, монолитные железобетонные или бетонные.

Свайные фундаменты в зависимости от характера работы свай в грунте подразделяются на сваи-стойки и сваи висячие. Сваи-стойки проходят сквозь слой слабого грунта и опираются своими концами на слой прочного основания. Висячие сваи не достигают прочного основания, они лишь уплотняют слабый грунт, в который погружены, и воспринимают нагрузку от здания при трении их боковой поверхности о грунт.

Высокими технико-экономическими показателями характеризуются железобетонные сваи заводского изготовления. В поперечном сечении сваи — квадратные либо круглые. После забивки (или вибропогружения) свай по верхним концам их устраивают ростверк, представляющий собой бетонную или железобетонную подушку, либо ряд обвязочных балок. Ростверк обеспечивает равномерную передачу нагрузки от здания на сваи. Крупнопанельные здания, которые отличаются высоткой чувствительностью к неравномерным осадкам, целесообразно возводить на свайных фундаментах в виде коротких (длиной 3—7 м) железобетонных свай со сборно-монолитным ростверком. Применение фундаментов такой конструкции значительно повышает уровень индустриализации, сокращает объем земляных работ при строительстве и снижает его стоимость.

При закладке фундаментов необходимо принять меры для защиты здания от сырости, образующейся вследствие капиллярного поднятия грунтовой влаги и намокания стен. С этой целью во всех зданиях устраивают горизонтальную гидроизоляцию из двух слоев толя или рубероида, склеенных дегтевой или битумной мастикой, либо цементного раствора состава 1 : 2, который укладывают слоем толщиной 25 мм.

Горизонтальную гидроизоляцию укладывают на 100— 150 мм выше поверхности земли и на 50 мм ниже уровня пола по всей ширине наружных и внутренних стен здания. Если здание строится с подвалом, необходимо иметь второй слой горизонтальной гидроизоляции на уровне пола подвала. Кроме того, для зданий с подвалом необходима вертикальная гидроизоляция — тщательная окраска наружной поверхности стен подвала, соприкасающихся с грунтом, горячим битумом. Целесообразно также устраивать по наружному периметру здания замок из жирной мятой глины на всю глубину фундамента и стен подвала.

Для защиты основания от увлажнения поверхностными атмосферными и талыми водами здание с наружной стороны по всему периметру должно иметь отмостку шириной не менее 0,5 м с уклоном от здания в 2—3%. Ее выполняют из слоя асфальта толщиной 25 мм, уложенного по щебеночной подготовке толщиной 100 мм. Особенно тщательно необходимо выполнять работы по влагозащите оснований из макропористых, просадочных грунтов (лессовидных суглинков, например), которые, как известно, резко теряют прочность при увлажнении. Отмостку вокруг зданий, построенных на лессовидных грунтах, делают шириной не менее 1500 мм.

Фундаменты зданий

Фундаменты должны быть прочными, устойчивыми и долговечными. Кроме того, им предъявляют требования индустриальности и экономичности.

Читать еще: Из каких кирпичей необходимо укладывать тычковые ряды в кирпичной кладке

Размеры подошвы фундамента (нижней плоскости, опирающейся на грунт) должны соответствовать следующему условию: давление, передаваемое фундаментом на основание, не должно превышать нормативного. Форма фундамента в плане должна обеспечивать равномерное распределение нагрузок на основание, а материалы, применяемые для устройства фундаментов, – хорошо противостоять действию грунтовых вод.

По конструктивному решению фундаменты разделяются на:

– ленточные, представляющие собой продолжение стен ниже уровня земли и располагающиеся по всему их периметру;

– столбчатые – в виде системы отдельно стоящих опор;

– сплошные – в виде плиты, устраиваемой под всей площадью здания;

– свайные, состоящие из отдельных свай-стоек, погружаемых в грунт или устроенных в нем. Поверху таких фундаментов сооружается плита -ростверк, на который и ставятся вертикальные несущие элементы здания.

По характеру работы под действием нагрузки различают фундаменты жесткие, работающие преимущественно на сжатие, и гибкие, испытывающие значительные изгибающие, растягивающие и скалывающие напряжения.

Выбор типа фундамента зависит от величины и характера распределения нагрузок, передаваемых зданием, и несущей способности основания.

Ленточный фундамент по своему очертанию в профиле, в простейшем случае, представляет собой прямоугольник (рис. 2.4, а). Ширина этого прямоугольника соответствует или близка толщине стены, которая на него устанавливается, а высота делается равной необходимой глубине его заложения в грунт. Однако такая форма возможна только при небольших нагрузках и прочных основаниях. Чаше, для передачи на грунт напряжений, соответствующих его нормативному давлению, приходится для получения необходимой площади подошвы фундамента уширять его книзу. Уширение обычно делается в виде уступов (рис. 2.4, б, в).

Ширина каждого уступа с, во избежание появления в фундаменте растягивающих и скалывающих напряжений, ограничивается. Углы уступов а не должны выходить за пределы теоретической трапеции, стороны которой были бы направлены под углом к вертикали. Для фундаментов из бутовой кладки этот угол не превышает 33°, а для бетонных – 45°, что соответствует углам распространения давления в этих материалах.

Высота уступов h делается 0,3-0,5 м. Нижняя уширяющаяся участь фундамента называется подушкой. При необходимости значительного расширения фундамента книзу и стремлении уменьшить его высоту в бетонные подушки вводят соответствующее армирование. Форма подушки бетонных фундаментов может быть и трапецеидальной со срезанными нижними углами.

Глубина заложения фундамента зависит от глубины заложения грунта, принятого в качестве естественного основания. При пучинистых грунтах фундаменты наружных стен закладываются на глубину, превышающую глубину промерзания грунта на 0,1-0,2 м. Минимальное заглубление фундаментов наружных, а также внутренних стен отапливаемых зданий -0,5 м от поверхности земли или пола подвала.

Сборные фундаменты (рис. 2.5) состоят из подушек и вертикальных стенок. Подушку выполняют из железобетонных блоков прямоугольной или чаще трапецеидальной формы различной ширины по низу. Эти блоки укладывают на утрамбованную песчаную подготовку толщиной 100-150 мм. Вертикальные стенки дополняют из блоков в виде прямоугольных параллелепипедов высотой около 0,6 м и длиной до 2,4 м. При слабых, сильно сжимаемых грунтах в фундаментах для повышения их жесткости между подушкой и нижним рядом блоков и на уровне верха фундамента устраивают железобетонные пояса толщиной 100-150 мм или армированные швы: толщиной 30-50 мм.

В целях сокращения расхода бетона и уменьшения веса блоков их вертикальные стенки могут быть и пустотелыми, однако они неприемлемы при сильно влажных грунтах, так как вода может проникнуть в пустоты блоков и, замерзая, разрушить их стенки.

Для экономии материала фундамента и полного использования его прочности, толщину сборных сплошных блоков делают равной толщине надземных стен, а иногда и менее ее.

При прочных основаниях (рис. 2.6, а) значительная экономия материала может быть получена за счет устройства фундаментов со стеной уменьшенной толщины (рис. 2.6, а) или «прерывистых» фундаментов (рис. 2.6, б), при которых железобетонные блоки подушек укладывают на некотором расстоянии друг от друга; промежутки между ними засыпают грунтом.

Столбчатые фундаменты устраивают под вертикальные элементы каркаса и при незначительных нагрузках на фундамент, чаще всего при малоэтажном строительстве, когда давление под подошвой ленточного фундамента меньше нормативного давления основания. Фундаментные столбы перекрывают железобетонными (фундаментными) балками, на которые ставятся стены. Расстояние между осями фундаментных столбов принимают 2,5-3 м с тем, чтобы они оказались под простенками. Кроме того, установка столбов обязательна под углами здания и во всех местах пересечения и примыкания стен.

При пучинистых грунтах для устранения возможности выпирания фундаментных балок и для исключения возможности промерзания полов, устроенных на грунте, под балками устраивают подушки из песка или шлака толщиной 0,5-0,6 м.

Пример решения сборного столбчатого железобетонного фундамента под стены малоэтажных каменных зданий показан на рис. 2.7, а. Столбчатые фундаменты устраивают также под отдельные опоры малоэтажных и многоэтажных зданий(рис. 2.7, б).

Сборный фундамент под кирпичный столб с применением специальных железобетонных блоков плит показан на рис. 2.7, в.

Сплошные фундаменты устраивают, когда передаваемая нагрузка значительна, а грунт основания слабый. Они могут быть выполнены в виде бетонной или ребристой железобетонной плиты с ребрами, обращенными кверху (рис. 2.8).

Свайные фундаменты применяют при необходимости передачи на слабый грунт значительных нагрузок, а также при стремлении сократить величину осадки и добиться ее равномерности даже при наличии грунтов с высокой несущей способностью.

Сваи различают по:

– материалу (деревянные, бетонные, железобетонные, стальные);

– способу изготовления и погружения в грунт (забивные, погружаемые в грунт в готовом виде, и набивные, изготовляемые непосредственно в фунте);

– характеру их работы в грунте (сваи-стойки и висячие).

Сваи-стойки (рис. 2.9, а) своими концами опираются на прочный грунт и передают на него нагрузку. Они применяются, когда глубина залегания прочного грунта не превышает возможной длины свай (14-18 м). Фундаменты на сваях-стойках почти не дают осадки.

При значительной глубине залегания прочных грунтов применяют висячие сваи (рис. 2.9, б), которые оказывают сопротивление давлению от здания, главным образом, благодаря возникновению сил трения между боковой поверхностью свай и окружающим ее грунтом.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9455 – | 7326 – или читать все.

93.79.246.243 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Основания и фундаменты

Основание

Читать еще: Нужно ли стелить гидроизоляцию под профлист на крышу сарая

Фундамент

Архитектура гражданских и промышленных зданий. Фундаменты

Новый сервис – Строительные ка лькуляторы online

Требования предъявляемые к фундаментам :

– устойчивость, на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы фундамента;

– устойчивость к агрессивным грунтовым водам;

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

– соответствие по долговечности сроку службы здания;

По конструктивной схеме фундаменты разделяются на: ленточные, столбчатые или отдельно стоящие, сплошные и свайные.

Читать еще: Сп проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений

Стоимость фундаментов от общей стоимости здания составляет: с бесподвальным решением 8-10%; с подвалом 12-15%, а трудоемкость составляет 10-15%

Ленточные фундаменты

Монолитные ленточные фундаменты

В простейшем случае – прямоугольные. В большинстве случаев для передачи давления на основание, не превышающего нормативного давления на грунт, приходится уширять подошву фундамента.

Глубина заложения фундаментов должна соответствовать глубине залегания того слоя грунта, который можно принять за естественное основание.

Необходимо также учитывать глубину промерзания грунта.

Нормативная глубина промерзания указана в СниПе.

При пучинистых грунтах глубину заложения фундаментов следует считать ниже на 100 мм глубины промерзания.

В непучинистых грунтах глубина заложения фундамента не зависит от глубины промерзания.

Фундаменты из бутового камня не отвечают требованиям индустриального строительства (затруднена механизация работ, снижаются темпы строительства, особенно в зимнее время).

Применение бутобетонных и бетонных фундаментов позволяют шире использовать механизацию при их возведении.

Сборные ленточные фундаменты

Для наружных стен 400, 500, 600мм;

Высота фундаментного блока – 580 мм;

Шов для блоков – 20 мм

От одной глубины заложения монолитного ленточного фундамента к другой переходят постепенно с устройством уступов.

Отношение высоты уступа к его длине должно быть не более 1:2, причем высота уступа должна быть не больше 0,5м, а длина – не менее 1м.

На более прочных грунтах отношение высоты уступа к его длине допускается не более 1:1, а высота уступа – не более 1м.

Если здание возводится на сборных фундаментах, высоту уступа можно принимать равной высоте унифицированного блока, т.е. 0,6м; в этом случае длина уступа должна быть не менее 1,2 м.

Расстояние между осями швов – 600 мм (по высоте).

Блоки укладываются с перевязкой швов в шахматном порядке.

Длина – 1180 мм; 2380 мм (собачки) дополнительная толщина – 180 мм.

Фундаментные блоки со швами с железобетонным раствором, на железобетонных подушках высотою – 300 мм, шириною до 2.80 м.

Прерывистые фундаменты под несущие стены

Монолитные железобетонные пояса в районах с повышенной сейсмичностью.

Арматурные стержни + заливка бетоном 5-6 см.

Фрагменты монолитных участков: на углах в местах расположения коммуникаций.

Ленточные панельные фундаменты

В крупнопанельных зданиях отдельные блоки фундаментов и стен подвалов целесообразно заменять крупноразмерными элементами.

Они состоят из сквозных бескаркасных ферм (панелей и блоков или ребристых панелей – подушек).

Столбчатые фундаменты

Когда давление на грунт меньше нормативного, ленточные фундаменты целесообразно заменять столбчатыми.

Фундаментные столбы (бетонные или железобетонные) перекрывают железобетонными фундаментными балками, на которых возводятся стены.

Чтобы устранить выпирание фундаментной балки при пучении грунта, под ней устраивают подушку из песка или шлака толщиной 0,5 м.

Сплошные фундаменты

При слабых или неоднородных грунтах, а также при очень больших нагрузках на колонны во избежание неравномерной осадки фундаменты объединяют систему (ребристой) железобетонной плиты.

При сплошных фундаментах обеспечивается равномерная осадка, что особенно важно для каркасно-панельных и крупнопанельных зданий повышенной этажности.

Кроме того, он хорошо защищает подвалы от проникновения грунтовой воды при высоком ее уровне, когда пол подвала подвергается снизу большому гидростатическому давлению.

Свайные фундаменты

Они применяются, когда достижение естественного основания экономически или технически невыполнимо из-за большой глубины его заложения при значительных нагрузках, а также в других случаях.

Различают сваи-стойки (опирающиеся на толщину прочного грунта), висячие сваи, которые удерживаются в слабом грунте за счет его уплотнения и передают нагрузку на грунт трением, возникающем между сваей и грунтом.

В зависимости от способа погружения в грунт применяют забивные, набивные, буронабивные, сваи-оболочки, буроопускные и винтовые сваи.

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

Железобетонные сваи могут изготавливаться цельными и составными (из отдельных секций)

Деревянные забивные сваи устраивают там, где существуют постоянные температурно – влажностные условия.

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

На верхние концы свай или на специальные уширения верхних концов (оголовки) укладывают “балки или плиты – ростверки.

Они применяются сборные (железобетонные) или монолитные.

В последнее время разработаны конструктивные решения свайных фундаментов “без ростверков.

В плане сваи могут состоять из одиночных свай – под опоры; лент свай – под стены с расположением в один или более рядов; кустов свай; сплошного свайного поля – под тяжелые сооружения.

Защита зданий от грунтовых вод

Для защиты стен бесподвальных зданий от капиллярной влаги во всех стенах в цоколе укладывают горизонтальную гидроизоляцию из 2-х слоев толя, рубероида или слоя жирного цементного раствора состава 1:2 толщиной 20-30 мм на 150-200 мм ниже уровня пола первого этажа и на 150-200 мм выше отметки тротуара или отмостки.

Фундаменты, находящиеся в агрессивной среде (при наличии в грунтовой воде агрессивных составов), выполняют из бетона на пуццолановом портландцементе и шлакопортландцементе, кроме случаев щелочной активности, когда можно применять цемент любых видов, кроме пуццоланового и шлакопортландцемента.

При напорах воды от 0,1 до 0,2 м для защиты подвала от проникновения воды под пол подвала укладывают слой мягкой жирной глины толщиной 250 мм и бетонную подготовку толщиной 100-200 мм.

Наружную поверхность стен изолируют штукатуркой цементным раствором с последующей обмазкой горячим битумом за 2 раза и забивкой слоем мягкой жирной глины толщиной 200-250 мм.

При напорах воды от 0,2 до 0,8 м возникает опасность всплывания пола, поэтому пол искусственно утяжеляют.

В этих случаях на грунт укладывают бетонную подушку толщиной 100-150мм, поверхность которой выравнивают цементным раствором или слоем асфальта толщиной 20-25 мм с последующей наклейкой по битумной или асфальтовой мастике гидроизоляционного ковра из 2-х или 3-х слоев рубероида, гидроизола, бризола.

Для предохранения этой части гидроизоляционного ковра от механических повреждений устраивают защитную стенку толщиной 120 мм из хорошо обожженного кирпича, выкладываемую на цементном растворе.

При больших напорах воды, когда уровень грунтовых вод превышает уровень пола подвала более чем на 0,8 м, пол устраивают в виде плоской железобетонной плиты, загруженной стенами дома, или в виде плиты с ребрами верх.

На плоскую железобетонную плиту, (а при ребристой – в промежутках между ребрами), укладывают тяжелый бетон, по которому устраивают чистый пол.

Эффективность применения того или иного типа фундаментов зависит от объема, стоимости, трудоемкости и расхода материалов

Свайные фундаменты экономичнее ленточных на 32-34% по стоимости, на 40% по затрате бетона и на 80% по объему земляных работ. Такая экономия позволяет снизить затраты стали увеличиваться – 1 – 3 кг на 1 м 2 .

Оценка статьи:

Загрузка...