В каком случае ленточные фундаменты в зданиях выполняют с уступами

Основы строительного дела

§ 25. ФУНДАМЕНТЫ ЗДАНИЙ

Фундаментом называется подземная или подводная часть сооружения.

Глубина заложения фундамента измеряется: при планировке срезкой — от планировочной отметки; при планировке подсыпкой — от природного уровня грунта.

При замерзании воды во влажных глинистых грунтах они сильно деформируются, увеличиваясь в объеме, — вспучиваются! Меньше подвергаются пучению мелкие и пылеватые пески. При замерзании в насыщенном водой состоянии не пучат крупнозернистые пески и обломочные грунты.

В соответствии с указаниями СНиП подошва фундаментов при глинистых грунтах должна быть заложена на глубину ниже глубины промерзания грунта. Нормативная глубина промерзания принимается при отсутствии данных метеорологических станций по схематической карте, приведенной на рис. 15.

При дренирующих грунтах: щебенистых, крупных и средней крупности песков глубина заложения подошвы фундаментов может быть уменьшена до 50—60 см, если на этой глубине имеются грунты, которые служат основанием под проектируемым зданием. Глубина заложения подошвы фундаментов внутренних стен и колонн отапливаемых зданий назначается без учета промерзания грунтов. При пучинистых грунтах в период зимнего строительства подошва фундамента должна быть защищена от промерзания.

Типы фундаментов. По форме в плане фундаменты бывают сплошные в виде плит под всем зданием, ленточные — только под стенами здания и столбчатые в виде отдельных опор. Материалами для фундаментов промышленных и гражданских зданий лесозаготовительных предприятий служат дерево, естественный камень, бутобетон, бетон и железобетон. Выбор того или иного вида фундамента зависит от несущей способности грунта, очертания здания в плане, от величины нагрузки и схемы передачи ее на грунты основания. При выборе материала следует учитывать, что фундаменты, как и остальные части здания, должны быть сборными из индустриально изготовленных элементов.

По форме поперечного сечения фундаменты могут быть прямоугольными и ступенчатыми. Нижнее основание их, соприкасающееся с грунтом, называется подошвой. На рис. 16 приведены детали бутовых ленточных фундаментов под стены зданий без подвалов.

Для строительства фундаментов применяются естественные камни твердых пород (гранит, диорит) или средней твердости (известняки), а также искусственные — бетонные блоки марок 75 и выше и железобетонные блоки марок 100—200. При сухих грунтах материалом для ленточных фундаментов может служить кирпич, хорошо обожженный, высоких марок (100—150).

Бутовые фундаменты под стены зданий с подвалами приведены на рис. 17. Эти фундаменты находятся под действием больших нагрузок и поэтому должны возводиться из постелистого камня. Стены подвальных помещений, предназначенных для котельных со сложным оборудованием, кухонь, столовых, облицовываются в ½ кирпича с перевязкой в 1 кирпич через 4—5

рядов (рис. 17). Дверные и оконные проемы в бутовых стенах подвалов также облицовываются кирпичом.

В фундаментах и стенах подвалов необходимо оставлять отверстия для ввода труб, при этом размеры отверстий по высоте должны приниматься с учетом осадки, при которой трубы не должны повреждаться.

При устройстве ленточных фундаментов на косогорах или участках со значительным уклоном местности подошва фундаментов закладывается уступами. При плотных грунтах отношение высоты уступа к его длине принимается в зависимости от уклона косогора.

Фундаменты на бутовых столбах (рис. 18) применяются для деревянных и одноэтажных каменных зданий, а также в зданиях с тяжелыми массивными стенами в случае залегания прочных грунтов на большой глубине от дневной поверхности и выше грунтовых вод. В этом случае выводятся отдельные столбы, а стены устраиваются по сборным железобетонным рандбалкам, уложенным по столбам на 40—50 см ниже спланированной поверхности земли, а при наличии подвала — на 15—20 см ниже пола подвала. Приведенный тип фундамента экономически более выгоден по сравнению с глубоким ленточным фундаментом.

Столбчатые фундаменты из бетонных блоков показаны на рис. 19. Устраиваются такие фундаменты при небольшой глубине естественного основания и небольших нагрузках на подошву.

Фундаменты на деревянных стульях (рис. 20) наиболее просты и дешевы, но и менее долговечны вследствие быстрого загнивания дерева, находящегося в грунте.

Размеры столбов в плане определяются расчетом. Минимальные размеры бутовых столбов принимают 65 × 65 см из кирпича 51 × 51 см, деревянные стулья изготовляются из бревен диаметром от 24 до 28 см из здоровой древесины хвойных пород или дуба.

Перед установкой столбов в землю рекомендуется часть их, которая будет находиться в земле и на 20—30 см над землей, антисептировать или медленно обжечь на малом огне. пОСл образования угольной корки на 1—1,5 см поверхность столба промазывается горячей смолой и посыпается песком. Лучше вместо обжига погружать бревно в ванну с масляным антисептиком, подогретым до 60—80°, на срок до 12 часов.

Антисептирование можно производить и методом « бандажирования » . Для этого на глубину не более 0,5 м и на 0,2 м сверх земли на боковую поверхность стульев наносится густая антисептическая паста в количестве от 1000 до 1250 г/м 2 ; состав пасты рекомендуется: фтористого натрия 500 г, экстракта сульфитно-спиртовой барды 250 г и воды 250 г. Место, покрытое антисептической пастой, обвертывается куском кровельного материала и обвязывается или прибивается толевыми гвоздями. При соблюдении всех этих условий срок службы деревянных стульев из хвойных пород достигает 10 лет в северных районах и 5 лет на юге, а дубовых столбов — 18 лет.

Под основание стула следует подкладывать камень, обрубок пластины или крестовину для уменьшения его осадки. В землю стулья устанавливают комлем вниз.

На ряде строек лесозаготовительной промышленности применяется механический копер, изготовляемый на месте и смонтированный на тракторе ТДТ-40 или КТ-12. При помощи этого копра, или вибромолота, можно забивать деревянные стулья, чем в значительной мере повышается производительность труда и сокращается срок строительства деревянных домов.

Долговечность деревянного дома почти целиком зависит от надежности фундамента. Экономически целесообразно рекомендовать железобетонные стулья вместо деревянных. В щитовых и каркасных одноэтажных домах вполне достаточно армировать бетонные столбики-стулья проволокой диаметром 4—6 мм (четыре прутка на один стул).

При устройстве фундамента на столбах для утепления помещения под полом и изоляции от влаги, а также защиты от проникновения пыли устраивается так называемая « забирка » — ограждающая стенка между столбами. Если столбы каменные или кирпичные, забирка делается тоже каменной или кирпичной (значительно реже — дощатой), а при деревянных стульях — только из пластин или досок.

Кладка забирки не перевязывается с кладкой фундамента (см. рис. 18) во избежание образования трещин при неравномерной осадке столба и забирки.

В малоэтажных зданиях забирку вполне достаточно заглублять на 15—25 см ниже уровня земли. На дно канавы, вырытой для забирки, рекомендуется насыпать слой песка в 10 см, толщину забирки вполне достаточно делать 25 см, а при хорошем качестве кирпича — в ½ кирпича. Толщина забирки больше, чем в 1 кирпич, нецелесообразна, так как теплоизоляция подполья создается не ею, а засыпкой.

Засыпку можно делать двумя способами — под естественный откос (рис. 21) или между стенкой обшивки и деревянной забиркой.

По характеру работы различают фундаменты жесткие и гибкие. Жестким называется фундамент, который работает только на сжатие, а гибким — который работает преимущественно на изгиб. Материалом для первых служит бутовая кладка и бетон, для вторых — железобетонные элементы (чаще плиты или блоки трапецоидального, ступенчатого, ребристого или прямоугольного сечения).

Гидролизация ленточных фундаментов. От капиллярной сырости стены зданий могут быть предохранены путем устройства горизонтальной и вертикальной изоляции. При отсутствии подвала горизонтальную изоляцию укладывают на уровне бетонной подготовки подполья — на 15—20 см выше уровня земли (см. рис. 16). При наличии подвала горизонтальную изоляцию в наружных стенах укладывают на двух уровнях (см. рис. 17), а во внутренних стенах — на уровне обреза фундамента.

В качестве изоляции используется слой асфальта, толщиной около 10 мм или два слоя толя или руберойда, уложенных на соответствующих мастиках. Укладывается изоляция по выровненной раствором поверхности. Дегтевые рулонные материалы менее долговечны, так как дегтевые продукты с течением времени подвергаются выщелачиванию и разрушению.

Вертикальная изоляция устраивается только при наличии подвального этажа. Тип вертикальной изоляции зависит от влажности грунта. При сухих грунтах наружные поверхности стен подвала выравниваются и два раза покрываются горячим битумом. При сырых грунтах наружные поверхности стен штукатурятся цементным раствором и после просушки покрываются два раза горячим битумом и оклеиваются ковром из руберойда.

При небольшом подпоре грунтовых вод стены и пол подвала защищаются специальной гидроизоляцией. Слой гидроизоляции должен представлять собой непрерывную замкнутую оболочку, укладываемую с внешней стороны конструкции пола и стен.

В качестве гидроизоляции в этих случаях обычно применяют гидроизоляционные или кровельные рулонные материалы, приклеиваемые соответствующими мастиками. Гидроизоляция стен защищается от повреждений, которые могут быть нанесены при строительстве подвала, стенкой в ½ кирпича или бетонными сборными плитами. Хорошими изолирующими свойствами обладает мятая глина, укладываемая слоем толщиной 20—25 см.

При стоянии грунтовых вод выше пола подвала следует принять меры против затопления помещений подвала. Одним из радикальных способов является устройство дренажа.

Ленточные фундаменты

Технология строительства ленточных фундаментов проста, работы по их возведению трудоемки, а расходы значительны. Где строительство таких фундаментов оправданно, а где лишь ненужное излишество? Мы продолжаем тему выбора надежного и прочного основания дома.

Ленточные фундаменты подходят для большинства малоэтажных построек, особенно если идет речь о строительстве кирпичного или каменного дома с подвалом. На таком основании можно возводить стены практически из любых материалов: газобетона, кирпича, дерева или по каркасной технологии.
Глубина заложения фундамента зависит от рельефа местности, характера и глубины промерзания грунта. Под легкие одноэтажные здания достаточно углубиться на 1 метр, на сухих или песчаных грунтах хватит и 60 см. При строительстве дома из тяжелых материалов глубина заложения фундамента под капитальные стены не должна быть менее глубины промерзания грунта – в нашем регионе это 1,5 м, под внутренние стены 0,5 м от уровня земли. В пучинистых и глубоко промерзающих грунтах ленточные фундаменты вообще возводить не рекомендуется.

Подготовительные работы

Ленточные фундаменты устраиваются в траншеях или котлованах, выкопанных с учетом допустимой крутизны откосов. Приступать к возведению фундамента следует сразу же после проведения земляных работ, чтобы избежать высыхания и осыпания земли. Если в котловане или траншее скопилась вода, непосредственно перед закладкой фундамента ее следует удалить. При отсутствии грунтовых вод в плотных глинистых и суглинистых грунтах вертикальные стенки высотой до 1–1,2 м не требуют дополнительного укрепления. Во всех остальных случаях следует предусмотреть временное устройство опалубки, которую снимают через 2–3 недели после окончания работ.

Песчаные

Это самый простой тип ленточного фундамента. Подходят для легких построек: дачных домиков, хозблоков, беседок. Ширина траншеи для них должна быть на 10 см шире толщины стен, глубина зависит от глубины расположения плотного грунта. На дно траншеи слоями по 15–20 см укладывают крупнозернистый песок, каждый слой песка проливают водой и утрамбовывают. На высоте 20–30 см до уровня земли в траншеи засыпается щебень, который тщательно утрамбовывается и заливается цементно-глиняным или цементно-известковым раствором.

Грунтоцементные

Если на вашем участке суглинки, супеси, лессы или глинистые грунты (ни в коем случае не торфяные, подзолистые или почвенные грунты!) и нет угрозы подтопления, можно сэкономить на материалах, используя вынутый грунт. Специалисты рекомендуют следующий состав грунтоцементной смеси: измельченный грунт – 75-77%, портландцемент марки не ниже 300 или шлакопортландцемент – 7-10%, вода – 14-16%. Для приготовления раствора вынутый грунт просеивают, засыпают в бетономешалку, добавляют цемент и делают сухой замес. Далее добавляется вода и замешивается раствор. Готовая смесь укладывается в траншеи слоями по 15–20 см и тщательно утрамбовывается. Не следует допускать разрывов во времени между укладкой каждого слоя более 30 мин. При более длительных перерывах на уложенном ранее слое делаются насечки и только затем укладывается следующий слой раствора.

Бутовые фундаменты

Преимущество бутовой кладки – возможность использовать местный материал (булыжник), надежность, прочность, долговечность. Бутовые фундаменты рекомендуется возводить при строительстве зданий из мелкоштучных материалов: кирпича, газобетонных блоков и других материалов – везде, где необходима непрерывная опора. Толщина бутового фундамента должна быть не менее 35 см, ширина – расчетная. Если глубина траншеи больше 70 см, то фундамент закладывается на всю глубину. При большей глубине в нижней части траншеи устраивается песчаная подушка из слоев крупного песка и щебня. Во влажных грунтах такие подушки устраиваются ниже глубины промерзания грунта. Затем из булыжника проводят кладку первого ряда фундамента, последующие ряды укладываются на 10-20-сантиметровый слой цементного раствора.

Бетонные фундаменты

Для устройства бетонного ленточного фундамента лучше использовать бетон, привезенный с растворных узлов, так как вручную приготовить качественный бетон достаточно тяжело. Если бетон приходится замешивать вручную, то в качестве заполнителя нужно использовать чистый крупный песок и гранитный щебень в соотношении: 1 часть цемента, 3 части песка и 3–4 части щебня. Чем жестче бетон, тем он прочнее, поэтому воду добавляют с таким расчетом, чтобы пластичность бетона позволяла уложить его (но не залить!) в опалубку с легким тромбованием. В качестве арматуры используют металлические стержни, сваренные или связанные между собой проволокой, допустимо использовать и металлолом – старые водогазопроводные трубы и т. д. Важно, чтобы арматура образовывала цельную конструкцию и захватывала отмостку. Готовый бетонный фундамент закрывается рубероидом или другим подручным материалом и выдерживается в течение месяца без нагрузки.

Бутобетонные фундаменты

По сравнению с бетонными основаниями бутобетонные фундаменты не требует повышенного расхода цемента. Заполнителем в них служит щебень, кирпичный бой, мелкий булыжник, гравий, шлак. Их устраивают в тех случаях, если требуется более высокая несущая способность конструкции. Толщина бутобетонной стенки должна быть не менее 40 см. Во влажных грунтах кладку выполняют с использованием цементно-глиняного и цементно-известкового раствора в соотношении 1:1:9 (цемент, глина или известь, песок), в сухих – на известковых или глиняных растворах 1:5 (глина или известь, песок). При высоких нагрузках и слабых грунтах подошву фундамента расширяют уступами.
На дно траншеи или на песчаную подушку укладываются наиболее крупные бутовые камни, промежутки между ними заполняются более мелким камнем или щебнем. Затем слой раствора – 15–20 см и следующий ряд из камней. При отсутствии больших камней на утрамбованное дно траншеи укладывается цементный раствор слоем 4–5 см, затем насыпается несколько слоев заполнителя (по15–20 см). Каждый слой заполнителя заливается жидким раствором и тщательно уплотняется тяжелыми трамбовками.

Сборно-монолитные фундаменты

Сборные фундаменты несущих стен жилых домов применяются только в нашей стране, и с каждым годом все реже и реже. Дело в том, что возведение таких фундаментов не только экономически неоправданно, но и нецелесообразно – нарушается их целостность. Согласно расчетам стоимость сооружения монолитного фундамента с использованием прогрессивных технологий обходится дешевле, чем приобретение и доставка автотранспортом сборных элементов, оплата работы автокрана при их монтаже и т. д. Однако в некоторых случаях предпочтение отдается именно сборному варианту. Их плюс – небольшой объем бетонных работ.
В принципе сборные фундаменты могут применяться на любых грунтах. На сильносжимаемых грунтах по верхнему ряду стеновых фундаментных блоков необходимо укладывать армированный шов поверх блоков-подушек и железобетонный пояс.
Монтаж фундаментных блоков следует начинать с установки маячных блоков в углах здания и на пересечениях осей. Положение в плане контролируют измерением длин сторон фундамента, а для определения прямоугольности – измерением расстояний по диагонали. Высотное положение определяют нивелиром, а при его отсутствии – водяным уровнем.
Блоки укладываются на цементную подушку. В сухих непучинистых грунтах возможна укладка блоков на тщательно утрамбованное дно траншеи или котлована. Далее стеновые блоки кладут на цементный раствор с перевязкой вертикальных швов. При невозможности такой перевязки следует укладывать в швы кладки связи из арматурных сеток. Толщина стенок сборного фундамента должна быть равна толщине стен здания, но не менее 300 мм.
Можно значительно сэкономить на материале, если устроить прерывистый фундамент из блоков-подушек ближайшего большого типового размера, укладывая их с промежутками (на расстоянии 0,2–0,9 м друг от друга). Зазоры между блоками засыпаются обычным грунтом.

Гидроизоляция

Верхняя часть ленточного фундамента обычно служит цоколем. Это очень удобно. В цокольном или подвальном этаже можно разместить котельную, сауну, душевую, туалет, бассейн, комнату отдыха, мастерскую, кладовую, подземный гараж или другие помещения. Если запланирован подпол, то в цоколе необходимо предусмотреть вентиляционные отверстия для проветривания в летнее время.
Для защиты фундамента от сырости необходимо устройство гидроизоляции и отмостки. Вся поверхность фундамента, соприкасающаяся с грунтом, обмазывается горячим битумом; укладывается два слоя рубероида: первый слой между «нулевым» уровнем и цоколем, второй – между цоколем и основной стеной дома. Для устройства отмостки используется бетон, железобетон, глина или асфальт. Отмостка обязательно должна иметь наклон от стены, ее ширина 0,75-1м. Кроме этого, должен быть правильно организован слив дождевой воды.

Дефекты фундамента и их устранение

Самый распространенный дефект фундамента – его неравномерное проседание, т. е. появление трещин, перекос дома и т. д. Причины: некачественные или неправильно подобранные материалы, неправильно выбранная глубина заложения фундамента (меньше глубины промерзания), подъем грунтовых вод, неравномерная нагрузка строения на фундамент, усиление нагрузки на фундамент из-за надстройки верхних этажей.
Под просевшими участками фундамента следует выбрать грунт, уплотнить основание и залить бетонную смесь непосредственно под основание фундамента. При перекосе (сползании) дома, возведенного на наклонном рельефе, грунт на проблемном участке необходимо тщательно уплотнить с помощью тяжелых трамбовок либо придется забивать сваи.
При подъеме грунтовых вод следует организовать правильный дренаж участка (в идеале устраивать дренажные системы следует одновременно с возведением фундамента). Рекомендуется также высадить влаголюбивые растения, способные эффективно забирать влагу из почвы.
При неравномерной нагрузке на фундамент, что может произойти при существенной разнице в весе пристройки и основного дома, надо разделить фундаменты пристройки и дома, проложив между ними доски, обернутые толем или пропитанные битумом.
Если фундамент оказался слабоватым и не выдерживает существующей нагрузки здания, следует увеличить несущую площадь фундамента. Это самая сложная и трудоемкая работа, поэтому советуем нашим читателям не торопиться с выбором прочного и надежного основания вашего дома. Это как раз тот случай, когда нужно семь раз отмерить и один раз отрезать.
Следующая наша публикация будет посвящена устройству свайных фундаментов.

Ленточные прерывистые фундаменты под стены.

3. Столбчатые фундаменты под стены.

4. Отдельно стоящие фундаменты под колонны.

5. Щелевые фундаменты.

6. Фундаменты в вытрамбованных котлованах.

7. Сплошные фундаменты в виде железобетонных плит.

8. Коробчатые фундаменты.

· Под стены: устраивают либо из сборных блоков, либо монолитными.

Рис 10.6. Ленточные фундаменты:

а – монолитный; б – сборный сплошной; в – сборный прерывистый; 1 – армированная лента; 2 – фундаментная стена; 3 – стена здания; 4 – фундаментная подушка; 5 – стеновой блок.

– Чтобы уменьшить объем железобетона в теле фундамента, иногда применяют ребристые железобетонные блоки или плиты с угловыми вырезами (рис 10.7).

Рис 10.7. Конструкции фундаментных плит:

а – сплошная; б – ребристая; в – с угловыми вырезами.

– Фундаментные стеновые блоки (ФБС) изготовляют из тяжелого бетона, керамзитобетона или плотного силикатного бетона. Ширина блоков принимают равной (или меньше) толщине надземных стен, но не менее 30 см.

Надземные стены не должны выступать над фундаментными более чем на 15 см.

Высота типовых стеновых блоков составляет 280 или 580 мм (20 на цементный шов).

– Для повышения жесткости сооружения (выравнивания осадок, антисейсмические мероприятия и т.п.) сборные фундаменты усиливают армированными швами или железобетонными поясами, устроенных поверх фундаментных плит или последнего ряда стеновых блоков по всему периметру здания на одном уровне.

· Под колонны: устраивают в виде одиночных или перекрестных лент и выполняют, как правило, в монолитном варианте из железобетона. Возможно их устройство и в сборном варианте в виде отдельных блоков, соединяемых между собой с последующим омоноличиванием стыков.

Ленточные фундаменты под стены устраиваются монолитными или из сборных блоков В монолитном варианте армируется только плитная часть фундамента. В сборном варианте используются железобетонные (с армированием) подушки и бетонные блоки (без армирования) для фундаментных стен. Толщина фундаментной подушки равна 300, 500 мм. Ширина изменяется от 600 до 3200 мм. Фундаментные блоки имеют унифицированную ширину 300, 400, 500, 600 мм и высоту 280, 580 мм. Длина блоков равна 880, 1180 и 2380 мм. Для обеспечения пространственной жесткости сборного фундамента предусматривается связь между продольными и поперечными стенами путем перевязки их фундаментными стеновыми блоками или закладки в горизонтальные швы арматурных сеток.

Фундаментные стеновые блоки укладывают с перевязкой вертикальных швов на участке длиной не менее высоты фундаментного стенового блока на структурно неустойчивых грунтах и не менее 0,4 высоты блока при модуле деформации грунтов E > 10 МПа.

Ленточные фундаменты под колонны выполняются из монолитного железобетона с армированием подошвы и стен фундамента. Если ленты делаются в двух взаимно перпендикулярных направлениях, то фундамент называется фундаментом из перекрестных лент . Данный тип фундаментов имеет ряд преимуществ перед обычными ленточными, так как обладает способностью к выравниванию неравномерных деформаций основания.

Ленточные прерывистые фундаменты отличаются от обычных тем, что фундаментные подушки укладываются с разрывом, величина которого определяется расчетом. Пространство между подушками заполняется песком или грунтом с уплотнением. Нагрузка от фундаментной стены передается через уплотненный грунт на основание. Стоимость прерывистых фундаментов до 10-15 % менее стоимости обычных ленточных.

Расчет фундаментов начинают с предварительного выбора его конструкции и основных размеров (это глубина заложения фундамента и размер его подошвы).

Далее производят расчет по двум предельным состояниям:

I – Расчет по прочности (устойчивость)

II – Расчет по деформациям, которые являются основным и обязательным для всех ФМЗ.

А расчет по I группе предельных состояний является дополнительным и производится в одном из следующих случаев:

– Сооружение расположено на откосе (склоне) или вблизи него;

– На основание передаются значительные по величине горизонтальные нагрузки;

– В основании залегают очень слабые грунты (или текучие и текучепластичные глинистые грунты и т.п.), обладающие малому сопротивлению сдвигу;

– В основании залегают наоборот, очень прочные – скальные грунты.

Установив окончательные размеры фундамента, удовлетворяющие двум группам предельного состояния, переходят к его конструированию (курс ЖБК).

Площадь подошвы ленточного фундамент может быть определена из условия:

PII – среднее давление под подошвой фундамента от основного сочетания расчетных нагрузок при расчете по деформациям;

R – расчетное сопротивление грунта основания, определяемое по формуле СНиП.

Реактивная эпюра отпора грунта при расчете жестких фундаментов принимается прямоугольной. Тогда из уравнения равновесия:

Сложность в том, что обе части выражения содержат искомые геометрические размеры фундамента. Но в предварительных расчетах вес грунта и фундамента в ABCD заменяют приближенно на:

, где

γm – среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его уступах; γm=20 кН/м 3 ;

d – глубина заложения фундамента, м.

– необходимая площадь подошвы фундамента.

Тогда ширина подошвы (b):

а) в случае ленточного фундамента; A=b·1п.м.:

4. Сплошные и массивные фундаменты: проектирование и расчет.

Фундамент – это подземная часть сооружений, которая воспринимает нагрузку от его надземной части и передает ее на основание.

Фундаменты в виде массивов и плит применяют под различные инженерные сооружения (здания повышенной этажности, башни, дымовые трубы, доменные печи, силосные корпуса, блоки декомпозеров и др.), а также под технологическое оборудование (прокатные станы, компрессоры, реакторы, прессы и т. п.).

Массивные фундаменты могут быть сосредоточены на сравнительно небольшой площади (башни, трубы) или занимать значительную площадь и состоять из нескольких объемов, объединенных более тонкими плитами и другими конструктивными элементами.

Объем фундаментов сооружений и технологического оборудования составляет, десятки тысяч кубических метров, а глубина их заложения или высота может достигать 10 м и более.

Сплошные фундаменты выполняются, как правило, из монолитного железобетона.

– По конструктивным особенностям различают:

  • Плитные (гладкие, ребристые);
  • Коробчатые.

Рис 10.8. Сплошные фундаменты:

а – гладкая плита со сборными стаканами; б – гладкая плита с монолитными стаканами; в – ребристая плита; г – плита коробчатого сечения.

Фундаменты в виде сплошных железобетонных плит устраиваются под всем зданием или сооружением и представляют собой плоскую, ребристую или коробчатую плиты. В плане эти фундаменты имеют прямоугольное, круглое или кольцевое очертания.

В отличие ленточных и сплошные фундаменты обладают способностью изгибаться под действием внешних нагрузок. Поэтому сплошные фундаменты армируются как в нижней, так и в верхней зонах сечения .

Армирование выполняется плоскими сварными сетками или отдельными стержнями, которые укладываются на поддерживающие каркасы.

Данный тип фундаментов имеет наибольшее преимущество при слабых грунтах, так как эти фундаменты нечувствительны к неравномерным осадкам.

– Толщину плиты определяют расчетом на моментные нагрузки (от изгиба в двух взаимно перпендикулярных направлениях) и исходя из расчета на продавливание в местах опирания колонн.

– Опирание колонн осуществляется через сборные и монолитные стаканы, ребристые плиты соединяются с колоннами с помощью монолитных стаканов или выпусков арматуры.

В зависимости от длины гибких фундаментов различают плоскую задачу, когда каждое сечение по его длине имеет одинаковую форму деформации, и пространственную задачу в следующих случаях: 1) балка на упругом основании; 2) фундаментная плита на упругом основании (когда деформация плиты учитывается по обоим направлениям фундамента.

Массивные фундаменты выполняются в монолитном варианте.

Для возведения массивных фундаментов применяется разборно-переставная мелкощитовая и крупнощитовая опалубка, а также унифицированная (универсальная) опалубка из инвентарных щитов.

С целью сокращения объема бетона в тело массивного фундамента закладывают пустообразователи. При передаче на такой фундамент больших моментов (мачты, дымовые трубы и т.п.) целесообразно его усиление анкерами, что позволяет повысить устойчивость сооружения, уменьшить его размеры и массу.

Рис 10.9. Массивный фундамент с пустообразователями:

1 – фундамент; 2 – пустообразователи.

В большинстве случаев основные размеры фундаментов мелкого заложения определяются исходя из расчета оснований по деформациям.

Основные этапы включают:

• расчет нагрузок на обрез фундамента;

• оценку инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства; определение нормативных и расчетных значений характеристик грунтов;

• выбор глубины заложения фундамента;

• назначение предварительных размеров подошвы фундамента;

• вычисление расчетного сопротивления грунта основания R и изменение в случае необходимости размеров фундамента с тем, чтобы обеспечивались условие Р

ЛЕНТОЧНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Вопрос

Заглубленный ниже поверхности грунта конструктивный элемент, воспринимающий нагрузки на здание и передающий их от здания основанию, называют фундаментом.

Расстояние от спланированной поверхности грунта до подошвы фундамента (подошва фундамента) (рис.20) называют глубиной заложения.

Назначение здания, наличие в нём подвала, глубина промерзания, уровень грунтовых вод – всё это влияет на глубину заложения фундамента.

Фундаменты классифицируют по конструктивным схемам, материалу, характеру работы и глубине заложения.

По конструктивным схемам: ленточные, располагаемые непрерывной лентой под несущими стенами здания; столбчатые, в виде отдельных опор под колоннами каркасных зданий; сплошные, в форме массивной плиты под зданием; свайные, в виде железобетонных или других стержней, забитых в грунт;

по материалу: из природного камня, бутобетона, бетонные и железобетонные;

по характеру работы: жёсткие, работающие только на сжатие, и гибкие, работающие на сжатие и изгиб;

по глубине заложения: фундаменты мелкого заложения (до 5 м) и глубокого (более 5 м).

Разнообразные конструкции фундаментов гражданских зданий должны удовлетворять требованиям прочности, водостойкости, долговечности, а также быть индустриальными и экономичными.

Ленточные фундаменты устраивают под несущими стенами бескаркасных зданий. В малоэтажных зданиях такие фундаменты выполняют:

из бутового камня постелистой или рваной формы); их укладывают на цементном растворе с перевязкой (несовпадением вертикальных швов. Переход от широкой части фундамента к узкой выполняют уступами шириной 150-250 мм и высотой не менее двух рядов кладки. Наименьшая ширина фундаментов – 500 мм – принята по условиям перевязки швов. Фундаменты из бутового камня требуют значительных затрат ручного труда, однако там, где природный камень является местным материалом, их возведение экономически целесообразно;

бутобетонные изготовляют из бутового камня, втопленные в бетонную смесь. Такие фундаменты возводят также в малоэтажных зданиях, причём в щитовой опалубке или в траншеях (при плотных грунтах). Уширение фундаментов ведут уступами шириной 150-250 мм и высотой 300 мм. Наименьшая ширина бутобетонных фундаментов 350 мм. По сравнению с фундаментами из бутового камня они менее трудоёмки, но отличаются повышенным расходом цемента;

бетонные выполняют в опалубке из монолитного бетона классов прочности на сжатие В 7,5 – В 30. Устройство таких фундаментов требует повышенного расхода цемента.

Большинство бескаркасных зданий возводят на блочных фундаментах. Их монтируют из плит прямоугольного или трапециевидного сечения, укладываемых на выравненное основание или на песчаную подготовку. Поверх фундаментных плит по слою раствора устанавливают стеновые блоки. Ряды стеновых блоков укладывают, соблюдая перевязку швов. Продольные и поперечные стены ленточных фундаментов в местах сопряжения должны иметь перевязку.

Блочные прерывистые фундаменты монтируют из плит, укладываемых с разрывом от 0.2 до 0,9 м. Это сокращает расход материала, уменьшает затраты труда; в итоге полнее используется несущая способность основания.

Контрольные задания

Под какими элементами зданий располагают ленточные фундаменты?

1. Наружными стенами

2. Внутренними стенами

3. Отдельными опорами

Заполните пропуски в таб. 4

Таблица 4 – Таблица ленточных фундаментов

Наименование фундамента Материал Форма поперечного сечения Особенности конструктивного решения Наименьшая толщина , мм
Из бутового камня Природный камень постелистой или рваной формы Прямоугольная или прямоугольная с подушкой Кладка на растворе с перевязкой швов . . . . . .
. . . . . . Природный камень и бетонная смесь Прямоугольная Прямоугольная с подушкой Ступенчатая Послойная укладка камня в бетонную смесь
Бетонные . . . . . . Прямоугольная Прямоугольная с подушкой Послойная укладка бетонной смеси с уплотнением Не нормируется
Блочные (сплошные) Железобетонные фундаментные плиты, бетонные стеновые блоки . . . . . . Монтаж сборных элементов на растворе с перевязкой швов
Блочные (прерывистые)
Плиты уложенные . . . . . .

Дата добавления: 2014-01-05 ; Просмотров: 961 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Читать еще:  Можно ли использовать свайный фундамент в качестве контура заземления?
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector