Строительство гражданских и промышленных зданий

По способу устройства фундаменты бывают сборные и монолитные. Под колонны каркаса предусматривают отдельные фундаменты с подколонниками стаканного типа (рис.13.4), а стены опирают на фундаментные балки (рис.13.5).
В зависимости от величины нагрузки на колонны, ее сечения и глубины закладки фундаментов применяют несколько типоразмеров фундаментов: высота фундаментных блоков 1,5 и от 1,8 до 4,2 м с градацией через 0,6 м; размеры подошвы блоков в плане от 1,5х1,5 м и более с модулем 0,3 м; размеры подколонника в плане от 0,9х0,9 до 1,2х7,2 м с модулем 0,3 м. Глубина стакана принята 0,8; 0,9; 0,95 и 1,25 м, а высота ступеней — 0,3 и 0,45 м.
Сборные фундаменты могут состоять из одного блока (подколонника со стаканом) или быть составными из подколонника и опорной фундаментной плиты. Устройство сборных фундаментов по расходу бетона, стоимости и трудозатратам экономичнее монолитных.
В целях уменьшения массы и снижения расхода стали применяют сборные ребристые или пустотелые фундаменты (рис.13.4).

Рис.13.4 – Типы фундаментов промышленных зданий:
а — монолитный; б — сборный составной; в — свайный; г — сборный ребристый; д — сборный пустотелый; е — с подколонником пенькового типа; 1 — ростверк; 2 — свая

Фундаменты с подколонниками пенькового типа устраивают под железобетонные колонны большого сечения или под стальные колонны (рис.13.4,е). Пенек, являющийся элементом колонны, устраивают во время работ нулевого цикла. Пенек с фундаментом и колонну с пеньком соединяют сваркой выпусков арматуры и бетоном, которые нагнетаемы в швы.
Свайные фундаменты делают в случае залегания у поверхности земли слабых грунтов и наличия грунтовых вод (рис.13.4,в). Головные части свай связывают монолитным или сборным железобетонным ростверком, который одновременно является и подколонником.
Для сокращения типоразмеров колонн верх фундаментов независимо от глубины заложения подошвы рекомендуется располагать на отметке 0,15 м, т.е. на 15 см ниже от отметки чистого пола цеха. Их устанавливают на подливку из цементного раствора толщиной 20 мм.
Навесные панели стен допускается опирать на слой набетонки, передавая их массу непосредственно на подколонники.

По фундаментным балкам укладывают 1-2 слоя гидроизоляционного материала, а чтобы предотвратить деформацию балок вследствие возможного вздымания грунтов, снизу и по бокам предусматривают подсыпку из шлака, крупнозернистого песка или кирпичного щебня.
Несущие стены в зданиях бескаркасных или с неполным каркасом опирают на ленточные фундаменты, которые рекомендуется делать из сборных элементов. Принципы их устройства аналогичные гражданским зданиям. Это дает возможность вести монтаж колонн при засыпанных котлованах после устройства подготовки под полы и прокладывание подземных коммуникаций, т.е. после работ нулевого цикла.
Колоны с фундаментами соединяют разными способами. Наиболее распространено жесткое крепление с помощью бетона.
Стены каркасных зданий опирают на фундаментные балки, укладываемые между подколонниками фундаментов на специальные железобетонные столбики или на консоли колонн. Фундаментные балки защищают пол от продувания в случае просадки отмостки. Железобетонные фундаментные балки (рис.13.5,а) при шаге колонн 6 м в зависимости от размеров подколонников и способов опирания имеют длину от 5,95 до 4,3 м, сечение – тавровое и трапециевидное.
Высоту балок под самонесущие стены из кирпича, мелких блоков и панелей берут 450 мм, а под навесные панели – 300 мм.
Если шаг колонн 12 м, применяют в основном балки трапециевидного сечения высотой 400 и 600 мм и длиной 11,95-10,2 м. Балки монтируют так, чтобы их верх был на 30 мм ниже уровня пола.

Рис.13.5 – Детали фундаментов крайнего ряда колонн:
а – типы фундаментных балок; б, в – детали; 1 – песок; 2 – щебеночная подготовка; 3 – асфальтовое или бетонное покрытие (отмостка); 4 – гидроизоляция; 5 – колонна; 6 – шлак или крупнозернистый песок; 7 – железобетонные столбики; 8 – фундаментная балка

Классификация фундаментов промышленных зданий требования к ним

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.

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.

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.

Читайте так же:  Возврат денег за планшет после ремонта

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.

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

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Отопление, водоснабжение, канализация

Фундаменты сборных железобетонных колонн. Под сборные железобетонные колонны применяют железобетонные сборные или монолитные фундаменты типа стакана. Сборные фундаменты могут состоять из одного железобетонного блока (башмака) стаканного типа или из железобетонного блока-стакана и одной или нескольких опорных плит под ним (рис. 26).

Монолитные железобетонные фундаменты имеют симметричную ступенчатую форму с двумя или тремя прямоугольными ступенями и подколонником в котором размещен стакан для колонны (рис. 27). Дно стакана располагается на 50 мм ниже проектной отметки низа колонны, с тем чтобы после распалубки фундамента путем подливки слоя цементного раствора (или бетона) компенсировать возможные неточности в размерах и заложении фундаментов.

Читайте так же:  Требования к рабочей программе педагога

фундаменты обычно проектируют с отметкой верха подколонника на уровне планировочной отметки земли—0,150. Фундаменты могут иметь полную высоту 12004-3000 мм с градацией 300 мм, что соответствует наибольшей глубине заложения подошвы фундамента — 3,150. В этом случае высота фундамента изменяется за счет высоты подколонника при; неизменной высоте ступеней.

При необходимости более глубокого заложения фундаментов под ними делают подушку из песка или бетона (см; рис. 27).
В зданиях с подвалами фундаменты располагают ниже пола подвала за счет увеличения высоты подколенника.

Фундаменты устраивают из бетона марок 150 и 200. Армируют фундаменты сварной сеткой с ячейками 200×200 мм, располагаемой в основании фундамента с защитным слоем 35-70 мм. Для рабочей арматуры применяют горячекатаную сталь периодического профиля класса А-П. Подкрлонники армируются аналогично соответствующим колоннам. При наличии слабых грунтов под фундаментами устраивают подготовку толщиной 100 мм из” бетона. Привязка фундаментов к разбивочным осям определяется привязкой колонны.

Фундаменты стальных колонн. Под стальные колонны, как правило, устраивают железобетонные монолитные фундаменты.

Подколонники делают сплошными (без стаканов) и снабжают анкерными болтами для закрепления башмака колонны. Верх подколонника располагают с таким расчетом, чтобы башмак стальной колонны и верхние концы анкерных болтов были, покрыты полом. С этой целью в зависимости от типа башмака отметка верха фундамента назначается — 0,4—1 м.

При необходимости заглубления фундаментов стальных колонн на 4 м и более возможно применение сборных железобетонных подколонников, изготовляемых по типу сборных железобетонных двухветвенных колонн. Такой подколонник нижним концом закрепляют в стакане фундамента, на верхнем конце он имеет анкерные болты для крепления стальной колонны. Фундамент под смежные колонны устраивают общим даже и в том случае, когда в числе смежных колонн имеются и стальные и железобетонные колонны.

Стальные колонны устанавливают на фундаментах, в которые заранее заделывают анкерные болты для крепления колонн. Проектное положение колонн в плане обеспечивается правильным расположением анкерных болтов на фундаментах, а точность установки по высоте — тщательной подготовкой опорных колонн: поверхностей фундаментов.

Опирание колонн осуществляется одним из следующих способов:
1) на поверхность фундамента, возведенного до проектной отметки подошвы колонны, без последующей подливки цементным раствором. от0т способ применяют для колонн с фрезерованными подошвами башмаков (рис. 28);
2) на заранее установленные и выверенные опорные детали (балки, рельсы и др.) с последующей подливкой цементным раствором (рис. 29). фундамент бетонируют до уровня на 250—300 мм ниже проектной отметки опорной плоскости башмака колонны. Затем устанавливают опорные детали и закладные части, бетонируют верхнюю часть фундамента до уровня на 40—50 мм ниже верха опорных деталей. Опорная (нижняя) поверхность башмака колонны при этом способе подготовки фундамента должна быть изготовлена строго перпендикулярно к оси колонны;

3) на заранее установленные, выверенные и подлитые цементным раствором стальные опорные плиты (рис. 30). Фундамент бетонируют до уровня на 50—80 мм ниже проектной отметки подошвы плиты, затем устанавливают опорные плиты, совмещая их осевые риски с рисками разбивочных осей на деталях, заделанных в фундамент. Положение каждой плиты по высоте регулируется установочными винтами с таким расчетом, чтобы верхняя плоскость плиты расположилась на
проектной отметке опорной плоскости башмака колонны. Опорные поверхности плит и колонн должны быть простроганы на заводе.

Фундаменты под стены. Под стены зданий и сооружений устраивают ленточные, столбчатые или свайные фундаменты.

Ленточные фундаменты, как правило, устраивают под несущие или самонесущие кирпичные и блочные стены. Они могут быть сборными или монолитными. Наиболее распространены сборные ленточные фундаменты. Эти фундаменты устраиваются из железобетонных и бетонных блоков или укрупненных элементов. Наиболее широкое распространение имеют блочные фундаменты. Ленточные Фундаменты устраивают из блоков двух типов: стеновых прямоугольных блоков (марки СП) и блок-подушек (марки Ф). Стеновые блоки (рис. 31, а) имеют единую номинальную высоту 600 мм, единую номи-; нальную длину 2400 мм и толщину — от 300 до 600 мм. Кроме основных стеновых блоков марки СП имеются доборные блоки марки СПД| номинальной длины 800 мм, которые используют для перевязки блоков в фундаменте.

Стеновые блоки изготовляют без арматуры — сплошными и с несквозными пустотами, открытыми книзу. Сплошные блоки имеют в обозначении дополнительную букву «С».

Блок-подушки (рис. 31, б) используют для увеличения ширины подошвы фундамента и соответственно армируют по низу сварными сетками.

Блок-подушки имеют номинальную длину 1200—2400, ширину 1000—2400 и толщину 300 и 400 мм. Блоки шириной 1000ч-1600 мм, кроме основных размеров, изготовляют доборные — половинной длины.

Стеновые блоки изготовляют из бетона марки 150, блок-подушки — из бетона марок 150—200.

Для основной рабочей арматуры блок-подушек используют горячекатаную сталь класса А-П. На рис. 32 показаны схемы ленточных фундаментов из стеновых блоков и блок-подушек.

Блок-подушки укладывают на выровненное основание или на песчаную подготовку. Фундаменты из блок-пбдушек могут быть сплошными или прерывистыми. В прерывистых фундаментах подушки укладывают с разрывом 0,2—0,9 м. Такая конструкция сокращает расход материала, уменьшает затраты труда и позволяет полнее использовать несущую способность грунтов.

При возведении зданий или сооружений на сильно сжимаемых или просадочных грунтах по фундаментным подушкам устраивают армированный шов толщиной 3—5 см, и поверх фундамента — армированный пояс толщиной 10—15 см. Это увеличивает жесткость фундамента и предупреждает появление трещин при неравномерной осадке здания.

Стеновые блоки укладывают на цементном растворе поверх фундаментных подушек. Из таких блоков сооружают стены подвала. При этом фундаменты и стены подвала состоят из нескольких рядов стеновых блоков, уложенных с перевязкой швов. Продольные и поперечные 1 стены таких фундаментов соединяют между собой посредством перевязки блоков.

Фундаменты из крупноразмерных железобетонных элементов устраивают из панелей-подушек и панелей-стенок (рис.ЗЗ).Панели-подушки (ребристые или сплошные) укладывают в виде сплошной или прерывистой ленты под стенами из крупных панелей. Поверх них устанавливают панели-стенки (сплошные, ребристые или со сквозными пустотами). Установленные панели соединяют между собой путем электросварки закладных стальных деталей в них.

Монолитные ленточные фундаменты устраивают из бетона или железобетона. Их возводят в опалубке, куда устанавливают арматуру (при железобетонных фундаментах) и укладывают бетон проектной марки.

Столбчатые фундаменты (рис. 34) под стены устраивают при прочных основаниях и небольших нагрузках на них. Под несущими стенами опоры фундаментов располагают в углах, в местах примыкания и пересечения стен, а также в промежутках на расстоянии не более чем через 3—6 м. При этом отдельно стоящие опоры связывают между собой железобетонными фундаментными балками, воспринимающими нагрузку от стен. Под фундаментными балками для предупреждения деформаций, связанных с пучением посадкой основания, устраивают шлаковую или песчаную подсыпку толщиной 0,5— 0,6 м.

Свайные фундаменты (рис. 35) устраивают при слабых грунтах, залегающих на большую глубину. В зависимости от различных признаков сваи подразделяют на разные виды. По материалу сваи бывают железобетонными, бетонными, стальными и деревянными. Железобетонные сваи в свою очередь делят на сборные и монолитные. Наиболее распространены сборные сваи. Их изготовляют двух видов: сплошные — квадратного сечения в плане и трубчатые — цилиндрические. Бетонные сваи, как правило, изготовляют монолитными, с разными диаметрами и глубиной заложения. Стальные сваи выполняют из двутавров, швеллеров, труб. Вследствие дефицитности металла и неустойчивости к коррозии стальные сваи применяют редко. Деревянные сваи изготовляют из хвойных пород леса. Для защиты от размочаливання при забивке на верхний конец свай надевают стальное кольцо (бугель), а на нижний — стальной башмак.

По способу изготовления и погружения в грунт сваи делят на забивные и набивные. Забивные сваи выполняются сборными железобетонными, стальными или деревянными. Их погружают (забивают) в грунт специальными механизмами путем забивки, вдавливания, вибрации, ввинчивания (винтовые стальные сваи).

Набивные сваи относятся к монолитным (рис. 36). Их устраивают непосредственно в грунте из бетона или железобетонна с помощью специальных обсадных труб погружаемых в предварительно устроенные в грунте скважины. Набивные железобетонные сваи применяют при больших нагрузках на фундаменты, имеют диаметр соответственно 1000 мм и глубину залегания 30 м и более.

По характеру работы в грунте сваи делят на висячие и сваи-стойки.

Сваитстойки проходят через слабый грунт и нижними концами опираются на прочный (скальный) грунт, передавая на него всю нагрузку от здания. Висячие сваи не достигают прочного грунта, а лишь уплотняют слабый грунт. Нагрузку от здания висячие свая воспринимают главным образом на счет сил трения, возникающих между их боковой поверхностью и грунтом.

По сравнению с другими видами фундаментов сваи имеют ряд преимуществ: дают меньшие осадки, повышают уровень индустриализации, сокращают объем земляных работ, уменьшают сроки и снижают стоимость строительства.

В настоящее время в промышленном, гражданском и транспортном строительстве из соответствующих конструкций набивных свай наиболее широко (5— 10% от общего количества применяемых свай) применяют буронабивные сваи, особенно в районах залегания просадочных и насыпных грунтов.Такие сваи обычно изготовляют диаметром 500—800 мм с уширенным основанием диаметром 1200—2000 мм.

Читайте так же:  Средняя пенсия белоруссия

Набивные сваи изготовляют специальными станками с инвентарными обсадными трубами, которые впоследствии извлекают или оставляют в грунте. Бурение скважин для устройства буронабивных свай выполняют специальными установками УРБ-ЗАМ, УГБХ-150 и специальными станками НБО-1, СП-45, в том числе станками вращательного бурения СО-2, СО-1200 и др.

Буронабивные сваи широко применяют также и за рубежом. Во Франции и Японии их изготовляют специальными станками. В Англии бурение скважин для набивных свай выполш!ют навесным оборудованием — шнеками и роторными бурами, навешиваемыми на подъемные краны.

Детали устройствз фунтдаментов. При возведении фундаментов, особенно под стены зданий I с подвалами, требуется устройство ряда других деталей: гидроизоляции, отмостки, приямков, осадочных швов.

Гидроизоляция. Фундаменты под стены подвергаются увлажнению просачивающейся через грунт атмосферной влагой, а также грунтовой водой. Вследствие кзпиллярности влага по фундаменту поднимается вверх и вызывает отсыревание стен здания. Чтобы прегрздить доступ влаги в стены, устраивают горизонтальную и вертикальную гидроизоляции. На зданиях без подвала горизонтальную гидроизоляцию устраивзют нз одном уровне с подготовкой под полы первогр этажа, з при устройстве полов по балкам — на 50—150 мм ниже линии.

Горизонтзльную гидроизоляцию выполняют из 2-х слоев рубероидзня битумной мастике или слоя цементной! раствора составз 1:2 с уплотняющими добзвкзми (церезит, алюминат натрия! хлорное железо) толщиной 20—30 мм.

Вертикальную гидроизоляцию применяют в зданиях с подвалами в зависимости от уровня грунтовых вод. Если уровень грунтовых вод шоке пола подвала, то для изоляции покрывают наружную поверхность стены подвалз, соприкзсзющуюся с грунтом, двумя слоями горячего битумз. При этом пол подвзлз является во-донепроницземым (зсфальтовый, цементный) и предотвращает доступ грунтовой сырости снизу с внутренней стороны стены (рис. 37, а). Если же уровень грунтовых вод выше пола подвала, то кроме вертикальной гидроизоляции стен устраивают гидроизоляцию пола подвала (рис. 37, б, в). В этом случае йдроизоляция представляет собой непрерывный ковер из нескольких слоев (2—5) гидроизола, изола, стеклоткани и других гнилостойких рулонных материалов, приклеиваемых к основанию (и ДРУГ к ДРУГУ) соответствующими мастиками. Гидроизоляционный ковер располагают в толще пола на бетонной подготовке, пропускают через фундамент (стены подвала) и заводят на поверхность наружных стен на 0,5 м выше возможного (наибольшего) уровня грунтовых вод. На гидроизоляционный ковер пола укладывают слой бетона или устраивают железобетонную плиту (прижимная плита), по которой настилается чистый пол. Гидроизоляционный слой, расположенный с наружной стороны стены, защищают от возможного повреждения облицовкой из хорошо обожженного глиняного кирпича на цементном растворе. Выше облицовки наружную поверхность фундамента (стены покрывают горячим битумом.

Отмостка. В целях защиты основания фундаментов от увлажнения поверхностными водами с наружной стороны здания по всему периметру устраивают водонепроницаемую отмостку шириной 0,5—1,5 м с уклоном от здания 2—3% (рис. 38). Ее обычно выполняют из слоя асфальта толщиной 20—30 мм, уложенного по щебеночной подготовке толщиной 100—150 мм.

Приямки. При возведении фундаментов в зданиях с подвалами обычно устраивают приямки (см. рис. 38). Приямки, устраиваемые у стен подвала, служат для освещения и загрузки топлива (например, в зданиях котельных). Стенки приямков выполняют из сборного или монолитного железобетона и кирпича. Днища приямков делают бетонными с уклонами к выпускным отверстиям для стока воды и сверху закрывают стальными решетками или крышками.

Осадочные швы. В тех случаях, когда отдельные части одного и того же здания имеют разные этажность, нагрузки, сроки возведения или различный по качеству под ними грунт, может произойти неравномерная осадка здания, а следовательно, появляются трещины, которые могут привести к разрушению всего здания. Поэтому фундамент здания вместе с расположенной на нем стеной разрезают вертикальным осадочным швом, который в непрерывных фундаментах выполняют в виде поперечной вертикальной щели (рис. 39). В шов закладывают вертикально поставленные обернутые толем доски толщиной 13 мм. По окончании кладки стен подвала ближайшие к поверхности стены доски вынимают, а швы в этих местах заполняют водонепроницаемым материалом, битумом, асфальтом и др.

Особые случаи устройства фундаментов. При изменении глубины заложения фундамента по длине стен от одного уровня к другому переходят постепенно — посредством уступов. Отношение высоты уступа к его длине принимают не более 1:2, причем высота должна быть не более 0,5 м, а длина — не менее 1 м.

В сейсмических районах, учитывая устойчивость фундаментов против опрокидывания, рекомендуется их проектировать в виде систем перекрестных лент и сплошных фундаментных плит, избегая применения отдельных столбчатых фундаментов.

В районах многолетнемерзлых грунтов фундаменты чаще возводя1 по методу сохранения мерзлого состояния грунтов основания. В ЭТОР случае фундаменты состоят из отдельных столбов, связанных поверх железобетонной балкой (рандбалкой), причем подполье зимой проветривается, что гарантирует сохранение мерзлого состояния грунтов основания.

При возведении фундаментов на просадочных (лёссовидных) грунтах просадочные свойства последних устраняют защитой его от замачивания или путем его уплотнения тяжелыми трамбовками, использованием грунтовых набивных свай и химическим закреплением.

При строительстве на плывунах применяют свайные или сплошные фундаменты, причем котлован ограждают шпунтовым рядом и организуют водоотлив.

Подвалы и технические подполья. Фундамент! здания, являющиеся стенами подвального этажа, образуют помещение подвалов и технических подполий. Помещения высотой более 2,0 используемые для хозяйственных нужд, называют подвалом, а помещения меньшей высоты, предназначенные для размещения инженерного оборудования и прокладки коммуникаций, называют техническим Подпольем. Стены подвалов и технических подполий выполняют из тех же материалов, что и фундаменты. Они должны быть устойчивы против г0ризонтального давления грунта, обладать достаточной теплозащитой и гидроизоляц.ией- Для освещения помещений в наружных стенах подвалов и технических подполий устраивают окна, выходящие в световые приямки.

Сайт инженера-проектировщика

Фундаменты, требования к ним, классификация

Фундамент — основа дома, и чем он сильнее, тем долговечнее сооружение. Поэтому к выбору фундамента дома надо подойти очень ответственно. Основные геометрические параметры фундаментов: hф — глубина заложения, то есть расстояние от подошвы фундамента до поверхности планирования; b — ширина подошвы фундамента (рис. 1).

Глубина заложения зависит от назначения здания, наличия подвала, геологических условий, особенностей залегания грунтов, глубины промерзания, уровня грунтовых вод. Глубина заложения фундаментов под внутренние стены отапливаемых зданий меньше чем у неотапливаемых зданий, это связано с тем, что теплоотдача от теплого здания уменьшает глубину промерзания грунта вокруг фундамента.

Рис. 1. Определение глубины заложения фундаментов: 1 — подошва фундамента; 2 — тело фундамента; 3 — отметка глубины заложения фундамента; 4 — отметка уровня грунтовых вод; 5 — обрез фундамента; 6 — планировочная отметка; 7 — стена; 8 — уровень пола первого этажа; hф — глубина заложения фундамента; b — ширина подошвы фундамента

Фундаменты классифицируют по следующим признакам:

а) по материалам (выбора материала фундамента следует уделять большое внимание, поскольку это определяет долговечность существования сооружения):

— из природных материалов: деревянные (допускаются только для временных сооружений), бутовые;

— из искусственных материалов: бутобетонные, кирпичные, бетонные, железобетонные, силикатобетонных;

б) по характеру работы: «жесткие», работающих на сжатие, и «гибкие», которые работают на сжатие и изгиб. К гибким фундаментам относятся железобетонные фундаменты.

в) по величине углубление в грунт: мелкозаглубленные (до 1 м); мелкого заложения (менее 5 м); глубокого заложения (более 5 м);

г) по методу изготовления:

— фундаменты, сооружаемые с выемкой грунта: в открытых котлованах с последующим засыпанием (ленточные, отдельные, перекрестные, в виде сплошных плит),

— с выемкой грунта бурением (буровые фундаменты, глубокие опоры, колодцы, сваи-оболочки, кессоны и т.д.);

— путем замены грунтов (грунтовые и песчаные подушки, основания и покрытия дорог, аэродромов, стоянок),

— фундаменты строящихся без выемки грунта: углублением в грунт сборных элементов (сваи), образованием в грунте полости с последующим заполнением ее сборными или монолитными конструкциями враспор (фундаменты в пробитых скважинах, и др.);

— искусственные основания, устроены углублением в грунт раздробленного материала;

— искусственные основания, устраиваются с помощью физико-химических процессов;

д) по конструктивной схеме (рис. 2):

— ленточные, расположенные по всей длине стен, под рядами колонн в виде сплошной ленты;

— столбчатые, устраиваемые под отдельные опоры фундамента (колонны, столбы), а в ряде случаев под стены;

— сплошные, представляющие собой монолитную плиту под всей площадью здания,

— свайные — в виде заглубленных в грунт стержней.

Рис. 2. Конструктивные схемы фундаментов: а — ленточный под стены; б -столбчатый под стены; в — столбчатых под отдельные опоры; г — сплошной; д -свайный; 1 — фундаментная плита; 2 — армированный шов 3 — бетонный блок фундамента; 4 — армированный пояс; 5 — стена; 6 — столбчатые фундаменты; 7 -столбчатых блок под отдельные опоры; 8 — плита; 9 — свая; 10 – ростверк.