Тема 56. Фундаменты.

Фундаментом называется подземная часть здания или сооружения, воспринимающая все нагрузки, как постоянные, так и временные, возникающие в надземных частях и передающая давление от этих нагрузок на основание.

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

Грунты:

- Спальные грунты – самые надежные

- Песчаные грунты – несущая способность зависит от размеров зерен и степени увлажнения (чем мельче, тем хуже)

- Глинистые грунты – состоят из мельчайших частиц (глины, суглинки, супеси)

Влага, имеющаяся в грунте, может замерзать. Тогда грунт вспучивается. Это приводит к деформации сооружения. После оттаивания грунт теряет несущие способности. Поэтому глубина заложения фундамента должна быть ниже глубины промерзания. (обознячается на карте-изотермы нормативных значений глубины промерзания грунтов).

Перед началом проектирования получают геологический разрез местности (инф. о грунте)

Грунтовая вода – просачивается в грунт и задерживается на водоупорном горизонте. Если грунты слабые (не имеют несущих способностей), их можно укрепить.

Методы укрепления: уплотнение, замена слабых грунтов, цементирование.

Фундамент – подземная часть здания, которая передает нагрузку от веса здания на грунт.

Типы фундаментов:

- Ленточный (непрерывная лента, нагруженная стенами) железобетонная полоса, идущая по периметру всего здания. Для домов с бетонными, каменными, кирпичными стенами или с тяжёлыми перекрытиями. Если в доме планируется подвал или гараж.

- Столбчатый (устанавливают колонны) возведение столбов во всех углах, местах пересечения стен и других точках с повышенной нагрузкой. Применим только для лёгких домов. Исключает строительство подвалов и погребов. Применяют на грунтах, которые не подвержены пучению и подвижкам.

- Сплошной, монолитный (применяется на слабых грунтах или при большой высоте сооружения) В зависимости от устройства фундаменты-монолиты могут быть ленточными (железобетонная полоса по периметру здания), столбчатыми (конструкция из столбов по углам, применяется для легких домов) и сплошными (под всей площади здания, применяется при сильном сжатии грунта).

- Свайный (на слабых грунтах, висячие и стойки, набивные) Для неустойчивых грунтов. Вбивают либо вкручивают в землю с помощью малогабаритного оборудования. При высоком уровне грунтовых вод и на плывунах. Конструкция является наиболее подходящей для крупногабаритного строительства.

Материалы фундаментов:Железобетон, дерево, бетон, кирпич, камень,

Требования к фундаментам:- Выдерживать вес постройки - Эффективно противостоять разрушающим климатическим условиям

Факторы, учитываемые при строительстве:- Рельеф местности - Тип грунта - Уровень подземных, грунтовых вод - Тип будущего строения - Этажность дома

Ленточные фундаменты представляют собой непрерывную стенку, равномерно загруженную вышележащими несущими или самонесущими стенами или же колоннами каркаса. Такие фундаменты устраивают обычно под зданиями с каменными стенами (крупноблочными, кирпичными и др.) и под крупнопанельными зданиями. Равномерная передача ленточными фундаментами нагрузки на основание очень важна, когда на строительной площадке есть неоднородные по сжимаемости и просадочные грунты или слабые грунты с прослойками.

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

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

Сплошные фундаменты При строительстве многоэтажных каркасных зданий на слабых или неоднородных грунтах, при очень больших нагрузках на колонны во избежание неравномерной осадки целесообразно устраивать ленточные железобетонные фундаменты. Для выравнивания неравномерностей осадок в двух взаимно перпендикулярных направлениях применяют перекрестные ленточные фундаменты. Они представляют собой систему неразрезных балок, работают на изгиб и обычно выполняются из монолитного железобетона.

Свайные фундаменты и ростверки По способу передачи вертикальной нагрузки от здания или сооружения на грунт различают два вида свайных фундаментов: сваи-стойки, которые проходят через слабые грунты и опираются на толщу прочного грунта, и висячие сваи (или сваи трения), которые плотного грунта не достигают, удерживаются в слабом грунте за счет его уплотнения и передают нагрузку на грунт трением, возникающим между боковой поверхностью свай и грунтом.

По способу погружения в грунт сваи бывают забивные и набивные.Забивные сваи бывают железобетонные, изготовляемые на заводах железобетонных конструкций или полигонах, а также деревянные — из древесных хвойных пород. Набивные сваи изготовляют непосредственно на строительной площадке в грунте.

В зависимости от несущей способности конструктивной схемы здания или сооружения сваи размещают в один или несколько рядов или кустами.

Глубина заложения фундаментов под наружные стены и колонны многоэтажных жилых и общественных зданий, возводимых на всех грунтах, за исключением скальных, должна быть не менее 0,5 м от спланированной поверхности земли.

Глубина заложения фундаментов в пучинистых (глинистых) грунтах, а также в среднезернистых и мелкозернистых влажных песчаных грунтах, мелкозернистых пылеватых песках и илистых грунтах определяется глубиной промерзания фундамента и размеров его подошвы.

При этом если здание во время строительства не отапливается, необходимо защитить от промерзания грунты под фундаментами внутренних стен и колонн.

При сборных фундаментах минимальную глубину заложения их под внутренние стены принимают равной 0,2 м, а при монолитных фундаментах (бетонных, бутобетонных, бутовых и т. п.) — 0,5 м

Глубина заложения фундаментов зданий, примыкающих к смежным зданиям, принимается на отметке существующих фундаментов. Если проектируют фундамент рядом с существующим, то для размещения новых фундаментов на более низких отметках подошвы необходимо принять меры по защите существующих фундаментов от осадки, устройством шпунтовых ограждений и др.

В местах расположения подвалов, подземных коммуникаций, а также фундаментов под тяжелое оборудование отметку подошвы вновь возводимых фундаментов следует располагать на одном уровне с отметками низа наиболее заглубленной части. Переход подошвы фундамента от высокой отметки к более низкой делают уступами высотой 0,5—0,6 м и длиной 1 —1,2 м каждый. В очень плотных грунтах высота уступа может быть увеличена до 1 м. Размеры уступов принимают в зависимости от рода грунта и конструкции фундаментов.