Фундаменты, элементы фундаментов. Классификация фундаментов

Фундаменты — нижняя часть здания, воспринимающая нагрузку от здания и передающая ее на грунт (основание). Фундаменты должны быть долговечными, прочными, морозостойкими, устойчивыми на опрокидывание и против действия агрессивных и грунтовых вод.

Элементы фундамента:

a. подошва фундамента — поверхность фундамента, соприкасающаяся с грунтом основания;

b. обрез фундамента — поверхность фундамента, верхняя плоскость, на которой располагаются надземные части здания;

c. тело фундамента.

Классификация фундаментов

По конструкции:

§ ленточные — непрерывной лентой под стенами здания;

§ столбчатые — в виде отдельных опор под колонны каркасных зданий;

§ сплошные — массивная плита под всем зданием;

§ свайные — в виде стержней, погруженных в грунт.

Столбчатые фундаменты возводятся под колонны каркасных зданий или под стены в тех случаях, когда грунт основания лежит глубоко и возведение ленточных фундаментов неэкономично. Фундаменты под колонны состоят из подколонника и плитной части.

По способу возведения столбчатые фундаменты могут быть монолитными, возводимыми на месте строительства в опалубке, в которую укладывают бетонную смесь и арматуру, и сборными, изготовленными на предприятиях строительной индустрии.

При опирании стен на столбчатые фундаменты, по ним укладывают фундаментные железобетонные балки, передающие нагрузки от стен на фундаменты. Для предупреждения деформаций от осадки и пучения основания под фундаментными балками устраивают утепляющую «подушку» из шлака или песка.

а — план фундамента,

б — опирание цокольных панелей на сборные башмаки

Ленточные фундаменты Ленточные фундаменты устраивают под все капитальные стены здания. Они представляют собой заглубленные в грунт ленты — стенки из бутовой кладки, бутобетона, бетона или железобетона.

В малоэтажных зданиях фундаменты выполняют:

• из бутового камня постелистой или рваной формы; их укладывают на цементно-песчаном растворе с перевязкой (несовпадением) вертикальных швов. Переход от широкой части фундамента к узкой выполняется уступами шириной 150—250 мм и высотой не менее двух рядов кладки. Наименьшая ширина фундаментов — 500 мм 1— 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 выполняют из бутового камня, втопленного в цементно-песчаный раствор или в бетон. Такие фундаменты возводят для малоэтажных зданий, в щитовой опалубке или траншеях (при плотных грунтах). Уширение фундаментов ведут уступами шириной 150—250 мм и высотой 300 м. Наименьшая ширина бутобетонных фундаментов 350 мм. По сравнению с фундаментами из бутового камня они менее трудоемки, но отличаются повышенным расходом цемента;

• бетонные и железобетонные фундаменты выполняются в опалубке, из бетонов классов прочности на сжатие В 7,5 — В 30. Устройство таких фундаментов требует повышенного расхода цемента, однако они сокращают трудозатраты и обеспечивают однородность конструкции и эксплуатационную надежность, рекомендуются для ответственных зданий и сооружений.

Большинство бескаркасных зданий возводят на фундаментах из сборных бетонных и железобетонных конструкций. Их монтируют из плит прямоугольного или трапециевидного сечения, укладываемых на выровненное основание или на песчаную подушку. Поверх фундаментных плит по слою раствора устанавливают бетонные фундаментные блоки. Ряды блоков укладывают, соблюдая перевязку швов. Продольные и поперечные стены ленточных фундаментов в местах сопряжения должны иметь перевязку.

Прерывистые фундаменты из сборных железобетонных конструкций монтируются 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.

Свайные фундаменты

Стержни из бетона, железобетона и других материалов в толще грунта, воспринимающие нагрузку от здания, называют свайным фундаментом. Такие фундаменты состоят из погруженных в грунт свай, объединенных поверху ростверком в виде железобетонной балки или плиты. Конструкции свайных фундаментов классифицируют:

• по характеру работы: на сваи-стойки, передающие нагрузку от здания на основание, и висячие сваи, уплотняющие толщу грунта и работающие за счет трения стенок сваи о грунт;

• по роду материала: на железобетонные, деревянные (из бревен хвойных пород), металлические (стальные) и комбинированные;

• по способу возведениясвайные фундаменты могут быть: из забивных свай, изготовленных на предприятиях стройиндустрии и на строительной площадке, погружаемых в грунт с помощью механизмов; из набивных свай, выполняемых на месте строительства путем бурения скважин и последующего заполнения их бетоном;

• по глубине заложения: короткие сваи (3-6 м) и длинные (более 6 м).

Свайные фундаменты применяют на слабых сжимаемых грунтах, при глубоком залегании прочных материковых пород, больших нагрузках. В последнее время свайные фундаменты широко распространены для обычных оснований, т. к. их использование дает значительную экономию объемов земляных работ и затрат бетона.

Сплошные фундаменты (плитные) возводятся при значительных нагрузках и небольшой площади здания или при слабых и неоднородных грунтах основания.

Сплошные фундаменты обеспечивают равномерную осадку здания и защищают подвальные помещения от подпора грунтовых вод. Сплошные фундаменты проектируют в виде балочных или безбалочных бетонных или железобетонных плит. Ребра балочных плит могут быть обращены вверх или вниз. Места пересечения ребер служат для установки колонн каркаса. Пространство между ребрами в плитах с ребрами вверх заполняют песком или гравием, а поверх устраивают бетонную подготовку. Бетонные плиты не армируют, железобетонные армируют по расчету. При большом заглублении сплошных фундаментов и необходимости обеспечить большую их жесткость фундаментные плиты можно проектировать коробчатого сечения с размещением между ребрами и перекрытиями коробок помещений подвалов

По материалу:

§ из природного камня (бутовые);

§ бутобетон;

§ бетон;

§ железобетон.

По характеру работы:

§ жесткие — работают только на сжатие;

§ гибкие — работают на сжатие и изгиб.

По глубине заложения:

§ мелкого заложения (до 5 метров);

§ глубокого (более 5 метров).

Свайные фундаменты

Стержни из бетона, железобетона и других материалов в толще грунта, воспринимающие нагрузку от здания, называют свайным фундаментом. Такие фундаменты состоят из погруженных в грунт свай, объединенных поверху ростверком в виде железобетонной балки или плиты.

Применение свайных фундаментов:

§ при строительстве на слабых, сжимаемых грунтах;

§ если достижение прочного основания не целесообразно (большая глубина прочного основания);

§ если грунты прочные, но использование свай экономичнее.