Классификация фундаментов и оснований.
Все здания и сооружения опираются на поверхностные слои земли (глины, пески, скальные породы и др.), именуемые в строительной практике грунтами.
Основанием называют часть массива грунтов, непосредственно воспринимающую нагрузку и вследствие этого подверженную деформациям под ее воздействием.
Основания под фундаментами бывают двух видов
- естественные к искусственные.
К естественным относятся основания, грунты которых расположены под подошвой фундамента в их естественном залегании. Если грунты под подошвой фундамента слабые и основанием служить не могут, то в этих случаях устраиваются искусственные основания.
- К искусственным основаниям относятся:
а- подушки песчаные или каменные, заменяющие слабые грунты, расположенные непосредственно под подошвой фундамента и распределяющие нагрузку от веса здания на нижележащие грунты, уменьшающие таким образом единичное давление на слабый грунт
б- искусственное уплотнение упрочение грунта основания путем втрамбовывания в него щебня, забивки коротких бетонных или грунтовых свай, цементации
в- свайные основания и опускные колодцы, передающие нагрузку от веса здания на более прочные грунты, залегающие на большой глубине от поверхности земли.
Если основание состоит из одного слоя грунта, его называют однородным, если из нескольких слоев — неоднородным. Слой (пласт) грунта, на который опирается фундамент, называют несущим слоем, а нижележащие слои — подстилающими.
Фундаментом называют часть здания или сооружения, находящуюся ниже поверхности грунта (на суше) или ниже самого низкого (меженного) уровня воды в водотоке (водоеме) и предназначенную для передачи нагрузок на основание. Различают массивные фундаменты, состоящие из одного несущего элемента, и немассивные, состоящие из группы (куста) несущих элементов — свай разных видов, свай-оболочек (оболочек), свай-столбов (столбов), объединенных в единую конструкцию плитой, называемой ростверком.
Независимо от типа фундаментов и особенностей их конструкции принято называть обрезом фундамента поверхность его соприкасания с надфундаментной частью здания или сооружения; подошвой фундамента нижнюю поверхность его соприкасания с грунтом основания; высотой фундамента расстояние от его подошвы или нижнего конца (низа) несущих элементов до обреза; глубиной заложения фундамента расстояние от поверхности грунта или уровня воды в водоеме до подошвы фундамента или низа несущих элементов.
Фундаменты и их основания - ответственные элементы сооружения, от качества и надежности которых в большой степени зависят долговечность и безопасность его эксплуатации.
Элементы фундамента:
подошва фундамента — поверхность фундамента, соприкасающаяся с грунтом основания;
обрез фундамента — поверхность фундамента, верхняя плоскость, на которой располагаются надземные части здания;
тело фундамента.
Глубина заложения фундамента — расстояние от планировочной планировки до уровня подошвы фундамента.
Глубина заложения должна соответствовать глубине заложения прочного слоя основания.
Глубина заложения фундамента зависит
назначения здания (от нагрузки);
наличия в здании подвала;
глубины промерзания грунта. Подошва фундамента должна располагаться ниже глубины промерзания не менее 20 см;
от уровня грунтовых вод;
вида грунта основания.
Классификация фундаментов
По конструкции:
ленточные — непрерывной лентой под стенами здания;
столбчатые — ввиде отдельных опор под колонны каркасных зданий;
сплошные — массивная плита под всем зданием;
свайные — ввиде стрежней, погруженных в грунт.
По материалу:
из природного камня (бутовые);
бутобетон;
бетон;
железобетон.
По форме:
— Оптимальной формой поперечного сечения жестких фундаментов является трапеция, где обычно угол распределения давления принимают для бута и бутобетона 27—33°, бетона — 45°. Эти фундаменты с учетов потребностей расчетной ширины подошвы могут быть прямоугольными и ступенчатыми. Блоки-подушки выполняют прямоугольной или трапециевидной формы;
По способу возведения:
- сборные и монолитные;
По характеру статической работы
— Жесткие, работающие только на сжатие, и гибкие, конструкции, которых рассчитаны на восприятие растягивающих усилий. К первому виду относят все фундаменты, кроме железобетонных. Гибкие железобетонные фундаменты способны воспринимать растягивающие усилия;
По глубине заложения:
— Мелкого (до 5 м) и глубокого (более 5 м) заложения. Минимальную глубину заложения фундаментов для отапливаемых зданий принимают под наружные стены не менее глубины промерзания плюс 100—200 мм и не менее 0,7 м; под внутренние стены — не менее 0,5 м.
Основания под фундаментами бывают двух видов
— естественные к искусственные.
К - естественным относятся основая, грунты которых расположены под подошвой фундамента в их естественном залегании. Если грунгы под подошвой фундамента слабые и основанием служить не могут, то в этих случаях устраиваются искусственные основания.
- К искусственным основаниям относятся:
а) подушки (песчаные или каменные), заменяющие слабые грунты, расположенные непосредственно под подошвой фундамента и распределяющие нагрузку от веса здания на нижележащие грунты, уменьшающие таким образом единичное давление на слабый грунт;
б)искусственное уплотнение (упрочение) грунта основания путем втрамбовывания в него щебня, забивки коротких бетонных или грунтовых свай, цементации;
в) свайные основания и опускные колодцы, передающие нагрузку от веса здания на более прочные грунты, залегающие на большой глубине от поверхности земли.
Искусственные основания чаще всего применяются в промышленном строительстве.
Требования к фундаментам
прочность;
водостойкость;
долговечность;
индустриальность;
экономичность.