Фундаменты и их конструкции

Содержание 

1. Фундаменты  и их конструкции       2
2. Ленточный фундамент         3
3. Столбчатый фундамент        4
4. Сплошной фундамент         5
5. Свайный фундамент         6
6. Список литературы         10  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Фундаменты  и их конструкции 

     Фундаменты  являются важным конструктивным элементом  здания, воспринимающим нагрузку от надземных  его частей и передающим его на основание. Фундаменты должны удовлетворять требованиям прочности, устойчивости, долговечности и экономичности.

      Верхняя плоскость фундамента, на которой располагаются надземные части здания, называют поверхностью фундамента или обрезом, а нижнюю его плоскость, непосредственно соприкасающуюся с основанием, - подошвой фундамента

     Поскольку ремонт или замена некачественно  выполненного фундамента связаны как с финансовыми, так и трудовыми затратами, ошибки при выборе конструкции фундамента недопустимы.

     Высота  фундамента – это расстояние между обрезом и подошвой.

     Глубина заложения фундамента - расстояние между планировочной отметкой поверхности земли до подошвы. При этом необходимо учитовать глубину промерзания грунта.

     По  конструктивной схеме фундаменты могут  быть: ленточные, столбчатые, сплошные, свайные. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Ленточные фундаменты.

      По способу  устройства ленточные фундаменты бывают монолитные и сборные. Монолитные фундаменты устраивают бутовые, бутобетонные, бетонные и железо-бетонные.  
На рис. 4.7 показан ленточный фундамент из бутового камня и бутобетона. 
 
 
 
 

     Устройство  монолитных бутобетонных, бетонных и  железобетонных фундаментов требует проведение опалубочных работ. Кладку бутовых фундаментов производят на сложном или цементном растворе с обязательной перевязкой (несовпадением) вертикальных швов.

     Бутобетонные  фундаменты состоят из бетона с включением в его толщу отдельных кусков бутового камня. Размеры камней должны быть не более 1/3 ширины фундамента.

     Более эффективными являются бетонные и железобетонные фундаменты из сборных элементов  заводского изготовления. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Столбчатые  фундаменты.

     Столбчатые  фундаменты используют при незначительных нагрузках на фундамент, когда давление на грунт меньше нормативного, непрерывные ленточные фундаменты под стены малоэтажных домов целесообразно заменять на столбчатые. Столбчатые фундаменты имеют вид отдельных опор, устраиваемых под стены, столбы или колонны.

     Фундаментные  столбы могут быть бутовыми, бутобетонными, бетонными и железобетонными.

     Столбчатые  фундаменты под стены возводят также  в зданиях большой этажности  при значительной глубине заложения  фундамента - 4 - 5 м, когда устройство ленточного непрерывного фундамента невыгодно вследствие большого его объема и, следовательно, большого расхода материалов. Столбы перекрывают сборными железобетонными балками, на которых возводят стены. Столбчатые одиночные фундаменты устраивают также под отдельные опоры здания.

     Для предохранения их от сил пучения  грунта, а также для свободной  их осадки под ними делают песчаную подсыпку толщиной 0,5- 0,6 м. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Сплошные  фундаменты.

     Сплошные  фундаменты (фундаментные плиты) применяют при неравномерной сжимаемости грунтов, слабых, разрушенных, размытых, насыпных грунтах, необходимости защиты от высоких грунтовых вод или значительном увеличении нагрузки от веса здания. Их выполняют из монолитного железобетона. Эти фундаменты устраивают под всей площадью здания. При сплошных фундаментах обеспечивается равномерная осадка здания, что особенно важно для зданий повышенной этажности. Под инженерные сооружения применяю сплошные фундаменты коробчатого типа. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Свайные фундаменты.

     Свайные фундаменты состоят из отдельных свай, объединенных сверху бетонной или железобетонной плитой или балкой, называемой ростверком. Свайные фундаменты устраивают в случаях, когда необходимо передать на слабый грунт значительные нагрузки.

     Сваи  различаются по материалу, методу изготовления и погружения в грунт, характеру работы в грунте.

     По  материалу сваи бывают деревянные, бетонные, железобетонные, асбестоцементные, стальные и комбинированные.

       По методу изготовления и погружения в грунт сваи бывают забивные, погружаемые в грунт в готовом виде, и буронабивные, изготавливаемые непосредственно в грунте.

       В зависимости от характера работы в грунте различают два вида свай: сваи-стойки и висячие сваи. Сваи-стойки своими концами опираются на прочный грунт, например, скальную породу и передают на него нагрузку. Их применяют, когда глубина залегания прочного грунта не превышает возможной длины сваи. Свайные фундаменты на сваях-стойках практически не дают осадки. Если прочный грунт находится на значительной глубине, применяют висячие сваи, несущая способность которых определяется суммой сопротивления сил трения по боковой поверхности и грунта под острием сваи.

  А) Висячие  сваи

  Б) Сваи-стойки

1 - плотный известняк;

2 - суглинок илистый  пластичный;

3 - ил;

4 - илистый песок;

5 - торф;

6 - растительный  слой;

7 - ростверк. 

Деревянные  сваи дешевые, но недолговечны, поскольку они быстро загнивают, находясь в грунте с переменной влажностью.

       Деревянные  сваи изготавливают из хвойных пород: сосны, кедра, лиственницы, реже из дуба. Диаметр деревянной сваи в тонком конце должен быть не менее 18 см. Нижний конец сваи заостряют на длину, равную 1,5-3 диаметра бревна, и на него надевают стальной наконечник — башмак, предохраняющий заостренный конец сваи от разрушения во время его погружения в грунт. На верхний конец сваи надевают стальное кольцо - бугель, предохраняющий древесину от раскалывания и размочаливания во время ударов молота.

       Железобетонные  сваи чаще всего бывают квадратного  сечения с заостренным концом и со стальным башмаком или обоймой на обратной стороне сваи. Железобетонные "сваи могут быть с ненапрягаемой и предварительно напряженной арматурой". Железобетонные сваи долговечны и способны выдерживать значительные нагрузки. Расстояния между осями свай определяется расчетным способом.

       Сваи  устанавливают двумя способами : забивают в грунт ( забивные сваи из металлических, асбестоцементных труб, деревянных столбов ), либо используют специально пробуренные в грунте скважины диаметром 200 - 300 мм, вставляют  вертикальную арматуру и заполняют монолитным бетоном

(буронабивные  сваи). Размеры забивных железобетонных свай приведены в таблице.

 

Перед забивкой выполняют разметку свайного поля с использованием геодезических приборов, рулеток. Для этого устраивают обноски с продольными и поперечными рядами свай, в качестве которой служит натянутый шнур или тонкая - проволока, натянутая в виде сетки осей свайного основания. Опуская отвес в местах пересечения осей, находят центр свай, которые помечают вбитыми в землю колышками с указанием порядкового номера сваи.

       Существуют  следующие основные схемы забивки свай:

рядовая, секционная и две спиральных (от краев к середине в обычных  условиях, от середины к краям при плотном грунте).

       Недостатком забивных свай является динамическое воздействие на людей и здания, поэтому были разработаны безударные способы погружения готовых свай.

       Существуют  вибрационный способ, способ вдавливания, вибровдавливании, винтовой, погружение свай с подмывом, электроосмос.

        Вибрационным способом обычно погружают полые сваи и стальной шпунт, поскольку такие конструкции свай при погружении встречают меньшее сопротивление грунта. В зависимости от массы свай используют низкочастотные (400 колебаний в минуту) или высокочастотные погружатели (1500 колебаний в минуту). Последние применяются при погружении свай небольшой массы. Вибрационный способ наиболее эффективен при несвязных водонасышенных грунтах.

       Способ  вдавливания коротких свай (до 6 м) более безопасен для окружающих сооружений, чем вибрационный и виброударный способы. Однако в плотных грунтах перед вдавливанием необходимо бурить лидирующие скважины небольшого диаметра.

       При вибровдавливании свая погружается от комбинированных воздействий вибрации и статической нагрузки. Этот способ более эффективен, чем простое вдавливание.

       Винтовые  сваи изготавливают стальными или комбинированными: нижняя винтовая часть - стальная; верхняя - железобетонная. Такие сваи применяются в качестве фундаментов и анкеров при строительстве мачт, линий электропередачи, радиосвязи и т. п.

       С подмывом под давление воды не менее 0,5 МПа могут погружаться сваи-стойки, если нет опасности осадки близлежащих сооружений. Расположение подмывных трубок бывает центральным или боковым. Центральное расположение более предпочтительно, поскольку при боковом расположении подмывные трубки часто повреждаются и заполняются грунтом. В связи с размывом грунта под пятой сваи за 1-1,5 м до проектной отметки подмыв прекращают, дальше сваю погружают без подмыва.

       Электроосмос используют при погружении свай в плотные глинистые грунты. После кратковременного воздействия постоянного тока у стенок погружаемой сваи-катода собирается грунтовая вода, понижаются силы трения между сваей и грунтом.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы

1. Буга П.Г. Гражданские – промышленные и сельскохозяйственные здания. 1987г., стр. 27-35
2. www.hou.ru
3. www.framebuild.ru
4. www.zabivkasvai.ru