Основные конструктивные схемы фундаментов

Обновлено: 18.05.2024

Фундаменты для малоэтажного строительства изготовляют из местных строительных материалов (естественный камень, бутобетон, красный кирпич и др.), а также используют монолитный бетон или сборные бетонные и железобетонные блоки.

Плоскость нижней части фундамента называют подошвой (рис.3.1), ее уширение – подушкой, а горизонтальная плоскость верхней части фундамента – обрезом. При отсутствии подвалов и больших приямков обычно проектируют фундаменты мелкого заложения, подошва которых располагается на глубине не менее 0,5 м от уровня земли. На грунтах, вспучивающихся при замерзании, глубину заложения подошвы фундамента наружных стен принимают ниже толщины промерзающего слоя не менее чем на 0,2 м.

Между архитектурно-планировочным решением малоэтажного дома, конструкцией фундамента и состоянием грунта существует определенная взаимосвязь. Например, если архитектор в проекте дома предусматривает подвал, большой приямок или цокольный этаж, то фундамент должен быть ленточной конструкции, чтобы успешно выполнять функции стены подвала. Состояние грунта может оказать влияние на выбор варианта архитектурного решения подземной части дома. Например, если дом ставят на грунты с высоким уровнем стояния грунтовых вод, то толщина стенок ленточного фундамента увеличивается за счет дополнительных элементов гидроизоляции, что приводит к некоторому уменьшению площади помещений подземной части. Кроме того, может возникнуть угроза поднятия («всплытия») подвальной части вместе с домом или части дома с приямком под действием напора грунтовых вод. В этом случае обычно приходится отказываться от проектирования подземных помещений или проектировать дорогостоящую конструкцию фундамента с якорями в грунте или пригрузом пола подземных помещений.

Важнейшим параметром, от которого зависят форма и объем фундаментов является глубина заложения фундамента.Глубина заложения фундамента – это расстояние от дневной поверхности грунта до подошвы фундамента.

Глубина заложения фундаментов зависит от многих факторов: назначения здания; его объемно-планировочного и конструктивного решения; величины и характера нагрузок; качества основания; окружающей застройки; рельефа; принятых конструкций фундаментов и методов производства работ по их возведению. Однако, в первую очередь, заглубление будет определять качество грунтов основания, уровень грунтовых вод и промерзание грунта.

Минимальную глубину заложения фундаментов для отапливаемых зданий обычно принимают под наружные стены – 0,7 м, под внутренние – 0,5 м.

Практика эксплуатации малоэтажных жилых зданий с фундаментами мелкого заложения показала, что вспучивающиеся при замерзании грунты постепенно выталкивают такие фундаменты из земли. За несколько лет дом может подняться над уровнем земли на десятки сантиметров, при этом различные участки строения обычно поднимаются на различную величину, что приводит к перекосу окон, дверей и даже к разлому стен. Такое явление происходит от действия сил бокового трения вспучивающегося грунта на поверхностях фундаментов, которые превышают противодействие относительно малой массы дома. Чтобы нейтрализовать нежелательный эффект вспучивания при замерзании грунта, приходится проектировать дома без подвалов на фундаментах мелкого заложения с основанием в виде песчаной подушки. При устройстве песчаной подушки грунт вынимают на глубину ниже промерзания не менее 0,2 м и засыпают выемку крупнозернистым песком с проливкой водой и с уплотнением послойно. Засыпку ведут до отметки 0,5 м от уровня планировки участка. На полученное таким способом искусственное основание устанавливают фундаменты мелкого заложения. Этот прием позволяет достигнуть значительной экономии материалов и средств. Например, в районе Киева глубина промерзания грунта равна 0,9 м, следовательно, фундамент мелкого заложения будет высотой 1,1 м, а при песчаной подушке – 0,5 м, т.е. при песчаной подушке на вспучивающихся от замерзания грунтах экономится около 50 % материала на устройство фундамента.

По методу возведения фундаменты могут быть индустриальные и не индустриальные. В массовом строительстве используют индустриальные фундаменты, которые выполняют из сборных крупноразмерных бетонных или железобетонных элементов. Эти фундаменты позволяют ведение работ без сезонных ограничений и сокращают трудозатраты на строительной площадке. Не индустриальные фундаменты могут выполняться из монолитного бетона или железобетона, а также из мелкоразмерных элементов (кирпич, бутовый камень и др.). Подобного рода фундаменты используются, как правило, для нетиповых зданий.

По характеру работы конструкции фундаментов могут быть жесткими, работающими только на сжатие, и гибкими, которые рассчитаны на восприятие растягивающих усилий. К первому виду относят все фундаменты, за исключением железобетонных. Применение гибких железобетонных фундаментов, воспринимающих изгибающие моменты, позволяет резко снизить затраты бетона, но резко увеличивает расход металла.

По конструктивной схеме фундаменты различают ленточные, столбчатые, свайные и сплошные.

Под всеми несущими стенами здания устанавливают ленточные фундаменты в виде сплошных стенок. Они могут служить не только несущей конструкцией, передающей постоянные и временные нагрузки от здания на основание, но и ограждающей конструкцией помещений подвала.

Ленточные фундаменты устраивают под все капитальные (несущие и самонесущие) стены, а в некоторых случаях и под колонны. Они представляют собой загубленные в грунт ленты-стенки прямоугольной или ступенчатой формы в поперечном сечении.

Ленточные фундаменты получили большое распространение в жилищном строительстве для зданий до 12 этажей, выполненных по бескаркасной схеме.

Форму в плане и разрезе, а также размеры ленточного фундамента устанавливают так, чтобы было обеспечено возможно более равномерное распределение нагрузки на основание. Размер подошвы фундамента определяют расчетом в зависимости от массы надземной части, материала фундамента и несущей способности грунта. Толщину его стенки определяют расчетом на прочность и в зависимости от технологических особенностей материала, например, стенку из бутобетона делают толщиной не менее 0,35 м в зависимости от размера камней заполнения. Необходимо следить, чтобы равнодействующая всех нагрузок от здания проходила в средней трети ширины подошвы фундамента, т.е. е < 1/3 (рис.3.3). Этим самым исключается появление в фундаменте растягивающих усилий.

В зависимости от величины и направления расчетных нагрузок ленточные фундаменты могут быть симметричными и несимметричными (рис.7.3).

Рис.7.3. Ленточные фундаменты: а – план и разрез ленточного фундамента из сборных бетонных блоков здания с подвалом; б, в – варианты без подвала из сплошных и пустотелых блоков; г, д, е – конструкция жесткого фундамента с минимальной, обычной и максимально уширенной подошвой; ж – несимметричный фундамент; и – переход от одной глубины заложения фундамента к другой; к, л, м, - варианты ленточных фундаментов из монолитного бетона, бутобетона и бута; 1 – стеновые блоки подвалов; 2 - пустотные стеновые блоки подвалов; 3 - фундаментные подушки; 4 – стены; 5 – перекрытия; 6 – полы подвала; 7 – отмостка; 8 – бетонный фундамент; 9 – бутобетонный фундамент; 10 – бутовый фундамент; 11 – пол первого этажа.

Для изготовления ленточных фундаментов используют любые строительные материалы, кроме дерева. На скальных грунтах чаще используют монолитный бетон с включением обломков скалы (бутобетон). Этот материал лучше заполняет неровности поверхности скального основания. Ленты фундаментов из бутового камня отличаются меньшим расходом цемента, но имеют большую трудоемкость и материалоемкость. Из-за размера камней по стандарту минимальную ширину лент принимают не менее 0,5 м. Как правило, стенки ленточных фундаментов из этих материалов для малоэтажных зданий уширений в зоне подошв не имеют. Ленточные фундаменты из красного кирпича проектируют для сухих прочных грунтов толщиной 0,25 – 0,51 м. Подушку кирпичного фундамента лучше делать из монолитного железобетона толщиной не менее 0,1 м, что повышает долговечность конструкции.

В условиях массового строительства ленточные фундаменты, как правило, возводят из сборных бетонных или железобетонных элементов. Сборные ленточные фундаменты монтируют из блоков двух типов (рис.7.4) – фундаментных блоков-подушек (ФБП) и стеновых блоков (ФСБ). Последние изготовляют сплошными из легкого бетона (γ ≤ 1600 кг/м 3 ) или пустотелые из тяжелого бетона (γ > 1600 кг/м 3 ), которые могут быть применены для внутренних стен и для наружных при грунтах не насыщенных водой. Стеновые блоки используются следующих размеров: высотой 0,6 м, длиной до 2,4 м и шириной 0,3, 0,4, 0,5 и 0,6 м.

Рис.7.4. Сборные ленточные фундаменты: а – конструкция фундамента при слабых грунтах; б – укладка фундаментных блоков при плотных грунтах и малых нагрузках; в, г - фундаменты крупнопанельных зданий; д – элементы сборных крупноблочных бетонных фундаментов; е, ж – элементы крупнопанельных фундаментов.

Монтаж сборных бетонных фундаментов осуществляют на цементном растворе с перевязкой швов. При слабых грунтах по фундаментным подушкам и по обрезу фундамента укладывают армированные распределительные пояса (рис.7.4 а). При плотных грунтах и малых нагрузках фундаментные подушки могут быть уложены с промежутками (рис 7.4 б). Промежутки следует засыпать грунтом.

Для малоэтажных зданий при малых нагрузках и прочных основаниях, когда ленточные фундаменты нерациональны, применяют столбчатые фундаменты. Их устраивают под все несущие и самонесущие стены, а также под отдельные столбы и колонны.

Столбчатые фундаменты представляют собой фундаменты, состоящие из столбов, загубленных в грунт, и опирающихся на них фундаментных балок, которые воспринимают на себя нагрузку от стен и передают ее на столбы.

Столбы устанавливают в местах пересечения стен и в промежутках между ними с определенным шагом, который определяют расчетом в зависимости от массы здания и несущей способности грунта. Для малоэтажных зданий шаг фундаментных столбов составляет 2,5 – 3,0 м.

Конструктивные варианты фундаментных балок и их пропорции в зависимости от шага столбов приведены на рис.7.5. Для устранения возможности смещения фундаментной балки и расположенной на ней стены вследствие пучения грунта под фундаментной балкой устраивают подушку из песка или шлака толщиной 0,4 м.

Рис.7.5. Конструктивные схемы фундаментных балок столбчатых фундаментов: а – фрагмент общего вида фундамента; 1 – стена; 2 – фундаментная балка; 3 – столбы; б – е – различные типы фундаментных балок; 4 – сборная железобетонная; 5 – сборные железобетонные перемычки (балочные усиленные); 6 – монолитная железобетонная балка; 7 – рядовая армокирпичная балка; 8 – армокирпичная балка со стальными каркасами в вертикальных швах кладки.

Столбы квадратного сечения в поперечнике изготовляют из сборных бетонных блоков, из монолитного бетона, красного кирпича, природного камня. Размеры столбов принимают по расчету на прочность (материала и грунта). Для малоэтажных жилых зданий размер подушки столбов не превышает 1 м, а горизонтальное сечение столба может быть равным размеру подошвы или быть меньшим. В последнем случае высоту подушки принимают не более 0,3 м.

В тех случаях, когда необходимо передать значительные нагрузки на слабый грунт, применяются свайные фундаменты.

Свайные фундаменты представляют собой фундаменты, состоящие из железобетонных, бетонных или металлических стержней-свай, погруженных в грунт, оголовков – верхнее уширенное завершение сваи, и ростверка, объединяющего работу всех свай

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

По материалу сваи бывают деревянные, железобетонные, бетонные, стальные и комбинированные. В зависимости от способа погружения в грунт различают забивные, набивные, сваи-оболочки, буро набивные и винтовые сваи (рис.7.6).

Забивные сваи погружают с помощью копров, вибропогружателей и вибровдавливающих агрегатов. Эти сваи получили наибольшее распространение в массовом строительстве. В поперечном сечении железобетонные сваи могут быть квадратные прямоугольные и полые круглые: обычные сваи диаметром до 800 мм, а сваи оболочки – свыше 800 мм. Нижние концы свай могут быть заостренными или плоскими, с уширением или без него, а полые сваи – с закрытым или открытым концом и с камуфлетной пятой (рис.7.6 г).

Набивные сваи устраивают методом заполнения бетонной или иной смесью предварительно пробуренных, пробитых или выштампованных скважин. Нижняя часть скважин может быть уширена с помощью взрывов (сваи с камуфлетной пятой).

Буронабивные сваи отличаются тем, что в скважину устанавливают готовые железобетонные сваи с заполнением зазора между сваей и стенками скважины цементно-песчаным раствором.

В зависимости от характера работы в грунте различают два вида свай: сваи-стойки и висячие. Сваи-стойки, прорезая толщу слабого грунта, своими концами опираются на прочный грунт (скальную породу) и передают на него нагрузку от здания. Их применяют, когда глубина залегания прочного грунта не превышает возможной длины свай. 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. Свайные фундаменты в плане могут состоять из:

одиночных свай – под отдельные опоры (рис.7.6 д);

лент свай – под стены здания, с расположением свай в один, два и более рядов;

кустов свай – под тяжело нагруженные опоры;

сплошного свайного поля – под тяжелые сооружения с равномерно распределенными по всему плану здания нагрузками.

Здание состоит из взаимосвязанных конструктивных элементов: фундаментов, стен, отдельных опор, прогонов и перекрытий. Сочетание этих основных элементов, каждый из которых выполняет свои специфические функции, представляет собой несущий остов здания (рис. 1).

По своему назначению конструкции подразделяют на несущие и ограждающие. Несущие конструкции несут на себе нагрузки от вышележащих частей здания, от снега, ветра и т. д. Ограждающие конструкции изолируют помещения от внешней среды и смежных помещений. Некоторые несущие конструкции (например, перекрытия) являются одновременно и ограждающими.

Фундаменты являются подземными конструкциями, воспринимающими на себя всю нагрузку от здания и действующих на него сил и передающими эти нагрузки на грунт (основание). Нижняя плоскость фундамента, непосредственно соприкасающаяся с основанием, называется подошвой фундамента.

Стены отделяют помещения друг от друга или от внешней среды и подразделяются на внутренние и наружные. В зданиях, построенных до пятидесятых годов, наружные стены чаще всего делали толще внутренних, так как, кроме восприятия различных нагрузок, они выполняют и теплотехнические функции. Стены, опирающиеся на фундаменты и воспринимающие, кроме собственного веса, нагрузки от перекрытий, крыши и других конструкций, называются несущими. Стены, несущие только свой вес, называются самонесущими. Стены, опирающиеся на другие конструкции здания и выполняющие только ограждающие функции, называются ненесущими.

Наружные и внутренние стены, связанные между собой, а также с перекрытиями и покрытиями, создают жесткую коробку, способную сопротивляться горизонтальным нагрузкам (ветру и др.), т. е. обеспечивают пространственную жесткость здания (неизменяемость его конструктивной схемы).

Рис. 1. Поперечный разрез гражданского здания:
1 — фундаменты; 2 — наружные стены; 3 — внутренние стены; 4 — надподвальное пере- крытие; 5 — междуэтажные перекрытия; 6 — чердачное перекрытие; 7 — чердак; 8 — крыша; 9 — двери; 10 — перегородка; 11 — лестница; 12 — окна; 13 — крыльцо; 14 — отмостка

Расстояния между внутренними поперечными стенами или другими конструкциями, обеспечивающими пространственную жесткость, нормируются. В обеспечении пространственной жесткости здания участвуют также опоры, представляющие собой столбы или колонны, которые воспринимают нагрузки от вышележащих частей здания и передают их нагрузки на конструкции, расположенные ниже, или на свои собственные фундаменты.

Перекрытия делят здания на этажи, несут собственный вес, вес перегородок, мебели, людей, оборудования и передают эти нагрузки на стены или отдельные опоры.

Этажом называется ярус помещений, пол которых находится примерно на одном уровне. Этаж называется надземным, если пол его расположен выше тротуара или отмостки, цокольным или полуподвальным — если этаж заглублен в землю не более чем на половину его высоты, и подвальным — при большем заглублении.

В ряде зданий (лабораторные корпуса, здания повышенной этажности и др.), кроме основных этажей, устраивают технические этажи, на которых размещается инженерное оборудование (отопительные устройства, вентиляционные камеры, насосные и т. д.). Общая этажность здания определяется числом надземных этажей. Цокольные этажи используют для нежилых помещений.

Перекрытия играют большую роль в обеспечении общей устойчивости здания и в зависимости от системы соединения их элементов со стенами или отдельными опорами влияют на несущую способность последних. Так, отдельно стоящая высокая стена обладает меньшей несущей способностью, чем такая же стена, связанная с перекрытиями.

Различают надподвальные, междуэтажные и чердачные перекрытия. В зданиях с подвалами, имеющими более Одного этажа, перекрытия между подвальными этажами называют нижними перекрытиями.

Перекрытия могут опираться либо непосредственно на стены или отдельные опоры, либо на соединяющие стены с отдельными опорами горизонтальные балочные конструкции, называемые прогонами.

Кроме перечисленных выше несущих элементов или частей здания, к числу основных относятся крыша, лестницы, перегородки, окна, двери и фонари.

Крыша защищает здание сверху от дождя, снега, ветра и солнца. Она состоит из кровли (сплошной водонепроницаемой оболочки) и несущих эту кровлю конструкций.

Чердаком называется пространство между чердачным перекрытием и кровлей. Если крыша совмещена о чердачным перекрытием и чердак отсутствует, то такая конструкция называется бесчердачным покрытием.

Лестничная клетка в силу малой протяженности образующих ее стен представляет собой жесткую коробку и, будучи связана с другими элементами здания, существенно повышает его пространственную жесткость.

Внутри некоторых зданий высотой до двух этажей (магазины и др.) располагают парадные лестницы, которые выполняют из монолитного железобетона и делают открытыми, без лестничной клетки.

Перегородки опираются на перекрытия и делят помещения на отдельные комнаты.

Окна являются ограждающей конструкцией и служат для освещения и вентиляции помещений.

Фонарями называют остекленные конструкции в покрытиях зданий. Фонари устраивают преимущественно в промышленных зданиях; они служат для вентиляции и усиления освещения помещения.

Рис. 2. Здания с несущими стенами:
а — опирание перекрытий на продольные стены; б — то же, на поперечные стены в — то же, по всему контуру

В зависимости от сочетания элементов, составляющих несущий остов здания, различают три основных конструктивных схемы: бескаркасная, каркасная и комбинированная (с неполным каркасом).

Рис. 3. Каркасное здание:
1 — колонны каркаса; 2 — ригель; 3 — перекрытие

Здание с несущими стенами (бескаркасная схема) представляет собой жесткую и устойчивую коробку из взаимосвязанных наружных и внутренних стен и перекрытий (рис. 2). Этот тип зданий, в свою очередь, подразделяется на здания с продольными несущими стенами (несущие элементы перекрытий лежат поперек здания), с поперечными несущими стенами (элементы перекрытий лежат вдоль здания) и с продольными и поперечными несущими стенами. В последнем случае крупноразмерные плиты перекрытий (панели перекрытий) с размерами в плане, равными размерам ячейки между четырьмя стенами, опираются на внутренние и наружные стены. Такие плиты называют опертыми по контуру.

Если же для стен применяется легкий материал с небольшой прочностью и низким коэффициентом теплопроводности, используют каркасную схему здания (рис. 3). В этом случае каркас из колонн и горизонтальных связей между ними (прогонов, ригелей) воспринимает на себя нагрузку от крыши, перекрытий и стен. Стены каркасных зданий являются ограждающим заполнением между элементами каркаса.

Промежуточной между каркасной и бескаркасной является схема здания с неполным каркасом (комбинированная схема). В этом случае наружные стены являются несущими и нагрузка от перекрытий, крыши и других элементов передается непосредственно или через прогоны на наружные стены и внутренние колонны каркаса (рис. 4).

Рис. 4. Здание с неполным каркасом:
1 — наружные несущие стены; 2 — колонны неполного каркаса; 3 — ригели (балки) каркаса; 4 — фундаменты; 5 — перекрытия

Для зданий дореволюционной постройки наиболее типична бескаркасная схема. В современном строительстве каркасная и комбинированная схемы получили широкое распространение в промышленных и частично в жилых и общественных зданиях.

Основным материалом каркаса в современном строительстве является сборный железобетон, а при больших высотах — сталь.

До 50-х годов для каркаса многоэтажного здания использовали монолитный железобетон или сталь, при малых нагрузках и небольшой высоте — деревянные стойки, обвязки и балки, а также комбинацию из кирпичных столбов и деревянных, железобетонных или стальных балок.

Применение железобетонных фундаментов вместо каменных или бетонных позволяет значительно уменьшить глубину их заложения Важное преимуще­ство таких фундаментов — возможность повышения индустриальности работ, особенно при сборных железобетонных фундаментах.

Железобетонные фундаменты подразделяются на три вида: отдель­но стоящие (отдельные); ленточные под рядами колонн или под стена­ми; сплошные, устраиваемые под всем сооружением.

Отдельно стоящие и ленточные фундаменты могут быть сборными или монолитными.

Кроме того, фундаменты могут быть свайными— забивными или набивными. Расположенные с определенным шагом, они в верхней час­ти объединяются распределительной политой (ростверком).

Отдельно стоящие фундаменты при центральном загружении обыч­но бывают в плане квадратной формы. При внецентренном загружении или при стесненных условиях, фундаменты могут иметь прямоуголь­ный план с отношением сторон не более чем 3:1.

Сборные фундаменты при небольших размерах изготавливают цель­ными — пирамидальными или ступенчатыми, а при больших — составными из отдельных блоков. Мо­нолитные фундаменты (бетонируемые на месте) имеют обычно ступен­чатую форму.

Монолитные фундаментыармируют только сетками, укладываемыми по подошве. Для жесткой связи фундамента с колонной выпускаемую из фундамента арматуру соединяют с арматурой колонны дуговой сваркой. При вязаных каркасах арматуру соединяют внахлестку без сварки.

Расчет отдельных фундаментов производится в предположении, что фундамент является абсолютно жестким телом, поэтому отпор грунта распределяется по подошве по линейному закону.

Расчет отдельных фундаментов состоит из двух частей: расчета ос­нования (по деформациям), из которого определяют размеры фундамента в плане, и расчета самого фундамента на прочность, по которому оп­ределяют размеры отдельных частей фундамента и его армирование.

Величина деформации основания считается допустимой, если сред­нее давление на основание от нормативных нагрузок не превышает нор­мативного сопротивления грунта. При расчете отдельных фундаментов жесткость их принимают бесконечно большой, а эпюру напряжений в грунте под подошвой — линейной.

На подошву фундамента действует вертикальная нормативная на­грузка от колонны и масса самого фундамента и грунта на его обрезах.

При расчете центрально нагруженных фундаментов, когда внешнее усилие N приложено по отношению к центральной оси фундамента с эксцентриситетом е₀≤е_а, пло­щадь подошвы фундамента определяется из уравнения равновесия

где а, в — размеры подошвы фундамента; N_л — нормативная продольная сила на уровне верха фундамента; R — расчетное сопротивление грунта, принимаемое по нормам; γ_т = 20 кН/м 3 — усредненная плотность фунда­мента и грунта на его уступах; Н_r— глубина заложения фундамента.

Высоту фундамента Я определяют из расчета на продавливание в предположении, что разрушение происходит по поверхности пи­рамиды, боковые поверхности которой наклонены под углом 45° к вер­тикали

Продавливающая сила F равна величине продольной силы N, дей­ствующей на пирамиду продавливания, за вычетом нагрузок, приложен­ных к большему основанию пирамиды продавливания (считая от плос­кости расположения арматурной сетки):

Для фундамента, показанного на рис. 16.3, среднеарифметическое значение периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды продав­ливания:

Высоту нижней ступени фундамента h определяют из расчета сече­ния III—III на поперечную силу, если нет поперечного армирования, ко­торое в отдельных фундаментах не применяется. Для полосы единичной ширины

φ_в3 = 0,6 для элементов из тяжелого бетона.

Аналогичным способом определяется высота верхней ступени.

Площадь сечения арматуры фундамента находят из расчета сечений l—ll и ll—ll по изгибающим моментам, определяемым как в консолях от действия реактивного давления грунта по подошве фундамента. Величи­ны моментов и площади поперечных сечений арматуры в сечениях l—lи ll—ll (ни всю ширину фундамента) определяют по формулам:

При ширине подошвы фундамента до 3 м из двух значений A_SI и А$и принимают большее, по которому подбирают диаметр и количество стер­жней, располагаемых с одинаковым шагом по всей ширине подошвы фундамента. При прямоугольных в плане фундаментах аналогичным расчетом определяют количество арматуры в перпендикулярном направ­лении.

При ширине подошвы фундамента более Ъ мъ целях экономии ста­ли половину стержней можно не доводить до конца на 1/10 длины в каждую сторону.

Минимально допустимый процент армирования фундамента в обоих направлениях принимают как в изгибаемых элементах.

23. Расчет и конструирование фундаментов стаканного типа.

Рис. 16.2. Отдельно стоящие фундаменты

под колонны: а — сборный пирамидальный; б —

ступенчатый под сборные колонны; в — с

подко-лонником; г — сборный составной из блоков;

д — монолитный ступенчатый

Сборные фундаменты при небольших размерах изготавливают цель­ными — пирамидальными (рис. 16.2, а) или ступенчатыми (рис. 16.2, б), а при больших — составными из отдельных блоков (рис. 16.2, г). Мо­нолитные фундаменты (бетонируемые на месте) имеют обычно ступен­чатую форму (рис. 16.2, д). Количество ступеней в зависимо­сти от высоты фундамента: при Н 450 мм — одна ступень; при 450 мм < Н 900 мм — две ступени; при Н > 900 мм — три ступени. Минимальная высота ступени 300 мм. Размеры ступеней должны быть такими, чтобы контур фундамента находился внутри усеченной пирами­ды, верхним основанием которой является опорное сечение колонны, а грани наклонены под углом 45° (рис. 16.3).

Для фундаментов применяют бетон класса В15—В20; армирование рекомендуется сварными сетками из стержней периодического профиля диаметром не менее 10 мм и шагом 100—200 мм. Сварную сетку уста­навливают по подошве фундамента с соблюдением защитного слоя, тол­щину которого принимают равной не менее 30—35 мм при наличии под фундаментом подготовки (песчано-гравийной или из тощего бетона) и 70 мм без подготовки.

Сборные колонны обычно жестко заделывают в фундамент, в кото­ром с этой целью устраивают выемку (стакан). Глубину заделки колон ны принимают не менее большего размера сечения колонны — и не ме­нее 20dпродольной рабочей арматуры колонны (рис. 16.2, б). Под тор­цом колонны предусматривают бетонную подливку толщиной 50 мм; зазоры между стенками стакана и колонной принимают равными: пони­зу — 50 мм, поверху — 75 мм. Толщина дна стакана и его стенок должна быть не менее 3/4 высоты верхней ступени и не менее 200 мм. Стенки стакана армируют конструктивно, однако армирование их не обязательно. В некоторых случаях при большом заглублении подошвы применя­ют фундаменты с подколонником (рис. 16.2, в); при таких фундаментах работы нулевого цикла могут быть полностью завершены до установки колонн

Классификация фундаментов. Определение и виды оснований. Основания и фундаменты

Определение и виды оснований. — Требования, предъявляемые к фундаментам. — Классификация фундаментов. — Виды фундаментов: ленточные, бутовые, бутобетонные, столбчатые, свайные, сплошные. — Гидроизоляция.

Массив грунта, залегающий под фундаментом, способный надежно воспринимать давление от здания, называют естественным основанием.

Грунты, образующие основание, подразделяют на глинистые, песчаные, крупнообломочные и скальные.

Если грунты основания не способны надежно воспринимать давление от здания, их искусственно укрепляют.

Основание, грунты которого искусственно укреплены, называют искусственным.

Под действием нагрузки от здания глинистые, песчаные и крупнообломочные грунты способны сжиматься, что может повлечь за собой осадку здания. Величина и равномерность осадки зависят от величины нагрузки, сжимаемости грунта, формы и размеров опорной площади фундамента.

Сжимаемость и несущая способность различных видов грунтов неодинаковы, так как различны их физико-механические свойства. Грунтовые воды снижают несущую способность основания.

Требования, предъявляемые к фундаментам:

2) устойчивость на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы фундамента;

3) устойчивость к агрессивным грунтовым водам;

4) стойкость к атмосферным факторам (морозостойкость; пучение грунтов при замерзании);

5) соответствие по долговечности сроку службы здания;

По работе материала фундамента под нагрузкой различают жесткие фундаменты, работающие преимущественно на сжатие, и гибкие, работающие на растяжение и скалывание.

К жестким фундаментам относят бутовые, бутобетонные и бетонные фундаменты.

Гибкие фундаменты выполняют из железобетона.

По конструктивной схеме (рис. 2) фундаменты делят:

1) на ленточные (в виде непрерывной ленты под всеми несущими стенами);

2) столбчатые (в виде отдельных столбов);

3) сплошные (в виде сплошной плиты под всем зданием);

Рис. 2. Конструктивные схемы фундаментов: а — ленточный; б — столбчатый; в- сплошной; г — свайный: 1 — монолитная железобетонная плита: 2 — сваи: 3 - ростверк; 4 — стена; 5 — фундаментные балки

По способу возведения фундаменты могут быть монолитными и сборными.

В зависимости от глубины заложения подошвы фундаментов различают фундаменты глубокого (более 5 м) и мелкого заложений. Глубиной заложения фундамента называется расстояние от отметки планировки грунта до подошвы фундамента. Глубина заложения фундаментов зависит от конструктивных особенностей здания (наличие или отсутствие подвалов и др.), величины и характера нагрузок на основание, глубины заложения фундаментов смежных зданий, геологических и гидрологических условий участка (виды грунтов, их физическое состояние, наличие грунтовых вод, их отметки и колебания уровня), климатических особенностей района (глубина промерзания грунтов), а также от принятой конструкции фундамента.

ГЗ = ГП + Ц + 0,2,

где ГЗ — глубина заложения фундамента; ГП — глубина промерзания грунта; Ц — высота цоколя; 0,2 м — конструктивный запас.

Ленточные фундаменты устраивают под несущие стены здания. Они подразделяются на сборные и монолитные (рис. 3)

Рис. 3. Конструкции ленточных фундаментов: а — сборный; б — то же, прерывистый; в — монолитный фундамент (бутобетонный); г — бутовый фундамент: 1 — фундаментные подушки; 2 — бетонные блоки; 3 — отмостка; 4 — гидроизоляция; 5 — кирпичная облицовка (в полкирпича)

Сборные ленточные фундаменты собирают из железобетонных блоков-подушек прямоугольного или трапецеидального сечений высотой 300 и 500 мм, длиной от 800 и до 2800 мм. уложенные на выровненное основание вплотную одна к другой в направлении несущих стен, они образуют сплошную ленту, по которой в перевязку швов на растворе укладывают бетонные блоки стенки фундамента. Блоки стенки шириной 300, 400, 500, 600 мм, высотой 580 мм, длиной 780, 1180 и 2380 мм могут быть сплошными и пустотелыми.

Пустотелые блоки неприменимы в грунтах, насыщенных водой, так как в пустоты блоков проникает вода и при замерзании разрушает их стенки. Фундаменты, в которых блоки-подушки уложены с расстоянием одна от другой, называются прерывистыми (рис. 4, б). Расстояние между блоками засыпают песком. Прерывистые фундаменты экономичнее сплошных.

Рис. 4. Конструкции ленточных фундаментов: а — ленточный сборный фундамент; б -ленточный монолитный фундамент

Бутовые фундаменты. В современном строительстве бутовые фундаменты применяют только в тех районах, где бут является местным строительным материалом, потому что бутовые фундаменты трудоемки в изготовлении и неэкономичны.

Рис. 5. Ленточные монолитные фундаменты. План

Рис. 6. Ленточные сборные фундаменты. План

Бутовые фундаменты. В современном строительстве бутовые фундаменты применяют только в тех районах, где бут является местным строительным материалом, потому что бутовые фундаменты трудоемки в изготовлении и неэкономичны.

Рис.7. Ленточный бутовый фундамент: 1 — отмостка, 2 — обратная засыпка грунтом

Наиболее экономичными из монолитных ленточных фундаментов являются бутобетонные фундаменты.

Рис. 8. Бутобетонный фундамент

Их выполняют из бетона М75 (и выше) и бутового камня (40. 50%), вводимого в бетон по мере возведения фундаментов.

При устройстве монолитных фундаментов применяют инвентарную щитовую опалубку.

Рис. 9. Бутобетонный фундамент. План

Столбчатые фундаменты устраивают в тех случаях, когда нагрузки от здания вызывают давление на грунт меньше нормативного (например, малоэтажные здания, некоторые типы панельных зданий) или когда слой грунта, служащий основанием, залегает на значительной глубине (3. 5 м), что экономически не оправдывает применение ленточных фундаментов.

Рис. 10. Столбчатый фундамент

Рис. 11. Столбчатый фундамент. План

Столбчатые фундаменты могут быть монолитными и сборными. Под зданиями с несущими стенами столбчатые фундаменты располагают под углами стен, в местах пересечения наружных и внутренних стен, под простенками и через 3. 5 м на глухих участках стен. По столбчатым фундаментам под несущие стены устраивают фундаментные балки из сборного или монолитного железобетона. При расстоянии между столбчатыми фундаментами до 4 м иногда устраивают кирпичные армированные перемычки. Во избежание деформаций фундаментных балок от сил пучения грунтов при промерзании в пучинистых грунтах (под фундаментными балками) устраивают подушку из песка или шлака высотой 50. 60 см.

Столбчатые фундаменты устраивают и под отдельно стоящими опорами зданий: под каменные колонны — сборный фундамент из железобетонных блоков-подушек.

Свайные фундаменты устраивают на деревянных, бетонных и (редко) стальных сваях.

Свайные фундаменты различают:

1) по способу изготовления и погружения свай в грунт — на сваи забивные, погружаемые в грунт в готовом виде, и набивные, изготовляемые непосредственно в грунте;

2) по характеру работы в грунте — на сваях-стойках, которые проходят через слабые грунты и опираются на прочный грунт, и висячих сваях (сваях трения), которые уплотняют слабый грунт и передают нагрузку на грунт трением, возникающим между грунтом и боковой поверхностью свай.

Для равномерного распределения нагрузки от здания на все сваи, располагаемые рядами или в шахматном порядке, головы свай заделывают в бетонную или железобетонную плиту (ростверк).

Свайные фундаменты позволяют сократить объем земляных работ, расход бетона, снизить стоимость фундаментов. Вместе с тем свайные фундаменты менее экономичны по расходу стали.

Забивные железобетонные и деревянные сваи погружают с помощью копров, вибропогружателей и вибровдавливающих агрегатов.

Набивные сваи устраивают методом заполнения бетонной или иной смесью предварительно пробуренных, пробитых или выштампованных скважин. Нижняя часть скважин может быть уширена с помощью взрывов (сваи с камуфлетной пятой).

Буроопускные сваи отличает oт набивных то, что в скважину устанавливают готовые железобетонные сваи с заполнением зазора между сваей и скважиной песчано-цементным раствором.

Свайные фундаменты в плане могут состоять:

- из одиночных свай — под опоры;

- лент свай — под стены здания, с расположением свай в один, два и более рядов;

- кустов свай — под тяжело нагруженные опоры;

- сплошного свайного поля — под тяжелые сооружения с равномерно распределенными по плану здания нагрузками.

Расстояние между сваями и их число определяют расчетом. Минимальное расстояние между висячими сваями принимают 3d (где d — диаметр круглой или сторона квадратной сваи).

Рис. 12. Свайный фундамент из сборных винтовых свай

Сплошные фундаменты проектируют в виде балочных или безбалочных, бетонных или железобетонных плит. Ребра балочных плит могут быть обращены вверх и 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.

Рис. 15. Сплошные фундаментные плиты: а — под стены или колонны; б — плитно-балочный вариант; в — коробчатые; г — в виде цилиндрических оболочек; д — оболочек двоякой кривизны

Фундаментом называется подземная часть здания, воспринимающая все нагрузки, как постоянные, так и временные, возникающие в надземных частях, и передающая эти на­грузки на основание (грунт). Материалоемкость фунда­мента в объеме малоэтажного жилого дома составляет 10. 30%.

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, ее уширение — подуш­кой.

Конструкции фундаментов проектиру­ют с учетом характера несущего остова зда­ний и сооружений и степени чувствительности их к возможным осадкам, характера геологи­ческих и гидрогеологических условий участка, условий района строительства, наличия мест­ных строительных материалов и средств ме­ханизации, мощности материально-технической базы.

Грунты, в которых присутствует значи­тельное количество глины (супеси, су­глинки и глины), называют вспучиваю­щимися при замерзании (пучинистыми). Остальные грунты (пески, гравелистые и др.) со­ставляют группу невспучивающихся при замерзании (непучинистых).

Конструктивные решения фундаментов.

По виду конструкции различают ленточ­ные, столбчатые, сплошные и свайные фундаменты. В за­висимости от технологии возведения фунда­менты бывают сборные и монолитные.

Основные конструктивные схе­мы фундаментов для малоэтажных жилых зданий:

а — ленточный фундамент;

б — столбчатый;

в — фун­дамент в виде сплошной железобетонной плиты;

г — фундамент на коротких сваях;

д — ленточный фун­дамент на песчаной подушке;

1 — стена; 2 — лента фундамента; 3 — столб; 4 — фундаментная балка; 5 — монолитная железобетонная плита; 6 — ростверк; 7 — свая; 8 — песчаная подушка.

Изготовляют такие фундаменты из местных строительных материалов (ес­тественный камень, бутобетон, красный кирпич и др.), а также использу­ют монолитный бетон или сборные бе­тонные и железобетонные блоки.

Если в проекте дома предусматривается наличие подвала, большого приямка или цокольного этажа, то фундамент должен быть ленточной конструкции, чтобы успешно выполнять функции стены подвала. Состояние грунта мо­жет оказать влияние на выбор вариан­та архитектурного решения подземной части дома. Например, если дом ста­вят на грунты с высоким уровнем стоя­ния грунтовых вод, то толщина стенок ленточного фундамента увеличивается за счет дополнительных элементов гидроизоляции, что приводит к некото­рому уменьшению площади помещений подземной части. Кроме того, может возникнуть угроза поднятия («всплы­тия») подвальной части вместе с до­мом или части дома с приямком под действием напора грунтовых вод. В этом случае обычно приходится отка­зываться от проектирования подзем­ных помещений или проектировать до­рогостоящую конструкцию фундамента с якорями в грунте или пригрузом по­ла подземных помещений. Практика эксплуатации малоэтажных жилых зданий с фундаментами глубокого за­ложения показала, что вспучивающие­ся при замерзании грунты постепенно выталкивают такие фундаменты из земли. Чтобы нейтрализовать неже­лательный эффект вспучивания при замерзании грунта, проекти­руют дома без подвалов на фунда­ментах мелкого заложения с основани­ем в виде песчаной подушки. При устройстве песчаной подушки грунт вынимают на глубину ниже промерза­ния не менее 0,2 м и засыпают выемку крупнозернистым песком с проливкой водой и с уплотнением послойно. За­сыпку ведут до отметки — 0,5 м от уровня планировки участка. На полу­ченное таким способом искусственное основание устанавливают фундаменты мелкого заложения. Когда под домом располагается грунт очень разнородный по степени вспучивания при замерзании, то прихо­дится проектировать фундамент в виде сплошной плиты из монолитного желе­зобетона и на песчаной подушке. В не­которых случаях оказываются эффек­тивными свайные фундаменты, глуби­ну заложения которых принимают зна­чительно ниже глубины промерзания грунта, где силы бокового трения неза­мерзающего слоя превышают силу тре­ния от вспучиваемого слоя. Реже на таких грунтах ставят столбчатые фун­даменты из монолитного железобетона с уширением подошвы, так как изго­товление их требует больших трудо­затрат.

2.1.1 Ленточные фундаменты в виде сплошных стенок устанавливают по всему контуру стен. Размер подошвы фундамента определяют расчетом в за­висимости от массы надземной части, материала фундамента и несущей спо­собности грунта. Толщину его стенки определяют расчетом на прочность и в зависимости от технологических осо­бенностей материала. Для изготовления ленточных фун­даментов используют любые строи­тельные материалы, кроме дерева.

а — на песчаной подушке; б — бутобетонный фундамент; в, г — бутовый фундамент; д — то же, с кирпичной облицовкой; е — бетонный фундамент дома с подвалом; ж — из сборных сплошных бетонных блоков;

1 — бетонная подготовка; 2 — фундаментная стена (цоколь); 3 — фун­даментный стеновой блок; 4 — гидроизоляция; 5 — стена надзем­ной части здания; 6 — бутобетон; 7 — бутовая кладка; 8 — уровень пола первого этажа (±0,00); 9 — кирпичная облицовка: 10 — пол подвала; 11 — песчаная подушка; 12 — надподвальное перекрытие; 15 — отмостка.

Чаще всего такие фундаменты устраивают под зданиями с каменными стенами (крупно­блочными, кирпичными и др.). Равномерная передача ленточными фундаментами нагрузки на осно­вание очень важна, когда на строительной пло­щадке есть неоднородные по сжимаемости грунты, просадочные или слабые грунты с про­слойками.

Ленточные и прерывистые фундаменты:

а - ленточный сборный при отсутствии подвала;

б - прерывистый сборный;

в - ленточный из бутового камня;

г - ленточный при наличии подвала и высоком уровне фунтовых вод

Монолитные ленточные фунда­менты выполняют из бута, бутобетона, бе­тона, железобетона, крупнопористого бетона и грунтобетона.

На скальных грунтах чаще используют бутобетонные фундаменты. Их выполняют из тяжелого бетона марки 75 и выше с введением в бетон по мере возведения фундаментов бутового камня («изюма») до 30—40% объема. Этот мате­риал лучше заполняет неровности по­верхности скального основания. Стенку из бутобетона делают толщиной не ме­нее 0,35 м в зависимости от размера камней заполнения. Бутобетонные фундаменты устраивают по щебеночной под­готовке толщиной 50—100 мм, втрамбованной в грунт.

Ленты фундаментов из бутового камня отли­чаются меньшим расходом цемента, но имеют большую трудоемкость и мате­риалоемкость. Из-за размера камней по стандарту минимальную ширину лент принимают не менее 0,5 м, при применении постелистого бута - плитняка толщина стенки может быть умень­шена до 0,3 м. Для бутовых фундаментов применяют тяже­лые природные камни, обычно из известняка или песчаника марки не ниже 200.

Верхний обрез бутобе­тонных и бутовых фундаментов ввиду неточ­ности плоскости обреза следует увеличить на 80—100 мм.

Для передачи нагрузки на большую пло­щадь основания применяют уширение к по­дошве, которое в бутовых и бутобетонных мо­нолитных фундаментах производится уступа­ми. Высота уступа принимается не менее 300 мм для бутобетонных массивов, а для бу­товых — два ряда кладки, или 350—600 мм. Отношение высоты уступа к его ширине при­нимают из условия исключения растягивающих напряжений в нижней части фундамента в пределах 1,25—1,75, в зависимости от давления на грунт и марки бетона или раствора. При небольших нагрузках на основание и при хороших грунтах ширину фундаментов книзу можно не увеличивать.

.Монолитные ленточные железо­бетонные фундаменты применяют в тех случаях, когда требуется значительное развитие ширины подошвы ленты при мини­мальной ее высоте. Такое решение фундамен­тов встречается редко. Оно может быть при­менено при слабых грунтах и при высоком уровне грунтовых вод, когда заглубление фундаментов экономически нецелесообразно.

Сборные ленточные фундаменты под стены сооружают из фундаментных блоков-подушек и из фундаментных стеновых бло­ков. Для малоэтажных зданий фундаменты выполняются из фундаментных стеновых бло­ков, образующих соответственно подошву и стену фундамента. Блоки изготовляют сплошными из легкого бетона или пустотелыми из тяжелого бетона (высотой 0,6 м, длиной до 2,4 м и шириной 0,3, 0,4, 0,5 и 0,6 м). Фундаментные стеновые блоки часто выполняют из более прочных ма­териалов, чем надземные стены здания, по­этому фундаментные стены могут быть тонь­ше стен здания. Свес стен здания должен быть при этом не более 130 мм. Фундаментные блоки укладывают на вы­ровненную поверхность основания при песча­ных грунтах или на слой утрамбованного пес­ка толщиной около 100 мм при прочих грун­тах. Под пустотелые подушки следует делать бетонную подготовку.

Столбчатые фундаменты.

Столбчатые фундаменты устраивают в тех случаях, когда нагрузки на основание на­столько малы, что давление на грунт от фун­дамента здания меньше нормативного давле­ния на грунт 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.

Столбчатый фунда­мент бутовый:

a - план фундамента; б - сечение по цоколю;

1 - бутовый столб; 2 - зазор 50 мм; 3 - отмостка;4 - гидроизоляция; 5 - рядовая перемычка; 6 - горбыль.

Состоят столбчатые фунда­менты из столбов и фундаментных балок или перемычек. Стол­бы устанавливают под углами наружных стен, на пересечениях наружных и внутренних стен и в промежутках между ними, и под простенками с определенным шагом, который опре­деляют расчетом в зависимости от мас­сы здания и несущей способности грунта. Фун­даментные балки или перемычки устанавливают по всему контуру стен (аналогично лен­там). Они принимают на себя нагрузку от стен и передают ее на столбы.

Перемычки могут быть кирпичными с уст­ройством армированного шва под нижним ря­дом кирпича или железобетонными (монолит­ными или сборными). Перемычки обычно при­меняют при пролетах до 4 м. При больших пролетах применяют железобетонные фунда­ментные балки (сборные или монолитные), называемые иногда рандбалками. Фундаментные балки из де­рева используют только под деревян­ные стены. При пучинистых грунтах под перемычками и фунда­ментными балками оставляют свободный за­зор величиной 40—50 мм с устройством по­душки из песка или шлака толщиной 0,5— 0,6 м. Столбчатый фунда­мент сборный

железобетонный под несущие стены.

Конструктивные схемы фунда­ментных балок и их пропорции в зави­симости от шага столбов.

а — фрагмент общего вида столбчатого фундамента;

б—е — фундаментные балки под каменные и дере­вянные стены; ж, и, к — фундаментные балки под деревянные стены;

1 — стена; 2 — фундаментная балка; 3 — столб; 4 — каменная стена; 5 — деревян­ная стена; 6 — сборная железобетонная фундамент­ная балка; 7 — сборные железобетонные перемыч­ки, балочные усиленные; 8 — монолитная железобе­тонная балка; .9 — рядовая армокирпичная балка, 10 — армокирпичная балка со стальными каркасами в вертикальных швах кладки; 11 — деревянная бал­ка; 12 — то же, из брусков; 13 — то же, составная из досок.

Столбы квадратного сечения в по­перечнике изготовляют из сборных бе­тонных блоков, из монолитного бетона, красного кирпича, природного камня. Размеры столбов принимают по расче­ту на прочность (материала и грун­та). Для малоэтажных жилых зданий размер подушки столбов не превы­шает 1 м, а горизонтальное сечение столба может быть равным размеру подошвы или быть меньшим. В по­следнем случае высоту подушки при­нимают не более 0,3 м. Размер сечения столбов и их шаг зависят от веса дома, материала фундамента и прочности грунта.

Каменный столбчатый фунда­мент:

2 — цоколь; 4 — гидроизоляция; 5 — стена надзем­ной части здания; 11 — песчаная подушка; 13—столбчатый фундамент; 14 — фундаментные бал­ки (перемычки); 15 — отмостка.

Под малоэтажные здания с массивными стенами обычно возводят бутобетонные столб­чатые фундаменты. Размеры сечения бутобе­тонных столбов принимаются не менее 400 мм. Минималь­ные размеры столбов из бутового камня - 60x60 см, из кирпича - 51x51 см. Столбы можно армировать по высоте через каждые 25-30 см арматурной сеткой или проволокой. Под одноэтажные каркасные здания допускается ставить угловые столбы из кирпича размером 38x38 см, а промежу­точные - 38x25 см.

План и сечения столбчатых фундаментов:

1 - железобетонный столб; 2 - утеплитель; 3 - песчано-шебеночная подсыпка; 4 - кирпичная стена; 5 - железобетонный ростверк; 6 - воздушная полость; 7 - отмостка; 8 - глина; 9 - насыпной грунт; 10 - уровень земли до начала строительства; 11 - материковый грунт; 12 - расчетный уровень промерзания грунта; 13 - уровень грунтовых вод в период промерзания грунта; 14 - песчаная подушка.

Деревянные столбчатые фундамен­ты чаще встречаются при реконструк­ции старых построек и могут быть использованы при строительстве дере­вянных домов на болотистых грунтах и на вечной мерзлоте. Проектируют их в виде тумб или столбов на лежнях и крестовинах. Тумбы ус­танавливали на песчаных сухих грун­тах, изготовляя из дуба, осины, лист­венницы и кедра диаметром не менее 0,4 м. Столбы на лежнях и крестови­нах применяли на болотистых грунтах, они более долговечны из лиственницы и кедра.

Конструктивные схемы столбчатых деревянных фундаментов:

а — на тумбах; б — на лежнях; в — на крестовинах;

1 — деревянная стена; 2 — бревно фундаментной балки; 3 — тумба; 4 — брус фундаментной балки; 5 — лежень; 6 — крестовина.

2.1.3 Фундаменты на коротких сваях оказались наиболее экономичными для строительства жилых малоэтажных зданий. Такие фундаменты исключают из процесса строительства операции по земляным работам. Короткие сваи удерживаются в грунте в основном за счет сил бокового сцепления с грунтом. В районах с вечной мерзлотой свай­ные фундаменты удобны для устрой­ства проветриваемых подполий, сохра­няющих структуру вечной мерзлоты грунта. Для домов из дерева лучшими являются деревянные сваи диаметром 0,2. 0,3 м, которые вмораживают в скважины. Дерево препятствует пере­даче теплоты от помещений к мерзло­те, предупреждая опасное подтаивание грунта у сваи. В других районах для малоэтажного строительства использу­ют короткие железобетонные забивные сваи, чаще квадратного сечения 150х150 мм, 200x200 мм, или буронабивные сваи диаметром 300, 400 мм и бо­лее. Глубину заложения коротких свай принимают не более 2,5 м.

Сваи располагают под стенами по аналогии со столбчатыми фундамента­ми, но с меньшим шагом, который оп­ределяют расчетом. По верху свай устраивают ростверк. Балки ростверка имеют много общего с фундаментными балками. Для их изготовления исполь­зуют те же материалы.

2.1.4 Сплошную плиту фундамента под малоэтажные дома проектируют толь­ко в случаях строительства зданий на грунтах с неравномерной осадкой или вспучиванием и при высоком уровне стояния грунтовых вод (в зданиях с подвалом). Плиту выполняют из монолитного тяжелого железобетона тол­щиной не менее 100 мм. Толщину пли­ты определяют расчетом в зависимости от массы здания, прочности грунтов и расстояния между стенами. Для домов без подвала плиту фундамента уста­навливают на песчаную подушку, что уменьшает неравномерность осадки грунтов. В зданиях с подвалом плита фундамента одновременно выполняет функции основания пола.

Читайте также:

  
• Чем покрыть паркетную доску не снимая старого лака
  
• Последовательность проектирования фундаментов мелкого заложения
  
• Виниловые обои как выбрать
  
• Что сначала обои или плитка на пол
  
• Температура на балконе зимой при холодном остеклении