Расчет и конструирование фундаментов промышленных зданий

Обновлено: 26.04.2024

Расчет и конструирование фундаментов гражданского здания

Содержание

Исходные данные для проектирования. 3

Схема здания и варианты нагрузок. 4

Геологический разрез. 5

1 Оценка инженерно-геологических условий площадки. 6

2 Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения. 11

2.1 Определение глубин заложения подошв фундаментов. 11

2.2 Определение требуемых размеров подошв фундаментов. 14

2.3 Проверка принятых размеров подошв фундаментов по прочности. 15

2.4 Проверка принятых размеров подошв фундаментов по деформациям. 18

3 Расчет и конструирование свайных фундаментов с использованием забивных свай. 21

3.1 Определение требуемой глубины заложения подошвы ростверка. 21

3.2 Определение требуемых длин свай и составление расчетных схем. 21

3.3 Определение несущей способности забивных свай. 22

3.4 Определение требуемого количества свай в ростверках. 23

3.5 Определение фактической нагрузки, действующей на одну сваю.

3.6 Определение осадки фундамента из забивных свай.

Список использованных источников.

1 Оценка инженерно-геологических условий площадки

Грунт №48 – Глина

(глина тяжелая, т.к. ).

(глина полутвердая, т.к. ).

, так как , то грунт влажный.

так как , то грунт просадочный.

  1. Определение коэффициента пористости:
  2. Определение показателя просадочности:

Рисунок 1 – Результаты компрессионных испытаний грунта №48

По данным компрессионных испытаний:

  1. Определение расчетного сопротивления грунта основания:

(в соответствии с таблицей 3 приложения 3 /1/).

Грунт №105 – Песок мелкий

  1. Определение плотности сухого грунта:
  2. Определение коэффициента пористости:

так как , то грунт влажный.

По таблице 1 приложения 1 определим модуль деформации:

  1. Определение расчетного сопротивления грунта основания:

(в соответствии с таблицей 2 приложения 3 /1/).

Грунт №78 – Глина

(глина легкая, т.к. ).

(глина тугопластичная, т.к. ).

, так как , то грунт влажный.

так как , то грунт просадочный.

  1. Определение коэффициента пористости:
  2. Определение показателя просадочности:

По таблице 1 приложения 1 определим модуль деформации:

  1. Определение расчетного сопротивления грунта основания:

(в соответствии с таблицей 3 приложения 3 /1/).

Таблица 1 – Сводная таблица нормативных характеристик грунтов основания

Песок мелкий средней

Вывод о несущем слое: в качестве несущего основания под фундамент мелкого заложения нельзя использовать следующие грунты:

  1. пески рыхлые;
  2. пылевато-глинистые грунты в текучем состоянии ( );
  3. грунты с модулем общей деформации и расчетным сопротивлением .

Все три грунта пригодны для использования в качестве естественного основания.

2 Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения

2.1 Определение глубин заложения подошв фундаментов

Сечение 2-2 и 5-5 (с подвалом):

ленточный фундамент

Так как фундамент будет заложен в грунте из 3-х несущих слоёв dmin≥ 0.5м

Для города Смоленск нормативная глубина промерзания

Расчетная глубина промерзания:

dmin =0.4+0.1=0.5 м, принимаем глубину заложения для ленточного фундамента равной d =1.2+0.5=1.7 м > dmin=0.5

Рисунок 2 - Фундамент мелкого заложения в сечении 2-2 и 5-5

2.2 Определение требуемых размеров подошв фундаментов

Требуемая площадь подошвы фундамента:

N – сжимающая нагрузка;

- определенное значение удельного веса грунта, лежащего на обрезе фундамента и удельного веса самого грунта:

для сечения без подвала;

для сечения с подвалом.

Если в сечении есть момент, то

Опрокидывающий момент может присутствовать в двух случаях:

  1. Присутствует в задание;
  2. Сечение расположено так, что с одной стороны грунт, а с другой – подвал.

В ленточном фундаменте модульный размер ширины подошвы округляется в большую сторону. Минимальный размер подушки максимальный Размеры принимаются с шагом 0.2 м.

Сечение 2-2 (с подвалом): ;

Сечение 5-5 (с подвала): ;

2.3 Проверка принятых размеров подошв фундаментов по прочности

Сечение 2-2 (с подвалом):

Вычисляем по формуле (7) /1/:

и - коэффициенты условий работы, принимаемые по такбл.3 /1/;

- коэффициент, принимаемый равным: k=1, если прочностные характеристики грунта ( и с) определены непосредственными испытаниями, и k=1.1, если они приняты по табл. 1-3 рекомендуемого приложения 1 /1/;

- коэффициенты, принимаемые по табл.4 /1/;

- коэффициент, принимаемый равным: при

- ширина подошвы фундамента, м;

- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешенного действия воды), кН/м 3 (тс/м 3 );

- то же, залегающих выше подошвы;

- расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа/м 3 (тс/м 3 );

- глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:

- толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

- толщина конструкции пола подвала, м;

- расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м 3 (тс/м 3 );

- глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной В20м - ).

Равнодействующая сил давления грунта:

Приведенная высота грунта:

где В=1 для ленточных фундаментов.

Максимальное и минимальное давление под подошвой фундамента:

Т.к. условие не выполняется, увеличим ширину подошвы фундамента , тогда:

Условия выполняются, проверка прочности фундамента обеспечена.

Сечение 5-5 (с подвалом)

Равнодействующая сил давления грунта:

Приведенная высота грунта:

где В=1 для ленточных фундаментов.

Максимальное и минимальное давление под подошвой фундамента:

Т.к. условие не выполняется, увеличим ширину подошвы фундамента , тогда:

Условия выполняются, проверка прочности фундамента обеспечена.

2.4 Проверка принятых размеров подошв фундаментов по деформациям

Проверка принятых подошв фундаментов осуществляется по методу послойного суммирования.

Толща грунта ниже подошвы фундамента разбивается на элементарные слои

b- ширина подошвы фундамента.

– расстояние от основания фундамента до соответствующей точки.

Считается, что осадка фундаментов происходит от действия дополнительного давления

где, - вес лоя грунта, расположенного выше подошвы фундамента.

дополнительное вертикальное напряжение в i-ой точке;

коэффициент рассеивания напряжения, определяемый по табл.1 приложения 2/1/.

среднее вертикальное напряжение:

вертикальное напряжение от собственного веса грунта:

модуль деформации i-ого слоя.

осадка i-ого слоя грунта.

Определение полной осадки фундамента:

– предельно-допустимая осадка фундамента, определяемая по приложению 4 /1/

Результаты расчета для сечений 2-2 и 5-5 смотри в таблице 2 и 3 соответственно.

Рисунок 3 – Схема к расчету осадок фундамента в сечении 2-2

Расчет для сечения 2-2:

Таблица 2 - Расчет осадки фундамента в сечении 2-2

Т.к. условие Σ Si u выполняется, фундамент мелкого заложения запроектирован верно.

Рисунок 4 – Схема к расчету осадок фундамента в сечении 5-5

Расчет для сечения 5-5:

Таблица 3- Расчет осадки фундамента в сечении 5-5

Т.к. условие Σ Si u выполняется, фундамент мелкого заложения запроектирован верно.

3 Расчет и конструирование свайных фундаментов с использованием забивных свай

3.1 Определение требуемой глубины заложения подошвы ростверка

Глубину заложения подошвы ростверка для сечений 2-2 и 5-5 примем, как и в фундаменте мелкого заложения

3.2 Определение требуемых длин свай и составление расчетных схем

Сечение 2-2 (с подвалом):

Рисунок 3 – Расчетная схема забивной сваи в сечении 2-2

По геологическому разрезу и

Сечение 5-5 (с подвалом):

Рисунок 4 – Расчетная схема забивной сваи в сечении 5-5

3.3 Определение несущей способности забивных свай

Несущую способность забивных свай определяем по формуле:

- коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;

- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа (тс/м 2 ), принимаемое по табл.1/2/

А - площадь опирания на грунт сваи, м 2 , принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто или по площади поперечного сечения камуфлетного уширения по его наибольшему диаметру, или по площади сваи-оболочки нетто;

u - наружный периметр поперечого сечения сваи, м;

- расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа (тс/м 2 ), принимаемого по табл.2 /2/;

- толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

- коэффициенты условий работ грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по табл.3 /2./

Сечение 2-2 (с подвалом):

Для сваи сечением 40´40 см погружаемой дизельмолотом:

Сечение 5-5 (с подвалом):

Для сваи сечением 40´40 см погружаемой дизельмолотом:

3.4 Определение требуемого количества свай в ростверках

Сечение 2-2 (с подвалом):

– несущая способность сваи;

, т.к. несущая способность свай определялась аналитическим методом.

Требуемое количество свай в ростверке определим по формуле:

Рисунок 5 – Количество свай в ростверке в сечении 2-2

Сечение 5-5 (с подвалом):

Требуемое количество свай в ростверке определим по формуле:

Рисунок 6 – Количество свай в ростверке в сечении 5-5

  • Определение фактической нагрузки, действующей на одну сваю

– суммарная сжимающая нагрузка;

N – сжимающая нагрузка;

где – сумма моментов, действующих в уровне подошвы ростверка;

y – расстояние от оси походящей через центр тяжести ростверка до оси сваи, для которой определяется расчетная нагрузка;

– расстояние от оси, проходящей через центр тяжести ростверка до оси каждой из свай.

В случае, если , то следует провести расчет сваи на выдергивание /2/, формула 10.

Сечение 2-2 ( с подвалом)

Для центрально-нагруженного фундамента фактическая нагрузка, действующая на одну сваю:

Сечение 5-5 ( с подвалом)

Для внецентренно нагруженного фундамента фактическая нагрузка, действующая на одну сваю:

Рисунок 7 – К определению фактической нагрузки на одну сваю в сечении 5-5

3.6 Определение осадки фундамента из забивных свай

Расчет фундаментов из забивных свай и его основания произвожу как для условного фундамента на естественном основании в соответствии с требованиями /1/.

Определение условного размера фундамента:

- для фундамента под колонну:

где - условная ширина;

- среднее значения угла внутреннего трения.

- для ленточного фундамента:

где - условная ширина;

- среднее значения угла внутреннего трения.

где - средне давление под подошвой фундамента;

где N – сжимающая нагрузка;

- вес массива грунта условного фундамента;

где - площадь условного фундамента;

- среднее значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента

Н – глубина нагружения фундамента.

Сечение 3-3 (с подвалом).

Размер подошвы условного фундамента:

Среднее значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента

Вычисляю R 3 - 3 по формуле (7) /1/:

Так как В > 20 м, то в расчет принимаю db = 0 м.

Увеличиваем длину сваи и принимаем L=8м

Рисунок 13 – Расчетная схема осадки фундамента и забивных свай в сечение 3-3

Сечение 4-4 (без подвала).

Размер подошвы условного фундамента:

Среднее значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента

Вычисляю R 3 - 3 по формуле (7) /1/:

Так как В > 20 м, то в расчет принимаю db = 0 м.

Расчет осадки произвожу с помощью программы MS Excel. Результаты расчета осадок фундаментов из забивных свай в сечениях 3-3 и 4-4 приведены в приложении Б.

В соответствии с /1/ для многоэтажного производственного здания с постоянным железобетонным каркасом максимальная осадка равна Smax = 8 см = 80 мм.

Относительная разность осадок:

Рисунок 13 – Расчетная схема осадки фундамента и забивных свай в сечение 3-3


Кальницкий А.А., Пешковский Л.М.
Расчет и конструирование железобетонных фундаментов гражданских и промышленных зданий и сооружений.
Учеб. пособие для вузов. М., «Высш. школа», 1975.

В книге излагаются вопросы расчета и конструирования железобетонных фундаментов гражданских и промышленных зданий и сооружений. Рассматриваются вопросы расчета по предельным состояниям грунтов оснований и конструкций фундаментов под различные сооружения, в том числе, сооружения с высокорасположенными центрами тяжести (дымовые трубы, элеваторы, водонапорные башни и др.).
Предназначается для студентов инженерно-строительных вузов» а также может быть использована инженерами проектировщиками.

Оглавление
От авторов (3)

Глава I. Основы расчета железобетонных фундаментов по предельным состояниям (5)
§ 1. Общие положения (5)
§ 2. Расчетные характеристики грунтов оснований (6)
§ 3. Материалы для железобетонных фундаментов (14)
§ 4. Расчет конструктивных элементов железобетонных фундаментов по первой группе предельных состояний (16)
§ 5. Расчет конструктивных элементов железобетонных фундаментов по второй группе предельных состояний (23)

Глава II. Конструктивные формы фундаментов (23)
§ 6. Понятие о жестких и гибких фундаментах (28)
§ 7. Основные виды железобетонных фундаментов (31)

Глава III. Одиночные (столбчатые) фундаменты (35)
§ 8. Общие сведения (35)
_А. Виды одиночных фундаментов (35)
_Б. Основные указания по конструированию (41)
§ 9. Расчет одиночных железобетонных фундаментов под центральную вертикальную нагрузку (45)
_А. Определение размеров подошвы фундамента . . .
_Б. Расчет фундамента по второй группе предельных состояний (деформациям грунта основания) (50)
_В. Расчет фундаментов по первой группе предельных состояний (прочности материала конструкции) (52)
_Г. Расчет по второй группе предельных состояний (60)
§ 10. Расчет одиночных железобетонных фундаментов на совместное действие вертикальных и горизонтальных сил и изгиба¬ющих моментов (65)

Глава IV. Ленточные фундаменты под колонны и стены (97)
§11. Общие положения (97)
§ 12. Основы расчета ленточных балочных фундаментов (99)
§ 13. Конструирование ленточных балочных фундаментов (102)
§ 14. Порядок расчета ленточных балочных фундаментов (104)
§ 15. Основы расчета ленточных фундаментов под стены (105)
§ 16. Конструирование ленточных фундаментов под стены (106)
§ 17. Расчет фундаментных блоков-подушек (109)
§ 18. Проектирование и расчет прерывистых фундаментов (114)
§ 19. Учет горизонтального давления грунта на стены подвалов (118)
§ 20. Конструкция пола подвальных помещении ниже уровня грунтовых вод (119)

Глава V. Фундаментные балки и плиты на упругом основании (122)
§ 21. Общая часть (122)
§ 22. Расчет фундаментных балок на местном упругом основании (теория Винклера-Циммермана) (133)
§ 23. Расчет фундаментных балок и плит по теории Б. Н. Жемочкина (160)
§ 24. Расчет балок по теории М.И. Горбунова-Посадова (178)
§ 25. Расчет фундаментных балок по теории И.А. Симвулиди (192)
§ 26. Расчет железобетонных рандбалок (обвязок) с учетом упругих свойств кладки (206)

Глава VI. Фундаменты сооружений с высокорасположенными центрами тяжести (217)
§ 27. Общие положения (217)
§ 28. Расчеты круглых в плане фундаментов под отдельно стоящие круглые (многогранные) сооружения башенного (колонного) типа (220)
_А. Определение размеров подошвы фундамента (220)
_Б. Расчет тела фундамента по прочности материала (228)
§. 29. Расчеты кольцевых фундаментов под отдельно стоящие круглые или многогранные сооружения башенного (колонного) типа (232)
_А. Определение размеров подошвы фундамента (232)
_Б. Расчет тела кольцевого фундамента по прочности материала (238)
§ 30. Расчет фундаментов под градирни (241)

Расчет монолитных фундаментов кольцевого очертания (241)
Литература (256)
___________________________________________________________________

Анализ конструктивной схемы промышленного здания. Составление сочетаний нагрузок, действующих на фундаменты зданий. Определение глубины заложения фундамента, размеров его подошвы. Подбор сваебойного оборудования. Определение проектного отказа свай.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 06.03.2015
Размер файла 1,7 M

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

"Томский государственный архитектурно-строительный университет"

" Промышленное и гражданское строительство "

КУРСОВАЯ РАБОТА

"РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ В Г. МОСКВЕ".

Исполнитель студентка 5 курса курса, группы 110/6

Апраксина Наталья Владимировна

Руководитель проекта Богатырева М.М.

Консультант Богатырева М.М.

Содержание

    1. Исходные данные
  • 2. Анализ конструктивной схемы здания. Составление сочетаний нагрузок, действующих на фундаменты зданий
  • 3. Вариантное проектирование
  • 3.1 Расчет и конструирование фундамента мелкого заложения под колонну крайнего ряда
  • 3.1.1 Определение глубины заложения фундамента
  • 3.1.2 Определение размеров подошвы фундамента
  • 3.1.3 Проверка прочности подстилающего слоя
  • 3.1.4 Расчет осадки фундамента
  • 3.1.5 Конструирование фундамента и расчет его на прочность
  • 3.1.5.1 Назначение предварительных геометрических размеров фундамента
  • 3.1.5.2 Расчет фундамента на продавливание
  • 3.1.5.3 Определение площади сечений арматуры плитной части
  • 3.2 Расчет и конструирование фундамента мелкого заложения под колонну среднего ряда
  • 3.2.1 Определение глубины заложения фундамента
  • 3.2.2 Определение размеров подошвы фундамента
  • 3.2.3 Проверка прочности подстилающего слоя
  • 3.2.4 Расчет осадки фундамента
  • 3.2.5 Конструирование фундамента и расчет его на прочность
  • 3.2.5.1 Назначение предварительных геометрических размеров фундамента
  • 3.2.5.2 Расчет фундамента на продавливание.
  • 3.2.5.3 Определение площади сечений арматуры плитной части
  • 3.3 Расчет и конструирование свайных фундаментов под колонну крайнего ряда
  • 3.3.1 Выбор глубины заложения ростверка
  • 3.3.2 Выбор типа свай, назначения и длины
  • 3.3.3 Оценка несущей способности свай
  • 3.3.4 Расчет количества свай в кусте и конструирование ростверка
  • 3.3.5 Расчет осадки свайного фундамента
  • 3.3.6 Расчет на прочность ростверка
  • 3.4 Расчет и конструирование свайных фундаментов под колонну среднего ряда
  • 3.4.1 Выбор глубины заложения ростверка
  • 3.4.2 Выбор типа свай, назначения и длины
  • 3.4.3 Оценка несущей способности свай
  • 3.4.4 Расчет количества свай в кусте и конструирование ростверка
  • 3.4.5 Расчет осадки свайного фундамента
  • 3.4.6 Расчет на прочность ростверка
  • 3.5 Подбор сваебойного оборудования
  • 3.6 Определение проектного отказа свай
  • 3.7 Технико-экономическое сравнение принятого решения фундаментов
  • Использованная литература

1. Исходные данные

Данные о размерах и высотных отметках здания, грузоподъемности кранового оборудования, районе ветровой и снеговой нагрузки

фундамент здания


В отличие от гражданских зданий, конструкциям промышленных приходится испытывать не только статические нагрузки (от собственного веса и массы оборудования), но и динамические, вибрационные. Соответственно, фундаменты промышленных зданий должны иметь большой запас прочности и проектироваться не только на основании гидрометеорологических и геолого-геодезических изысканий, но и с учётом технологических и эксплуатационных особенностей сооружения.

вариант фундамента

При том, что способов осуществления задачи обычно имеется несколько, во время проектирования возможные вариации сравнивают и выбирают тот, который обеспечит наиболее выгодные технико-экономические показатели.

Выбор, определяемый расчётом

На выбор конструктива фундамента при проектировании промышленных зданий сначала влияет тип основания, на который ему предстоит опираться. Оно может быть как естественным, так и искусственным (насыпным) и иметь разные несущие способности.

земляные работы

Согласно с результатами полученных изысканий, определяется тип и конструкционные особенности фундамента, материал его исполнения, размеры в сечении и глубина заложения.

Примечание! Если нужно разрабатывается перечень мероприятий, которые помогают уменьшить зависимость сооружения в процессе эксплуатации от протекающих в грунтовых основаниях деформационных процессов.

Предельные состояния грунтов

Естественные и насыпные основания обязательно просчитываются по двум видам предельного состояния:

  1. Деформациям – рассчитываются в любом случае. В расчётах учитывается совокупное действие нагрузок и влияние внешних факторов (например, грунтовых вод, способных ослабить прочность грунта).
  2. Несущей способности. Такие расчёты производятся, когда есть опасность воздействия горизонтальных нагрузок – например, сейсмических, либо здание находится на скальном основании или в непосредственной близости с откосом и сместить положение фундамента невозможно. При проектировании подпорных стенок такой расчёт выполняется обязательно.

Кроме того, при проектировании необходимо предусматривать вероятность изменения гидрогеологии участка застройки не только в процессе исполнения работ, но и в будущем, при использовании здания. Проблемы могут вызваны:

  • естественными колебаниями отметки зеркала подземных вод, как сезонных, так и многолетних;
  • образованием верховодки (локализации поверхностной воды в пустотах грунта выше УГВ);
  • техногенными изменениями, влияющими на уровень залегания подземной воды;
  • степенью её агрессивности как по отношению к грунту, так и к материалам заглубляемых конструкций.

Гидрогеология

Возможные изменения гидрогеологической обстановки и вероятности подтопления на участке застройки должны оцениваться в процессе инженерных изысканий. Во всяком случае, для зданий I и II класса (жилые и общественные), это обязательно. При неблагоприятном развитии событий, проект сразу же предусматривает работы по укреплению грунта, дренажу и водопонижению, либо усиленной гидроизоляции (о способах гидроизоляции фундаментов читайте в статье).

На заметку! При закладке фундаментов ниже пьезометрического уровня (в случае с напорными водами), необходимо принять меры, предупреждающие их прорыв. Это чревато вспучиванием днища котлована и всплытием уже установленных конструкций.

глубина промерзания

Примечание: нормативные данные по глубине промерзания получают путём извлечения усреднённого показателя из суммы данных не менее чем за 10 зимних сезонов. Наблюдения производятся на площадке с ровным рельефом, очищенной от снежного покрова. Такие данные, как и сведения об уровнях грунтовых вод, отражаются на карте.

промерзание грунта на карте

Вернуться к оглавлению

Фундаменты каркасных зданий

Тип фундамента определяется строением стен здания. Если это сборный железобетонный каркас, в котором вертикальными несущими элементами являются колонны, то для их установки применяются фундаменты стаканного типа (ГОСТ 24476*80).

закладка под металлические колонны

Особенности устройства стакана под колонну

Их строение начинается от простого блока с выемкой, в которую вставляется и замоноличивается колонна, до башмака со стаканом, в основании которого имеется опорная подошва в виде одной или двух плит.

Примечание: первый вариант применяется для колонн сечением 300*300 мм (тип 1Ф), второй – для колонн 400*400 мм (тип 2Ф).

  • Фундамент под колонну, как и сама колонна, может быть и монолитным. В данный момент он представляет собой симметричную конструкцию ступенчатой формы с двумя или тремя выступами и подколонной выемкой. Если колонна тоже монолитная, то вместо подколонника в центре плиты при заливке устанавливают выпуски арматуры.
  • Донышко выемки, в которую устанавливается колонна, обычно делается на 5 см ниже, чтобы иметь возможность нивелировать отклонения от размеров путём добавления пескоцементного раствора. Верх подколонника чаще всего проектируется в одном уровне с планировочной отметкой грунта, составляющей -150 мм.
  • Высота такого фундамента определяется высотой подколонной части, и находится в рамках 1200 -3000 мм (через каждые 300 мм). Высота ступеней при этом остаётся неизменной. Фундаменты с высокими подколонниками применяют при закладке здания с подвалом, так как их подошва должна находиться ниже уровня пола помещения.
  • Их усиление производится сварной стальной сеткой с ячейкой 200*200 мм (защитный слой бетона не менее 35 мм) и горячекатанной арматурой с периодическим профилем класса А-II. Подколонная часть армируется аналогично колонне, которая будет в неё устанавливаться.
  • При заливке стаканов на объекте, для монолита применяются бетоны класса В15-В20. Обычно его используют под стальные вертикальные конструкции. Тогда подколонники делают без стакана, а вместо выемки в сплошном теле фундаментного башмака имеются анкерные болты для крепления колонны.
  • Фундаменты стальных колонн могут заглубляться и ниже трёхметровой отметки. Тогда могут применяться сборные подколонники (серия 1.411.1-3). Их нижние концы фиксируют на башмаке фундамента, а в верхней части подколонника предусматривают крепления под вертикальный элемент каркаса.

Монолитный фундаментный стакан может быть двойным в тех случаях, когда необходимо установить две смежные колонны. При этом одна из них вполне может быть стальной, а другая железобетонной.

схема колонн

Вернуться к оглавлению

Фундаменты для опоры сплошных стен

В зданиях, где основные нагрузки от веса здания воспринимает не каркас, а сплошные стены из блоков или кирпича, фундаменты представляют собой сборную или монолитную ленту. Лента может опираться как на грунт, так и на точечные опоры – столбы или сваи (в этом случае опорную ленту называют ростверком (о строительстве фундамента с ростверком рассказано в нашей статье)).

Сборная и монолитная лента

Лента может быть монолитной, но в целях сокращения сроков строительства на крупных промышленных объектах чаще проектируют сборные фундаменты. Они собираются из неармированных бетонных или железобетонных блоков, плит, подушек, а также укрупнённых или доборных элементов.

  • Плиты (подушки) укладываются плашмя в качестве основания и служат для увеличения площади опорной подошвы. Под ними должно быть предварительно выровненное песчаное основание, либо, если грунт нестабильный, выполняется бетонная подготовка. Блоки используют в качестве стен для вывода ленты на поверхность грунта.
  • Сборный фундамент может быть не только сплошным, но и прерывистым. Укладка блоков с разрывами до 90 см помогает сократить расход материала в тех случаях, когда грунт на участке имеет отличную несущую способность. Сокращаются расходы на оплату труда, и соответственно снижается себестоимость конструкции.
  • При устройстве ленты на просадочном грунте, поверх подушек — прежде чем монтировать блоки, устраивают шов толщиной до 5 см с заложенной в него прослойкой арматуры. Ещё один слой монолита, но уже толщиной до 15 см, предусматривают и поверх самого фундамента.
  • Подушку фундамента делают не из подушек, а монолитом, стенку так же собирают из блоков. Чаще всего такое строение необходимо, когда здание имеет подвал. В этом случае блоки выполняют функции только стенового материала, а монолит воспринимает нагрузки от веса здания и распределяет их на грунт.
  • Полностью монолитная лента имеет форму тавра с расширенной прямоугольной или ступенчатой подошвой. Она заливается по опалубке, установленной либо на уплотнённое насыпное основание, либо на жёсткий подготовительный слой из тощего бетона (подбетонку).

Перед бетонированием в опалубку предварительно монтируется объёмный арматурный каркас.

Столбы и фундаментные балки

Если основание вполне прочное, а здание одноэтажное и больших нагрузок не создаст, вместо более дорогой сплошной ленты проектируют фундаменты столбчатого типа.

столбчатый вид

Это монолитные бетонные столбы, расположенные в местах пересечения и примыкания стен, а также в промежутках между ними, с минимальным расстоянием 3 м (максимум 6 м).

Все опоры связываются между собой фундаментными балками – железобетонными или металлическими, которым и предстоит воспринимать нагрузку от веса стен.

схема установки балки

Чтобы уменьшить их деформацию, под балками может быть устроена подсыпка из песка или шлака, толщина которой может достигать полуметра.

Расчет и конструирование железобетонных фундаментов гражданских и промышленных зданий. Кальницкий А.А., Пешковский Л.М. 1974

В книге излагаются вопросы расчета и конструирования железобетонных фундаментов гражданских и промышленных зданий и сооружений. Рассматриваются вопросы расчета по предельным состояниям грунтов оснований и конструкций фундаментов под различные сооружения, в том числе, сооружения с высокорасположенными центрами тяжести (дымовые трубы, элеваторы, водонапорные башни и др.). Предназначается для студентов инженерно-строительных вузов» а также может быть использована инженерами проектировщиками.

Глава I. Основы расчета железобетонных фундаментов по предельным состояниям
§ 1. Общие положения
§ 2. Расчетные характеристики грунтов оснований
§ 3. Материалы для железобетонных фундаментов
§ 4. Расчет конструктивных элементов железобетонных фундаментов по первой группе предельных состояний
§ 5. Расчет конструктивных элементов железобетонных фундаментов по второй группе предельных состояний

Глава II. Конструктивные формы фундаментов
§ 6. Понятие о жестких и гибких фундаментах
§ 7. Основные виды железобетонных фундаментов

Глава III. Одиночные (столбчатые) фундаменты
§ 8. Общие сведения
А. Виды одиночных фундаментов
Б. Основные указания по конструированию
§ 9. Расчет одиночных железобетонных фундаментов под центральную вертикальную нагрузку
А. Определение размеров подошвы фундамента
Б. Расчет фундамента по второй группе предельных состояний (деформациям грунта основания)
В. Расчет фундаментов по первой группе предельных состояний (прочности материала конструкции)
Г. Расчет по второй группе предельных состояний
§ 10. Расчет одиночных железобетонных фундаментов на совместное действие вертикальных и горизонтальных сил и изгиба¬ющих моментов

Глава IV. Ленточные фундаменты под колонны и стены
§ 11. Общие положения
§ 12. Основы расчета ленточных балочных фундаментов
§ 13. Конструирование ленточных балочных фундаментов
§ 14. Порядок расчета ленточных балочных фундаментов
§ 15. Основы расчета ленточных фундаментов под стены
§ 16. Конструирование ленточных фундаментов под стены
§ 17. Расчет фундаментных блоков-подушек
§ 18. Проектирование и расчет прерывистых фундаментов
§ 19. Учет горизонтального давления грунта на стены подвалов
§ 20. Конструкция пола подвальных помещении ниже уровня грунтовых вод

Глава V. Фундаментные балки и плиты на упругом основании
§ 21. Общая часть
§ 22. Расчет фундаментных балок на местном упругом основании (теория Винклера-Циммермана)
§ 23. Расчет фундаментных балок и плит по теории Б. Н. Жемочкина
§ 24. Расчет балок по теории М.И. Горбунова-Посадова
§ 25. Расчет фундаментных балок по теории И.А. Симвулиди
§ 26. Расчет железобетонных рандбалок (обвязок) с учетом упругих свойств кладки

Глава VI. Фундаменты сооружений с высокорасположенными центрами тяжести
§ 27. Общие положения
§ 28. Расчеты круглых в плане фундаментов под отдельно стоящие круглые (многогранные) сооружения башенного (колонного) типа
А. Определение размеров подошвы фундамента
Б. Расчет тела фундамента по прочности материала
§. 29. Расчеты кольцевых фундаментов под отдельно стоящие круглые или многогранные сооружения башенного (колонного) типа
А. Определение размеров подошвы фундамента
Б. Расчет тела кольцевого фундамента по прочности материала
§ 30. Расчет фундаментов под градирни

Читайте также: