Свайные фундаменты промышленных зданий

Обновлено: 30.04.2024

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ - Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова - институт АО "НИЦ "Строительство" (НИИОСП им.Н.М.Герсеванова)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации (ТК 465) "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики

Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет

ВНЕСЕНЫ правки на основании информации об опечатках, опубликованной в Информационном Бюллетене о нормативной, методической и типовой проектной документации N 6, 2011 г.

Правки внесены изготовителем базы данных

Изменения N 1, 2, 3 внесены изготовителем базы данных по тексту М.: Стандартинформ, 2017 год; М.: Стандартинформ, 2019

Введение

Настоящий свод правил устанавливает требования к проектированию фундаментов из разных типов свай в различных инженерно-геологических условиях и при любых видах строительства.

Разработан НИИОСП им.Н.М.Герсеванова - институтом ОАО "НИЦ "Строительство": д-ра техн. наук Б.В.Бахолдин, В.П.Петрухин и канд. техн. наук И.В.Колыбин - руководители темы; д-ра техн. наук: А.А.Григорян, Е.А.Сорочан, Л.Р.Ставницер; кандидаты техн. наук: А.Г.Алексеев, В.А.Барвашов, С.Г.Безволев, Г.И.Бондаренко, В.Г.Буданов, A.M.Дзагов, О.И.Игнатова, В.Е.Конаш, В.В.Михеев, Д.Е.Разводовский, В.Г.Федоровский, О.А.Шулятьев, П.И.Ястребов, инженеры Л.П.Чащихина, Е.А.Парфенов, при участии инженера Н.П.Пивника.

Изменение N 2 разработано институтом АО "НИЦ "Строительство" - НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (руководители темы - д-р техн. наук Б.В.Бахолдин, канд. техн. наук И.В.Колыбин, канд. техн. наук Д.Е.Разводовский; исполнители - д-р техн. наук Н.З.Готман, д-р техн. наук Л.Р.Ставницер, канд. техн. наук А.Г.Алексеев, канд. техн. наук А.М.Дзагов, канд. техн. наук В.А.Ковалев, канд. техн. наук А.В.Скориков, канд. техн. наук В.Г.Федоровский, канд. техн. наук О.А.Шулятьев, канд.техн. наук П.И.Ястребов) при участии д-ра техн. наук В.В.Знаменского, д-ра техн. наук В.А.Ильичева.

Изменение N 3 к своду правил подготовлено АО "НИЦ "Строительство" - НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (руководители темы - д-р техн. наук Б.В.Бахолдин, канд. техн. наук И.В.Колыбин, канд. техн. наук Д.Е.Разводовский, д-р техн. наук Н.З.Готман, канд. техн. наук А.Г.Алексеев, канд. техн. наук А.М.Дзагов, канд. техн. наук В.В.Сёмкин, канд. техн. наук А.В.Скориков, канд. техн. наук В.Г.Федоровский, канд. техн. наук А.В.Шапошников, канд. техн. наук П.И.Ястребов, при участии д-ра техн. наук В.В.Знаменского, д-ра техн. наук В.А.Ильичева).

1 Область применения

Настоящий свод правил распространяется на проектирование свайных фундаментов вновь строящихся и реконструируемых зданий и сооружений (далее - сооружений).

Свод правил не распространяется на проектирование свайных фундаментов сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, свайных фундаментов машин с динамическими нагрузками, а также опор морских нефтепромысловых и других сооружений, возводимых на континентальном шельфе.

2 Нормативные ссылки

ГОСТ 5180-2015 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 5686-2012 Грунты. Методы полевых испытаний сваями

ГОСТ 8732-78 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент

ГОСТ 8734-75 Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Сортамент

ГОСТ 9463-2016 Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия

ГОСТ 10704-91 Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент

ГОСТ 12536-2014 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава

ГОСТ 19804-2012 Сваи железобетонные заводского изготовления. Общие технические условия

ГОСТ 19804.6-83 Сваи полые круглого сечения и сваи-оболочки железобетонные составные с ненапрягаемой арматурой. Конструкция и размеры

ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 20295-85 Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условия

ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния

СП 14.13330.2018 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах"

СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия" (с изменением N 1)

СП 21.13330.2012 "СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах" (с изменением N 1)

СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений"

СП 25.13330.2012 "СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах" (с изменением N 1)

СП 26.13330.2012 "СНиП 2.02.05-87 Фундаменты машин с динамическими нагрузками" (с изменением N 1)

СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии" (с изменением N 1)

СП 38.13330.2018 "СНиП 2.06.04-82* Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)"

СП 40.13330.2012 "СНиП 2.06.06-85 Плотины бетонные и железобетонные"

СП 47.13330.2016 "СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения"

СП 58.13330.2012 "СНиП 33-01-2003 Гидротехнические сооружения. Основные положения" (с изменением N 1)

СП 63.13330.2012 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" (с изменениями N 1, 2, 3)

СП 64.13330.2017 "СНиП II-25-80 Деревянные конструкции" (с изменением N 1)

СП 71.13330.2017 "СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия"

СП 126.13330.2017 "СНиП 3.01.03-84 Геодезические работы в строительстве"

СП 131.13330.2012 "СНиП 23-01-99* Строительная климатология" (с изменениями N 1, 2)

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.

3 Термины и определения

Термины с соответствующими определениями, используемые в настоящем СП, приведены в приложении А.

Наименования грунтов оснований зданий и сооружений приняты в соответствии с ГОСТ 25100.

4 Общие положения

4.1 Основное назначение свай - это прорезка залегающих с поверхности слабых слоев грунта и передача действующей нагрузки на нижележащие слои грунта, обладающие более высокими механическими показателями. Свайные фундаменты должны проектироваться на основе и с учетом:

а) результатов инженерных изысканий для строительства;

б) сведений о сейсмичности района строительства;

в) данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности сооружения и условия их эксплуатации;

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.

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.

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:

Деформациям – рассчитываются в любом случае. В расчётах учитывается совокупное действие нагрузок и влияние внешних факторов (например, грунтовых вод, способных ослабить прочность грунта).
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.

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.

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).

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.

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.

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.

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

Большинство промышленных объектов относятся к потенциально опасным. Любые разрушения конструкций подобных зданий и сооружений могут привести к авариям, следствием которых станут не только экономические потери, но и человеческие жертвы, и существенный ущерб окружающей среде.

Поэтому к постройкам промышленного назначения предъявляются серьезные требования с точки зрения:

прочности;
долговечности;
устойчивости.

Наиболее важным конструктивным элементом промышленных зданий, как и в случае с любыми другими строениями, является, конечно, фундамент.

1. Выбор основания для промышленного здания

Выбор определенного типа основания для промышленного здания определяется рядом факторов:

инженерно-геологические характеристики грунтов;
глубина промерзания;
уровень залегания грунтовых вод;
нагрузки и воздействия;
климатические условия (преобладающие ветра, количество и вид осадков);
характер деятельности предприятия;
близость автострад, железнодорожных путей, аэропортов, метро и т.д.

При строительстве промышленных объектов устраиваются сборные, сборно-монолитные и монолитные фундаменты, которые по конструктивным особенностям бывают ленточными, плитными, столбчатыми или свайными.

Ленточные конструкции выполняются под несущие наружные и внутренние стены из силикатного или керамического кирпича, газо- или пенобетонных блоков. Выполняются как на естественном основании, так и на свайном.

Плитный фундамент, как и ленточный, может устанавливаться как непосредственно на грунтовое основание, так и на свайное.

Столбчатые конструкции применяются преимущественно для зданий с каркасной системой.

Свайный фундамент применяют широко. А в случаях, когда район строительства представлен слабыми или пучинистыми грунтами, его применение является наиболее целесообразным решением.

Независимо от того, какие выбраны конструктивные решения фундаментов промышленных зданий, все они должны отвечать строительным нормам и правилам, основываться на инженерных расчетах.

2. Преимущества винтовых свай в качестве фундаментов примышленных зданий

Использование свайно-винтовых оснований при устройстве фундаментов под промышленные объекты имеет целый ряд преимуществ:

высокие прочностные характеристики;
надежность и безопасность;
высокая скорость установки (объект может быть готов к сдаче на 15-30 % быстрее);
возможность выполнения монтажа в сложных грунтовых условиях (сильносжимаемые, пучинистые, многолетнемерзлые и т.д.);
долговечность, ремонтопригодность;
высокая сейсмоустойчивость;
снижение трудозатрат, благодаря частичному или полному исключению земляных работ;
возможность проведения работ вблизи от подземных коммуникаций, в условиях уплотненной городской застройки;
минимизация ущерба окружающей среде.

Кроме того, винтовые сваи сразу же после установки готовы воспринять проектную нагрузку, а проектирование инженерных коммуникаций можно производить параллельно со строительством промышленного объекта.

Таким образом, очевидно, что в большинстве случаев при возведении фундаментов промышленных предприятий применение свайно-винтовой технологии оптимально.

3. Строительство фундамента промышленного здания с применением винтовых свай на примере ангара, возводимого в ОЭЗ «Алабуга»

В 2018 году на территории особой экономической зоны промышленно-производственного типа «Алабуга» (Елабужский район, Республика Татарстан) в рамках реализации инвестиционного проекта было запланировано строительство производства сложных гранулированных удобрений мощностью 120 тысяч тонн в год.

На первой очереди объекта в качестве фундаментов зданий были использованы забивные железобетонные сваи, объединенные железобетонным ростверком. Данный тип основания продемонстрировал низку эффективность при действии значительных горизонтальных нагрузок (забивные ж/б сваи воспринимают подобные нагрузки боковым сопротивлением), а также высокую удельную материалоемкость, которая не может не отразиться на стоимости.

Учитывая это, заказчик поставил перед специалистами компании «ГлавФундамент» задачу – оптимизировать имеющееся проектное решение второй очереди строительства.

Проанализировав предоставленную проектную документацию, специалисты проектного отдела и отдела НИОКР установили, что планируемый к строительству ангар конструктивно имеет двухшарнирную арочную конструкцию, которая предполагает воздействие на фундамент не только вдавливающих, но и значительных горизонтальных нагрузок.

Было принято решение о применении куста из шести свай:

четыре будут расположены под углом 30⁰, что позволит им воспринимать равнодействующую нагрузку как осевую;
две будут расположены вертикально для восприятия части вертикальной нагрузки.

Расчет выполнялся для двухлопастных свай со следующими конструктивными параметрами:

диаметр лопастей – 490 мм;
толщина лопастей – 10 мм;
конфигурация лопастей – для грунтов твердой консистенции;
диаметр ствола – 159 мм;
толщина стенки ствола – 5 мм;
длина сваи – 3 600 мм.

Для включения в совместную работу винтовой сваи и максимального объема околосвайного грунта сваи моделировались с различным расстоянием между лопастями (подробнее «Особенности расчета многолопастных винтовых свай»). Помимо межлопастного расстояния, на включение в работу грунта влияют и такие расчетные величины, как шаг, угол наклона и конфигурация лопастей (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»), которые позволяют выполнить установку с минимальным нарушением структуры грунта.

Выбор толщины металлопроката обусловлен коррозионной агрессивностью грунтов площадки строительства. Для уточнения правильности подбора данного параметра после выполнения расчета срока службы свай в грунте выполняется проверка соответствия остаточной толщины стенки ствола проектным нагрузкам и требованиям нормативной документации (подробнее «Расчет толщины стенки ствола»).

Расчет долговечности выполняется без учета покрытия. Это связано с тем, что в процессе погружения винтовая свая испытывает значительное абразивное воздействие, что не позволяет гарантировать целостность любого покрытия (подробнее «Сравнительный анализ различных типов антикоррозийного покрытия»).

Для подтверждения проектного решения требовалось провести натурные испытания.

Так как испытания одиночной сваи не отражают реальную работу свайного куста, было принято решение о проведении натурного испытания всего фундамента на совместное действие горизонтальных и вертикальных нагрузок.

Максимальные проектные вдавливающие нагрузки на куст – 67 тонн, горизонтальные – 37 тонн. По результатам испытаний были получены максимальные деформации, которые составили:

горизонтальные перемещения – 13 мм;
вертикальные – 6 мм.

Они показали значительный запас по деформациям (больше чем в 2 раза).

Более того, в результате применения данного технического решения была достигнута экономия более 20 процентов.

1.Классификация фундаментов промышленных зданий, требования к ним. Фундаменты стаканного типа.

2. Фундаменты под сборные ж/б колонны. Фундаменты под стальные колонны. Свайные фундаменты, их элементы.

3. Фундаментные балки, их виды и опирание.

Фундаменты.

Фундаменты под колонны одноэтажных промышленных зданий могут быть выполнены из монолитного или сборного ж/б .

Требования к фундаментам аналогичны требованиям к зданиям:

Под колонны каркаса устраиваются отдельно стоящие монолитные ж/б фундаменты стаканного типа под колонны различного сечения, разработанные по серии 1.412. Эта серия предусматривает пять типов подколонников.

Подколонник типа «А» размером 900×900 применяется для колонн сечениям 300×300, 300×400, 400×400 мм.

Подколонник типа «Б» размером 1200×1200 применяется для колонн сечением

400×500, 400×600, 500×500, 500×600 мм.

Подколонник типа «В» размером 1200×1500 применяется для колонн сечением 400×700, 400×800, 400×900, 500×800, 500×900 мм.

Подколонник типа «Г» и «Д» разработаны для двухветвевых колонн.

Указанной серией предусматриваются фундаменты высотой h =1,5м, 1,8м, 2,4м, 3м, 3,6м, 4,2м.

Каждому типу подколонника соответствуют размеры подошвы фундамента.

Тип ФА изготавливается с одной ступенью.

Тип ФБ – с двумя ступенями.

Тип ФВ – с тремя ступенями.

Фундаменты устраиваются на бетонную или песчаную подушку h=100 мм, которая служит выравнивающим слоем. Вид подушки зависит от состояния грунтов. Верх фундамента всегда выводится на отметку -0.150 на 150 мм ниже У.Ч.П. 0.000. Эта отметка позволяет выполнить нулевой цикл работ, т. е. произвести обратную засыпку котлована, выполнить подстилающий слой под полы.

Столбчатые фундаменты стаканного типа выполняются под отдельно стоящие колонны и состоят из следующих элементов:

- подколонника со стаканом, (глубина стакана - 800, 850, 900), в который опускается колонна и замоноличивается бетоном на мелком заполнителе.

- фундаментных плит-ступеней (одна, две, три ступени). Высота ступени h = 300 - 450 мм.

- для крайних фундаментов при изготовлении предусматривается устройство подбетонных столбиков размером 0,3×0,6м для опирания фундаментных балок.

Для выбора фундамента необходимо иметь данные:

- глубину промерзания грунтов;

При выборе фундамента следует помнить, что самая наименьшая нагрузка воспринимается фахверковыми колоннами. На крайние колонны нагрузка больше, чем на фахверковые и меньше, чем на средние колонны.

Если под колонны крайнего ряда принимаем одноступенчатый фундамент, то под колонны среднего ряда площадь ступени обязательно должна быть больше или принимаем двухступенчатый фундамент.

Сборные ж/б фундаменты выполняют по серии 1.020.

Свайные фундаменты под колоннами промышленных зданий из забивных или набивных свай, поверх которых устраивается ступень в виде ростверка. Такие фундаменты применяются, если несущая способность грунта не удовлетворяет требованиям.

Фундаментные балки.

Для передачи нагрузки от самонесущих стен здания на отдельно стоящие фундаменты применяются фундаментные балки трапециевидного или таврового сечения, разработанные по серии 1.415-1 для шага колонн 6 м. Эта серия предусматривает марки ФБ6-1….ФБ6-49.

Фундаментные балки укладываются на бетонные столбики фундаментов по цементно-песчаному раствору. Фундаментная балка не крепится с фундаментом. Поэтому она «боится» горизонтальных нагрузок, которые могут ее сдвинуть. Эти нагрузки могут возникнуть при устройстве подсыпки под фундаментные балки пучинистых грунтов. Поэтому засыпка под фундаментные балки выполняется не пучинистым грунтом (грунт, который при попадании влаги в весенне-осенний период при замерзании увеличивается в объеме).

Верх фундаментной балки выводится на отметку -0.030 м. По фундаментной балке устраивается гидроизоляция толщиной 30 мм (2 слоя рубероида на битумной мастике по выравнивающей стяжке или слой цементно-песчаного раствора), верх которой должен находиться в уровень с чистым полом.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ РОСТВЕРКОВ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПОД КОЛОННЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Рекомендации содержат основные положения по расчету железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий. Приведены требования по расчету стаканных ростверков под сборные железобетонные колонны, плитных ростверков под монолитные железобетонные и стальные колонны.

Рекомендации предназначены для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.

"Рекомендации по расчету железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий" разработаны в развитие главы СНиП II-В.1-62* "Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования".

Рекомендации содержат указания по расчету ростверков под сборные железобетонные колонны со "стаканным" сопряжением колонн с ростверком под монолитные железобетонные и стальные колонны.

Рекомендации разработаны Центральным научно-исследовательским и проектно-экспериментальным институтом промышленных зданий и сооружений ЦНИИ-промзданий (инженерами В.С.Балюковым, Б.Ф.Васильевым) и Научно-исследовательским институтом бетона и железобетона НИИЖБ (кандидатами техн. наук Н.Н.Коровиным, В.Н.Голосовым) при участии НИИ оснований и подземных сооружений НИИОПС (канд. техн. наук Б.В.Бахолдин).

Предназначены для инженерно-технических работников проектных организаций.

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1. Настоящие рекомендации по расчету монолитных железобетонных ростверков отдельных свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий являются дополнением к "Руководству по проектированию свайных фундаментов", М., Стройиздат, 1971 г.

Рекомендации разработаны в соответствии с главой СНиП II-В.1-62* "Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования" с развитием пп.7.62, 7.63 этих же норм, касающихся расчета на продавливание конструкций из тяжелого бетона. Рекомендации распространяются на ростверки квадратной и прямоугольной формы в плане с количеством свай в кусте от четырех и более.

1.2. Расчет ростверков производится по первому предельному состоянию (по несущей способности) на основное, дополнительное и особое сочетание расчетных нагрузок и в необходимых случаях - по третьему предельному состоянию (по раскрытию трещин) на основное и дополнительное сочетание нормативных нагрузок.

1.3. Расчет ростверков на сваях сплошного круглого сечения производится так же, как и на сваях квадратного сечения. При этом в расчете ростверка сечения круглых свай условно приводятся к сваям квадратного сечения, эквивалентного круглым сваям по площади, т.е. с размером стороны сечения, равным 0,89, где - диаметр свай.

2. РАСЧЕТ РОСТВЕРКОВ ПО ПРОЧНОСТИ

А. РАСЧЕТ РОСТВЕРКОВ ПО ПРОЧНОСТИ ПОД СБОРНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОЛОННЫ

2.1. Расчет ростверков по прочности под сборные железобетонные колонны со стаканным сопряжением колонн с ростверком производится: на продавливание ростверка колонной; на продавливание угловой сваей нижней плиты ростверка; по поперечной силе в наклонных сечениях; на изгиб ростверка; на местное сжатие (смятие) под торцами колонн. Помимо этого, проверяется прочность стакана ростверка.

Расчет ростверков на продавливание колонной

2.2. Расчет на продавливание центрально нагруженных железобетонных ростверков свайных фундаментов колонной производится из условия

, (1)

где - расчетная продавливающая сила, равная сумме реакций всех свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания. При этом реакции свай подсчитываются только от нормальной силы, действующей в сечении колонны у обреза ростверка;

- боковая поверхность пирамиды продавливания при высоте ее , где - рабочая высота сечения ростверка на проверяемом участке, принимаемая от верха нижней рабочей арматуры сетки до дна стакана;

- расчетное сопротивление бетона растяжению для железобетонных конструкций;

; ,

где - расстояние от плоскости грани колонны до плоскости ближайшей грани свай.

В преобразованном виде формула (1) при расчете на продавливание центрально нагруженных ростверков колонной прямоугольного сечения будет иметь следующий вид:

, (2)

где и - размеры сечений колонны у подошвы;

- расстояние от плоскости грани колонны с размером до плоскости ближайшей грани свай, расположенных снаружи плоскости, проходящей по стороне колонны с размером ;

и - безразмерные коэффициенты:

;

где ; .

Значения коэффициентов и в зависимости от принимаются по табл.1.

Читайте также: