«Основы инженерного строительства и санитарной техники».

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ЗДАНИЯ

6. Фундаменты

     Фундаментами называют конструкции, располагающиеся ниже уровня земли, воспринимающие нагрузки от здания и передающие их на основание.
     Основанием называют слой или массив грунта, находящийся под зданием или сооружением, воспринимающий нагрузки от фундаментов и обладающий необходимой несущей способностью. Естественными основаниями являются грунты, в природном состоянии обладающие необходимой несущей способностью. Искусственным основанием служат грунты, несущая способность которых повышена каким-либо способом.
     Грунты оснований по строительным свойствам подразделяют на скальные, крупнообломочные, песчаные, глинистые.
     Одной из основных задач проектирования фундаментов является определение глубины их заложения, т. е. расстояния от планировочной отметки поверхности земли до уровня расположения подошвы фундамента. Глубина заложения фундаментов зависит от следующих факторов: геологических и гидрогеологических условий строительной площадки (виды и характер грунтов, их физико-механические характеристики, наличие и уровень грунтовых вод); климатических условий района строительства, влияющих на глубину промерзания грунтов и возможность их пучения; нагрузок на фундаменты; наличие соседних фундаментов, подвалов и т. п.
     Геологические условия площадки бывают самыми разнообразными, и глубина заложения фундаментов должна быть такой, чтобы основание выдержало нагрузку от зданий и сооружений. Нормативные сопротивления грунтов основания принимают по указаниям СН и П 11-15-74. Глубину промерзания грунтов в разных районах России определяют как среднюю из ежегодных максимальных глубин промерзания грунтов под открытой по-верхностью, не защищенной растительностью, строением и снегом. За нормативную глубину промерзания принимают расстояние от уровня земли до глубины, на которой температура в зимнее время снижается до -1 °С. Распределение глубин промерзания грунтов на территории России приводится в СН и П - П-Л-6-72.
     На глубину заложения фундаментов влияют и конструктивные особенности сооружений. При наличии подвальных помещений глубину заложения фундаментов принимают не менее, чем на 0,5 м ниже уровня пола подвала.
     Фундаменты под внутренние колонны и стены можно закладывать без учета промерзания грунтов, т. е. на меньшую глубину. Подошвы фундаментов под оборудование могут оказаться на насыпном грунте в результате обратной засыпки котлованов фундаментов более глубокого заложения. В этом случае фундаменты закладывают на одинаковую глубину. Для промышленных зданий и сооружений применяют сборные и монолитные фундаменты различных типов в зависимости от конструкций здания, для которых они предназначены, и условий строительства.
     Свайные фундаменты представляют собой вертикальные элементы-сваи, погруженные в землю и скрепляемые поверху плитой-ростверком. Для таких фундаментов применяют железобетонные сваи длиной от 3 до б м. Свайные фундаменты устраивают в тех случаях, когда нормативное сопротивление грунтов незначительно, а также при наличии смежных, глубоко заложенных фундаментов под оборудование.
     В последние годы свайные фундаменты находят широкое применение, так как их использование уменьшает объемы земляных работ, снижает расход бетона примерно на 65 % по сравнению с глубоко заложенными обычными фундаментами и заметно сокращает сроки строительства.
     Сборные фундаменты под колонны каркасных зданий применяют в виде ступенчатых блоков из железобетона. При небольших нагрузках на колонну (80-100 т) и небольшой глубине заложения применяют фундаменты стаканного типа в виде одного двух ступенча-того блока (рис. 29,а). В верхней части блока имеется гнездо - "стакан", в который заделывают колонну, путем заполнения пустоты раствором или бетоном на мелком заполнителе.
     При заглублении верхнего обреза фундамента на 0,7-1 м от уровня земли, засыпку котлованов, устройство подготовки под полы и другие работы можно осуществлять только после установки и замоноличивания колонн, что усложняет работы по возведению здания. Чтобы избежать этого, применяют фундаменты с повышенным стаканом (рис. 29, б), верхний обрез которого располагают на 0,3-0,5 м ниже отметки чистого пола. При этом небольшое увеличение объема бетона в фундаментах компенсируется удешевлением работ по монтажу конструкции - обратную засыпку котлованов можно производить сразу, после установки фундаментов.
     При небольших нагрузках в зданиях обычно применяют составные сборные фундаменты, состоящие из башмака и плит (рис. 29, в). Верхний блок (башмак) фундамента выполняют с гнездом (стаканом) для заделки в него сборной колонны. Нижние элементы фундамента представляют собой плиты сплошные или с отверстиями для уменьшения массы.

Рис.29. Сборные железобетонные фундаменты стаканного типа под колонны
а - стаканного типа: б - с повышенным стаканом; в - составной фундамент:1 - башмак; 2 - бетонный столбик; 3 - фундаментная балка, 4 - самонесущая стена; 5 - колонна; 6 - плита; 7 - бетонная подготовка

     Однако широкое распространение сборных железобетонных фундаментов связано с рядом трудностей: разнообразие сечения колонн, широкий диапазон нагрузок, различие грунтовых условий и глубин заложения. Использование сборных элементов наиболее эффективно для фундаментов небольшого объема, при строительстве в зимних условиях и рассредоточенных строительных объектов. Во всех других случаях целесообразнее применять монолитные фундаменты.
     Под сборные железобетонные колонны предусматривают несколько типоразмеров монолитных фундаментов, которые отличаются размерами площади подошвы. Они имеют ступенчатую форму, с двумя или тремя прямоугольными ступенями и подколенником. Высота фундаментов-от 1500 до 3000 мм с градацией через 300мм.
     При больших нагрузках на колонны (бункера и силоса складов сыпучих материалов, силоса зерновых элеваторов и т. п.), а также при малой несущей способности грунтов основания фундаменты устраивают ленточные из перекрещивающихся лент (рис. 30, а) или в виде сплошных монолитных плит (рис. 30, 6).

     Фундаментные балки, предназначают для установки наружных и внутренних самонесущих стен в каркасных зданиях. Фундаментные балки длиной 6 м применяются сборные железобетонные, при длине 12 м, предварительно напряженные. Сечение балок тавровое или трапециевидное. В местах устройства температурных швов укладывают балки, укороченные на 500 мм (рис. 31).

     Под наружные стены балки укладывают на уступы фундаментов колонн. При большой глубине заложения фундаментов балки укладывают на подставки - бетонные столбики. Зазоры между торцами балок и фундаментами заполняют цементным раствором или бетоном. Для защиты пристенной полосы пола от промерзания и предотвращения деформации балок на пучнистых грунтах, их снизу и с боков засыпают шлаком.
     Ленточные фундаменты устраивают под несущие стены промышленных зданий, выполненных из кирпича или крупных бетонных блоков (рис. 32).

Рис. 32. Ленточные фундаменты из типовых сборных элементов
а - под наружную несущую стену толщиной 5-10 мм; б-под внутреннюю стену; в-подвал в многоэтажном здании;1 - блоки-подушки: 2 - фундаментные блоки

Содержание