Основные требования к фундаментам включают надежность, устойчивость, долговечность и экономичность. Фундаменты должны обеспечивать равномерное распределение нагрузки на грунт, предотвращая его деформацию и осадку, а также обеспечивать защиту от воздействия грунтовых и поверхностных вод.
Классификация фундаментов основана на их конструкции и типе грунта, на котором они располагаются. В зависимости от этих факторов выделяют мелкозаглубленные (ленточные, столбчатые) и глубокозаглубленные (свайные, бетонные), а также виды фундаментов, изготовленных из различных материалов, таких как бетон, кирпич или камень.
Классификация и требования ,предъявляемые к фундаментам
1) прочность и устойчивость, которые обеспечиваются материалом фундамента, размерами его конструкции и допускаемым давлением на грунт; 2)долговечность, достигаемая выбором водо- и морозостойких материалов; 3)экономичность, достигаемая применением местных материалов и правильным выбором типа конструкции.
Материалы для фундаментов
Виды фундаментов
1. по форме — на ленточные, столбчатые и сплошные плиты;
2. по заложению — на фундаменты мелкого (выше глубины промерзания), среднего (до 5 м от поверхности земли) и глубокого (более 5 м) заложения;
3. по виду поддерживаемой конструкции — на фундаменты под стены и фундаменты под отдельные опоры;
4. по технологии возведения на монолитные и сборные.
Определение глубины заложения фундаментов.
Глубина заложения фундамента. Определение глубины заложения фундамента
Проектирование фундамента на естественном основании начинается с назначения глубины подошвы. Глубина заложения фундамента — отметка от подошвы фундамента относительно существующего уровня грунта на участке строительства.
Глубина заложения подошвы фундамента на естественном основании (ленточные, отдельно стоящие и пр.) зависит от трех основных факторов:
1. Инженерно-геологических условий площадки строительства;
2. Климатических условий района (от глубины сезонного промерзания);
3. Конструктивных особенностей здания, наличие подземной части (подвалов, приямков, каналов, фундаментов существующих зданий).
Инженерно-геологические условия
При анализе инженерно-геологических условий площадки строительства и характера нагрузок, действующих по обрезу фундамента, выбирается несущий слой, который может служить естественным основанием для фундаментов (R0 > 150 кПа).
Выбирая глубину заложения фундамента, следует придерживаться следующих общих правил:
— глубина заложения должна быть не менее 0,5 м;
— в несущий слой фундамент должен заглубляться не менее 0,1…0,2 м;
— при возможности закладывать фундамент выше уровня грунтовых вод (УГВ). При этом не требуется водоотлива, гарантируется сохранение природной структуры грунтов основания, в противном случае водоотлив, шпунтовое крепление стенок котлована резко увеличивают стоимость земляных работ.
Климатические условия
Основными климатическими факторами, влияющими на глубину заложения фундаментов, являются промерзание и оттаивание грунтов.
При промерзании некоторых грунтов наблюдается их морозное пучение – увеличение объема, поэтому в таких грунтах нельзя закладывать фундамент выше глубины промерзания. Морозное пучение грунтов происходит преимущественно за счет миграции (перемещения) влаги к фронту у промерзания из нижележащих слоев. В связи с этим существенное значение имеет положение УГВ в период промерзания. К пучинистым грунтам относятся пылевато-глинистые, пески пылеватые и мелкие. В этих грунтах глубина заложения фундамента зависит от глубины промерзания, если УГВ залегает на глубине не более чем на 2,0 м ниже глубины промерзания.
Тема 2 Фундаменты, требования к ним, классификация, глубина заложения фундаментов
Прочитать учебный материал темы, составить конспект, подготовиться к закреплению.
Подземный несущий конструктивный элемент, воспринимающий нагрузку от здания и передающий её на основание, называется фундаментом.
Как подземный и несущий элемент здания, фундаменты должны удовлетворять следующим требованиям:
— устойчивости на опрокидывание и на скольжение;
— стойкости к воздействию грунтовых вод;
— стойкости к химической и биологической агрессивности;
— индустриальности в изготовлении;
— экономичности в возведении и эксплуатации.
Фундаменты классифицируются по следующим признакам:
1) По виду материала – из природного камня (бута), бутобетона, бетона, дерева, железобетона, песка крупного;
2) По характеру работы:
а) жёсткие, работают на сжатие;
б) гибкие, работают на сжатие и изгиб;
3) По конструктивному решению (рисунок 28):
4) По глубине заложения:
а) мелкого заложения до 5 метров;
б) глубокого заложения свыше 5 метров;
5) По способу возведения:
а) индустриальные, состоящие из сборных элементов заводского изготовления;
б) неиндустриальные, возводятся на строительной площадке из бута, кирпича;
в) монолитные, возводятся на строительной площадке из бетона и бутобетона в опалубке.
 |  |
а – ленточный; б – столбчатый; в – сплошной (плитный); г – свайный
Рисунок 28 – Конструктивные решения фундаментов
Верхняя плоскость фундамента, на которую опираются стены, называется обрезом (рисунок 29).
Нижняя плоскость фундамента, которой фундамент опирается на грунты и передаёт нагрузку на основание, называется подошвой фундамента.
Важнейшим параметром, от которого зависит выбор типа фундамента, является его глубина заложения.
Расстояние от поверхности грунта до подошвы фундамента называется глубиной заложения фундамента (рисунок 9).
Глубина заложения фундамента зависит от следующих факторов:
— промерзания грунтов (района строительства);
— уровня грунтовых вод;
— характера и вида грунтов в основании;
— конструктивного решения здания и его назначения;
— наличия подвала или подполья;
— условий эксплуатации здания;
— рельефа площадки застройки;
— нагрузки от строящегося и рядом стоящих зданий.
1 – подошва фундамента; 2 – обрез фундамента; 3 – спланированная поверхность грунта
Рисунок 29 – Глубина заложения фундамента
Расчётная глубина промерзания грунта Н отличается от нормативной глубины промерзания грунта, так как тепловой режим здания оказывает влияние на промерзание окружающего грунта и рассчитывается по формуле:
где Н н — нормативная глубина промерзания, определённая как средняя за 10 лет, определяется по карте средней глубины промерзания грунтов;
mt — коэффициент влияния теплового режима здания на промерзание грунта, колеблется от 0,4 до 0,8.
Материал для закрепления:
1 Назначение фундамента.
2 Определить признаки классификации фундаментов.
3 Определить требования к фундаментам.
4 Назвать материал для изготовления фундаментов.
5 Указать типы фундаментов по конструктивному решению.
6 Дать определение глубины заложения фундаментов.
7 Перечислить факторы, от которых зависит глубина заложения фундаментов.
Проверка степени усвоения материала:
1) Назвать требование к фундаменту, закончив предложение:
А – Способность фундамента воспринимать нагрузку от здания и передавать её на основание отвечает требованиям …..;
Б – Сопротивление фундамента силам опрокидывания удовлетворяет требованиям ….;
В – Фундаменты, смонтированные из сборных элементов, отвечают требованиям ….;
Г – Способность фундамента сопротивляться действию грунтовых вод решает требования ….;
Д – Фундаменты с наименьшими затратами средств, материалов, трудозатрат отвечают требованиям …..;
Е – Фундаменты, обеспечивающие зданию функциональную способность, отвечают требованиям …..;
Ж – Способность фундамента не подвергаться воздействию отрицательных температур отвечает требованиям …..
2) Определить глубину заложения фундамента по рисункам 29 и 30.
3) Определить по рисунку 30 материал и конструктивное решение фундамента:
Рисунок 30 – Виды фундаментов
Дата добавления: 2019-02-13 ; просмотров: 3677 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Виды фундаментов по конструкции и изготовлению
Из этой страницы вы узнаете о видах фундаментов, о способе их изготовления и их конструкции. Мы рассмотрим технологии их возведения и расскажем какой техникой это всё делается.
Оглавление:
- Конструкция и способ изготовления фундаментов
- Классификация ленточных оснований
- Классификация столбчатых фундаментов
- Классификация свайных конструкций
- Классификация плитных фундаментов
- Заказ свайных фундаментов
Классификация фундаментов включает несколько типов оснований, имеющих разную конструкцию и обустраиваемых по определённым технологиям. Преимущественно на практике отдают предпочтение 4-ём видам подошв:
| Ленточные | Плитные | Столбчатые | Свайные |
Конструкция и способ изготовления фундаментов
Ленточные фундаменты имеют сплошную конструкцию и располагаются под несущими стенами зданий. Основание бывает нескольких типов: монолитное, сборное. Различают мелкозаглублённые и заглублённые фундаменты.
Обустройство мелкозаглубленных фундаментов возможно в условиях несклонных к морозному пучению грунтов. В таком случае лента фундамента (либо опорная часть столбчатых оснований) размещаются в грунте на глубине 30-50 сантиметров.
Рис: Классификация фундаментов по заглублению
Если строительство ведется на пучинистых грунтах, где присутствует повышенный риск деформации основания под воздействием выталкивающих сил, необходимо возводить фундамент глубокого заложения, опорная часть которого углубляется ниже уровня промерзания почвы. В таком случае на фундамент перестают действовать силы вертикального пучения, а касательные воздействия устраняются посредством замены грунта по периметру внешних стенок основания на непучинистую (песчаную) почву.
Плитные основания изготавливаются в виде сплошной конструкции, располагающейся на всей площади будущего дома и позволяющей равномерно распределять нагрузку на слабых грунтовых участках.
Столбчатые фундаменты монтируются в местах расположения каркасных колонн, а свайные создаются в соответствии с разными проектами:
- ленты;
- кусты;
- сплошное поле;
- отдельно стоящие опоры.
Рис.: Фундаменты бесподвальных домов
Фундаменты с ленточным и отдельно стоящим расположением свай используются в малоэтажном строительстве, они обвязываются ленточным ростверком из железобетона либо металлопроката. Свайные поля и кусты применяются при возведении многоэтажных зданий, роль обвязки в таких фундаментах выполняет уложенная поверх свай железобетонная плита.
Рис: Виды ленточных ростверков свайного фундамента
Взводятся свайные конструкции монолитного и сборного типа.
Важно: свайные фундаменты, в зависимости от особенностей конструкции и материалов изготовления, классифицируются на фундаменты из забивных, буронабивных и винтовых свай.
Основания на забивных сваях состоят из железобетонных столбов заводского производства, забивка в грунт которых осуществляется с помощью копровых установок.
Буронабивные фундаменты состоят из опор, сформированных на строительном участке посредством заливки пробуренных в грунте скважин бетонной смесью.
Винтовые фундаменты обустраиваются из вкручиваемых в землю металлических свай, длина которых не превышает 5 метров, тогда как длина используемых в частном строительстве железобетонных и буронабивных свай может достигать 12 м.
Рис: Виды винтовых свай
Классификация ленточных оснований
Ленточные подошвы имеют вид замкнутой железобетонной полосы, укладываемой вдоль периметра стен и равномерно распределяющей нагрузку. Основание отлично справляется с силами пучения, не допускает проседания и перекосов. Изготавливаются ленточные фундаменты на естественной или свайной основе.
- Первый тип характеризуется передачей нагрузки непосредственно на почву.
- Вторая конструкция способствует первоначальной передачи нагрузки на сваи, а затем на грунт.
Недопущение воздействия на подошву грунтовых вод, реализуется посредством использования гравийно-песчаной подушки.
Монолитные основания выделяются широкой фундаментной подушкой, расположенной максимально близко к поверхности и создающей надёжную опору. Конструкция применяется в условиях слабого грунта и высоко залегающих подземных вод. Целостная монолитная конструкция формируется посредством заливки качественного бетонного раствора и создания арматурного укрепляющего каркаса. Сборный фундамент формируется с применением железобетонных блоков, дополнительно скрепляемых цементным раствором.
Рис: Опалубка и армокаркас ленточного фундамента
По причине большей долговечности в жилищном строительстве преимущество отдается ленточным фундаментам монолитного типа. Технология их изготовления состоит из следующих этапов:
- Подготовка строительного участка — уборка поверхностной растительности, выкорчевывание корней, удаление валунов и мусора;
- Разметка контуров фундаментной ленты с помощью досок обноски и бечевки. Размечаются как наружные, так и внутренние стены здания;
- Разработка траншеи под фундамент. При обустройстве оснований мелкогозаглубленного типа котлован откапывается в ручную, при необходимости закладки фундамента ниже уровня промерзания почвы (на глубину 1.5-2 м.) привлекается экскаватор;
- Обустройство уплотняющей подсыпки на дне котлована. Подсыпка состоит из одинаковых по толщине (10-15 см) слоев песка и мелкого щебня, она необходима для предотвращения усадки почвы под весом здания и устранения сил пучения грунта;
- Создание опалубки под заливку бетоном из строганных досок. Опалубка размещается по всему периметру траншеи, ее высота равна проектной высоте поднятия цоколя фундамента над землей. Конструкция фиксируется с помощью упоров из бруса;
- Укладка в траншею и на внутренние стенки опалубки клеенки, которая будет препятствовать утечке из бетона цементного молочка;
- Сборка армокаркаса и его установка в опалубку. Каркас состоит из двух рядов продольных прутьев арматуры по нижнему и верхнему контуру фундамента. Для создания каркаса используются стержни арматуры диаметром 12 мм. (продольные) и 8 мм. (поперечные перемычки), которые соединяются с помощью сварки либо вязальной проволоки;
- Заливка опалубки бетоном и его последующее уплотнение (вибрированием либо штыкованием арматурой). Заливка фундамента выполняется одномоментно либо с минимальными паузами, не допускающими схватывание предыдущих слоев бетона.
Важно: монолитный ленточный фундамент может использоваться для дальнейшего строительства после полного отвердевания бетона (спустя 28-30 дней после заливки).
Рис: Ленточный фундамент после заливки бетоном
Классификация столбчатых фундаментов
Столбчатое основание бывает сборным и монолитным, оно формируется с применением железобетонных перемычек, фундаментных балок, монтируемых под углами здания и в районе пересечения несущих стен, принимающих основную нагрузку. Конструкция имеет унифицированную структуру, состоящую из подошвы, передающей нагрузку на грунт от колонн дома и стакана, выполненного в виде стойки с болтами анкерного типа. Возводятся монолитные и сборные конструкции на свайном и естественном основании.
Рис.: Опора столбчатого фундамента
Монолитные столбчатые фундаменты создаются в результате заливки опалубки, в которой размещен арматурный каркас, бетоном. Опалубка опорных столбов изготавливается из досок, которые демонтируются после набора столбом прочности.
Рис: Схема монолитного столбчатого фундамента
Также монолитные опорные столбы могут обустраиваться посредством заливки бетоном асбоцементных труб, что значительно сокращает сроки на монтаж опалубочной конструкции. Такой вариант распространен при строительстве легких каркасных зданий.
Сборные столбчатые фундаменты изготавливаются из ФБС — фундаментных блоков, либо кирпича. Они обладают меньшей долговечностью и надежностью, поскольку их армирование выполняется не арматурными стержнями а обычной металлической сеткой, укладываемой в кладочные швы.
Рис: Сборный столбчатый фундамент из кирпича
Если используется естественная основа, то подошва монтируется на предварительно утрамбованной, залитой бетоном площадке. Отдав предпочтение свайному основанию, требуется сделать подошву в виде верхнего сегмента, распределяющего нагрузку на подошву, созданную из балок, объединённых ростверком.
Рис: Обустройство столбчатого фундамента из асбоцементных труб
Этапы изготовления монолитного столбчатого фундамента из асбоцементных труб:
- Разметка фундамента и определение мест расположения опорных столбов;
- Бурение скважин под столбы с помощью ручного бура. Глубина заложения опор должна быть ниже сезонного промерзания почвы, оптимальный вариант 2-2.5 метров;
- Подсыпка в скважину уплотняющей подушки из песка толщиной 15-20 см. Песок поливается водой и утрамбовывается;
- Установка в скважины асбоцементных труб, высота которых выравнивается по нулевому уровню фундамента. Трубы закрепляются временными распорками из деревянного бруса;
- Внутрь труб устанавливаются арматурные прутья в количестве 4-6 шт., связанные между собой стальной проволокой;
- Заливка асбоцементных труб бетоном;
Важно: после отвердевания бетона опорные столбы обвязываются ростверком из деревянного бруса, швеллера либо двутавровой балки.
Рис: Столбчатый фундамент из асбоцементных труб с обвязкой из бруса
Классификация свайных конструкций
Свайный фундамент сооружается с применением стоек и висячих конструкций. Когда на незначительной глубине залегает твёрдый грунт, то отдают предпочтение сваям-стойкам, прорезающим почву и передающим нагрузку на надёжный слой. Залегание твёрдого слоя грунта на существенной глубине вынуждает использовать висячие сваи, способствующие уплотнению почвы в процессе погружения.
Сваи изготавливаются из металла, древесины, железобетона. Конструкции различают исходя, из технологии опускания, выделяя следующие методики:
Рис.: Типы свай
Фундаменты на забивных сваях предназначены для возведения тяжелых зданий из кирпича и бетона. Они обладают максимальной несущей способностью, которой достаточно для многоэтажных домов и сооружений. Основания на буронабивных сваях промышленного изготовления (созданные с помощью буровых установок) в плане эксплуатационных характеристик аналогичны фундаментам из забивных свай.
Рис: Этапы обустройства буронабивных свай с помощью буровой установки
Буронабивные опоры широко распространены в индивидуальном строительстве, где они изготавливаются с помощью ручных инструментов. Такие опоры (заложенные на глубину до 2,5-4 м.) могут использоваться для возведения одноэтажных домов из среднетяжелых материалов — бруса, пенобетона.
Рис: Самодельные буронабивные сваи
Основания на винтовых сваях используются для строительства легких каркасных и деревянных домов, это наиболее быстровозводимый тип фундамента, который может быть обустроен за 2-3 дня.
Рис: Забивка железобетонных свай
Этапы изготовления фундамента на забивных сваях:
- Перебазирование строительной техники и доставка свай на объект;
- Разбивка свайного поля, состоящая из разметки точек погружения свай, базисных осей и нулевого уровня фундамента;
- Забивка свай. Цикл работы копровой установки состоит из подтягивания сваи к месту погружения, строповки и установки столба в вертикальное положение, забивки опоры до наступления отказа;
- Обрезка голов погруженных свай по нулевому уровню;
- Обустройство опалубки ростверка по периметру свайного поля;
- Установка в опалубку армокаркаса и его приваривание к выступающей из свай арматуре;
- Заливка ростверка бетоном.
Рис: Свайное поле из забивных железобетонных свай
Классификация плитных фундаментов
Плитные фундаменты имеют сплошную железобетонную конструкцию. Основание не подвергается заглублению, и классифицируются следующим образом:
- монолитные балочные;
- монолитные своды;
- массивные коробчатые конструкции.
Выбор зависит от типа почвы и глубины залегания грунтовых вод.
Балочные фундаменты и плитные своды не предусматривают возможность обустройства подвального помещения. Балочные плиты имеют увеличенную толщину по контуру расположения стен дома (уширения выполняют функцию ребер жесткости), толщина сводных плит одинакова по всему периметру.
Рис: Схема монолитной фундаментной плиты
При строительстве зданий с подвальными помещениями используются коробчатые конструкции, состоящая из двух плит, первая из которых углублена в почву и выступает в качестве полового перекрытия подвала, вторая плита — поднятая до уровня почвы, используется как потолочное перекрытие. Плиты соединяются стенами подвала и дополнительными колоннами, расположенными по его периметру.
Рис: Процесс обустройства плитного фундамента
Этапы изготовления фундамента из монолитной плиты:
- Разработка котлована на глубину заложения плиты;
- Подсыпка уплотняющей песчано-гравийной подушки на дно котлована (толщина от 20 до 40 см);
- Заливка подбетонки — чернового слоя жидкого бетона толщиной 2-3 см, который после отвердевания будет препятствовать утечкам цементного молочка при заливке основной плиты;
- Установка опалубочных щитов по периметру котлована и их фиксация боковыми упорами;
- Обустройство пространственного арматурного каркаса по всей площади котлована. Используется двухконтурный каркас, соединенный вертикальными перемычками;
- Заливка фундаментной плиты бетоном и последующее уплотнение смеси вибрированием.
Важно: демонтаж опалубки плитного фундамента осуществляется спустя 2 недели после заливки, после чего плита выдерживается до набора бетоном проектной прочности. Общий срок отвердевания составляет 28-30 дней.
