Фундамент общественных зданий играет ключевую роль в обеспечении стабильности и долговечности конструкции. Существует несколько типов фундаментов, которые отличаются по своему устройству и материалам, в зависимости от характеристик грунта, уровня грунтовых вод и нагрузки на здание. Наиболее распространенными являются ленточные, плитные и столбчатые фундаменты, каждый из которых применяется в соответствии с проектными требованиями и особенностями конкретного объекта.
Ленточные фундаменты подходят для зданий с высокими и равномерными нагрузками, тогда как плитные используются в случае неравномерного распределения нагрузки или при низких несущих способностях грунта. Столбчатые же фундаменты обеспечивают опору для зданий с меньшими весовыми характеристиками, позволяя снизить количество используемых материалов и расходы на строительство. Выбор типа фундамента зависит от множества факторов и должен быть обоснован в ходе проектирования.
Виды фундаментов гражданских зданий
Фундамент -это часть здания, расположенная ниже отметки поверхности грунта, воспринимающая нагрузки от здания и передающая их основанию. Выбор типа фундаментов зависит от конструктивной системы зданий, величины передаваемых нагрузок, а также от несущей способности грунтов (оснований).
1.Ленточный фундамент — устраивают под несущими стенами бескаркасных(крупнопанельных) зданий в виде сплошных стенок.
· Монолитные — выполняют из бута, бутобетона и бетона.
· Сборные — выполняют из сборных бетонных и железобетонных элементов.
2. Столбчатый фундамент- состоит из столбов и фундаментных балок. Фундаментные балки устанавливают по всему контуру стен, они принимают на себя нагрузку от стен и передают ее на столбы. Используются при небольших нагрузках на фундамент, а В зданиях большой этажности при значительной глубине заложения фундамента.
Устройство столбчатого фундамента представляет собой систему столбов, которые устанавливаются во всех углах, местах пересечения стен, под опорами тяжело нагруженных прогонов и других точках с повышенной нагрузкой. Расстояние между столбами 1,5-2,5 м, они могут быть из бетона, бутобетона, каменной или кирпичной кладки. В устройстве столбчатого фундамента свободное пространство между столбами засыпается щебнем или крупнозернистым песком. Далее идёт толстый слой бетона или железобетона. Чтобы сохранить тепло подпольного пространства, предохранить его от попадания влаги и пыли делают забирку.
· Монолитные — возводят на месте строительства в опалубке.
· Сборные — изготавливают на заводе.
Правила установки столбчатых фундаментов:
а) столбы устанавливают в узлах здания
б) в пересечениях внутренних и наружных стен между собой
в) с шагом не более 3000 см.
3. Плитный фундамент — в виде сплошной монолитной железобетонной плиты устанавливается под всей площадью здания. Возводятся в случае, если нагрузка, передаваемая на фундамент значительна, а грунт слабый.
Проектируются в виде: балочных,безбалочных,сплошных,железобетонных
Это довольно затратный тип фундамента за счёт больших расходов на земляные работы и строительный материал. Целесообразно его использовать при строительстве небольших домов, в которых сама плита выступает в качестве основания пола.
Устройство плитного фундамента надёжно и его можно использовать для строительства домов на всех видах грунтов и при любой глубине залегания грунтовых вод. Это хороший вариант и в том случае, если строительство ведётся на неравномерно и сильно сжимаемых, пучинистых грунтах, песчаных подушках. Благодаря своей прочной конструкции – монолитной плите, которая выполняется под всей площадью здания, такой фундамент-плита не боится никаких смещений грунтов. На монолитной плите фундамента можно строить кирпичный, брусовый или каркасный дом в один или два этажа.
4. Свайные фундаменты — используют при строительстве на слабых, неравномерно сжимаемых грунтах, а так же в тех случаях, когда достижение естественного основания из-за большой глубины его заложения экономически или технически нецелесообразно.
Сваи различают по: Виды свай:
а) материалу: а) в поперечном сечении:
-деревянные -квадратные с круглой полостью -полукруглые
-металлические б) в продольном сечении:
б) способу погружения:
-забивные -призматические с наклонными боковыми гранями -пирамидальные
в) методу несения нагрузки: в) нижние концы свай:
3. Творчество Вальтера Гропиуса.
Вальтер Гропиус (1883–1969) — архитектор из Германии, родоначальник такого архитектурного направления XX века, как функционализм и рационализм. Его постройки отличаются лаконичностью, простотой. Одним из самых важных проектов Гропиуса становится художественная школа Баухауз. Будучи ее руководителем, он не только создает новое функциональное здание для учебного заведения, но и отдает много сил на корректировку учебной программы. Все эти усилия приводят к тому, что школа становится международным художественным центром.
Общеевропейскую известность принесли Гропиусу здание обувной фабрики «Фагус» в Альфельде (1911–1916) и фабричный комплекс в Кёльне (1914). После Первой мировой войны он получил приглашение возглавить Художественную школу в Веймаре. Гропиус обновил программу обучения и расширил школу, получившую в 1919 название «Баухауз», а в 1925 перенес ее в Дессау.
Одной из лучших работ Гропиуса считается построенное им в 1925–1926 здание Баухауза в Дессау. При почти полном отсутствии декора четко выявлена конструктивная основа сооружения. Эти черты характерны и для современного функционализма. Баухауз стал международным художественным центром.
Гропиус стремился ввести там универсальную гибкую программу обучения, которая максимально содействовала бы развитию индивидуальных творческих способностей студентов. В 1928 Гропиус оставил пост директора Баухауза и переехал в Берлин.
В конце 1920-х – начале 1930-х годов, после постройки театра в Йене, его внимание было обращено преимущественно на создание промышленных сооружений, дешевых жилищ для рабочих, кооперативных магазинов и домов.Стиль, в котором работал Гропиус, имел мало общего с неоклассицизмом – официальным архитектурным стилем нацистской Германии, поэтому в 1934 он был вынужден эмигрировать в Лондон, где вместе с М.Фраем основал собственную компанию, просуществовавшую три года. В 1937 Гропиус переехал в США и стал профессором и заведующим кафедрой архитектуры Гарвардского университета, где преподавал до 1952. Среди его работ 1940–1960-х годов следует отметить Центр выпускников Гарвардского университета в Кеймбридже (Массачусетс) (1949–1950), здания университета в Багдаде (с 1960), здание посольства США в Афинах (1957–1961) и небоскреб авиакомпании «Американ эрлайнс» в Нью-Йорке (1958–1963). Гропиус написал несколько книг: Баухауз 1919–1928 (1938), Тотальная архитектура (1955) и Аполлон в мире демократии (1967). Умер Гропиус в Бостоне 5 июля 1969.
Билет № 12
1. Архитектурно-планировочная структура усадебных жилых домов, принципы проектирования.
Одно-, двухквартирные жилые дома с приусадебными индивидуальными участками и вспомогательными хозяйственными постройками – усадебные. Функционального деления на жилую и хозяйственную зоны со своим входом. Плюсы: высокие гигиенические качества, хорошая инсоляция и проветриваемость, изолированность.
Виды планировок:1)Вариантная планировка — разработка ряда вариантов планировочных решений одного помещения или всего дома в одних и тех же конструктивных габаритах. Необходима для продления морального старения планировки жилого дома.2)Свободная планировка характеризуется использованием функциональных зон в качестве структурного элемента построения плана дома, которые свободно размещают в жилом пространстве., В результате образуется большое, нерасчлененное пространство зального типа многофункционального использования.
Свободная планировка применяется в особняках и виллах в общесемейной части.3)Гибкая планировка дает возможность как раздельного использования комнат, так и объединения их в одно большое помещение. Суть гибкой планировки — изменяемость в течение суток и часов в зависимости от изменения потребностей жителей. Для гибкой планировки применяют трансформируемые перегородки (границы) и мебель (предметы). Гибкая планировка эффективна в экономичном и комфортабельном жилище.
Один из самых распространенных приемов планировки индивидуального дома — расположение хозяйственных помещений позади дома и главного входа со стороны бокового фасада при таком расположении входа две жилые комнаты из трех всегда ориентированы на улицу. Внутриквартирные коммуникации при этом минимальны. сан/уз располагается, как правило, у наружной стены.Другой приемпланировки с таким же положением хозяйственной зоны предпологает главный вход со стороны уличного фасада. Жилые комнаты — общая и спальня распологаются по обе тороны от входа. общая комната примыкает к кухне или кухне-столовой. спальная группа с с/у-ом у наружной стены имеет хорошую связь с передней и вместе с тем изолирована от общесемейных помещений. для этого приема характерен прямоугольный план здания, вытянутый вдоль улиуы.
Следующий прием планировкисостоит в расположении хозяйственных помещений вдоль боковой стороны дома и входа с угла. планировка отличается четким делением на функциональные зоны:общесемейную, спальную и хозяйственную.К категории усадебных относятся и все виды блокированных домов. Обладая в определенной мере достоинствами одноквартирного дома, блокированный дом более экономичен (стоимость 1 м2общей площади в шести-восьмиквартирных блокированных домах на 17% ниже, чем в одноквартирных).
Виды и конструктивные решения фундаментов гражданских зданий
Фундаменты— это часть здания, расположенная ниже отметки дневной поверхности грунта. Их назначение — передать все нагрузки от здания на грунт основания. В случаях, когда под зданием устраивают подвалы, фундаменты выполняют роль ограждающих конструкций подвальных помещений. Долговечность, надежность, прочность и устойчивость здания во многом зависят от качества фундаментов.
Грунты, непосредственно воспринимающие нагрузки от здания или сооружения, называются основанием. Основание, способное воспринять нагрузку от здания или сооружения без укрепления (усиления) грунтов, называется естественным основанием.
Материалом для фундаментов могут служить дерево, бутовый камень, бутобетон, бетон, железобетон
По конструктивной схеме фундаменты различают ленточные, отдельностоящие, сплошные и свайные.
Ленточные фундаменты устраивают под все капитальные стены, а в некоторых случаях и под колонны. Они представляют собой заглубленные в грунт ленты — стенки из бутовой кладки, бутобетона, бетона или железобетона. Они подразделяются на сборные и монолитные.
Рис.1. Конструкции ленточных фундаментов: а – сборный; б – то же, прерывистый; в – монолитный фундамент (бутобетонный); г – бутовый фундамент; 1- фундаментные подушки; 2- бетонные блоки; 3 – отмостка; 4 — гидроизоляция; 5 – кирпичная облицовка (в ½ кирпича).
Отдельностоящие фундаменты представляют собой отдельные плиты с установленными на них подколонниками или башмаками колонн. Их устраивают для каркасных зданий. Разновидностью отдельностоящих фундаментов являются столбчатые, которые проектируют для малоэтажных зданий при малых нагрузках и прочных основаниях, когда ленточные фундаменты нерациональны.Столбчатые фундаменты могут быть монолитными и сборными
Рис.2 Столбчатые фундаменты малоэтажных зданий:а – под каменные стены; б – под панельные стены малоэтажных зданий;в – под деревянные стены; 1- фундаментные столбы; 2- цокольная стенка из кирпича; 3 – шлак (песок); 4 – отмостка; 5 – фундаментный стакан; 6 – железобетонный столб 120х120 мм; 7 – рандбалка; 9 – фундаментно-цокольная рандбалка; 10 – стеновая панель; 11 – гидроизоляция.
Рис.3. Сборные столбчатые фундаменты многоэтажных зданий:а – под каменные колонны; б – под сборные колонны; в – фундамент стаканного типа; 1 – блок-подушка; 2- колонны; 3- цокольная панель; 4 – отмостка; 5 – песчаная подсыпка; 6 – заливка цементным раствором; 7 – подколонник.
Сплошные фундаменты могут быть плитные и коробчатые, в один или несколько этажей. Сплошные фундаменты применяют для зданий с большими нагрузками или при слабых и неоднородных основаниях.
Рис. 1. Сплошные фундаменты:
а — из перекрестных железобетонных лент;
б — сплошная ребристая плита; в — сплошная
Свайные фундаменты применяют на слабых сжимаемых грунтах, при глубоком залегании прочных материковых пород, больших нагрузках и т. д. В последнее время свайные фундаменты получили широкое распространение для обычных оснований, так как их применение дает значительную экономию объемов земляных работ и затрат бетона.
Свайные фундаменты состоят из свай и ростверка(сборного или монолитного).Сваи бывают: забивные и набивные.
Рис. 2. Свайные фундаменты:
а — со сваями-стойками; 6, в — со сваями трения (висячими); г — расположение свай рядами; д — то же, кустами; 1,4 — забивные сваи; 2 — несущая конструкция здания; 3 — ростверк; 6 — набивные сваи
Выбор того или иного типа фундаментов зависит от применяемого материала, конструктивного решения здания, характера и величины нагрузок, вида основания, местных условий.
Рис.4.19. Виды оголовников(сборный ростверк):а – оголовник (ОГ-1); б, в – объединенный оголовник (ОГ-2).
По методу возведения фундаменты могут быть индустриальные и неиндустриальные. В массовом строительстве используют индустриальные фундаменты — бетонные и железобетонные сборные, позволяющие ведение работ без ограничения сезона и сокращающие трудозатраты на строительной площадке.
По величине заглубления в грунт фундаменты различают мелкого (менее 5 м) и глубокого (более 5 м) заложения. Большинство гражданских зданий имеет фундаменты мелкого заложения.
По характеру работы конструкции фундаменты могут быть жесткие, работающие только насжатие, и гибкие,конструкции которых рассчитаны на восприятие растягивающие усилий. К жестким относят все фундаменты, за исключением железобетонных. Гибкие железобетонные фундаменты способны воспринимать растягивающие усилия. Применение железобетонных фундаментов позволяет резко снизить затраты бетона, но резко увеличивает расход металла.
Важнейшим параметром, от которого зависят форма и объем фундаментов, является глубина его заложения, т. е. расстояние подошвы фундамента от дневной поверхности.
Минимальную глубину заложения фундаментов для отапливаемых зданий обычно принимают под наружные стены—0,7 м, под внутренние—0,5 м.
