4. Фундаменты. Классификация, конструкции фундаментов и требования, предъявляемые к ним.

Фундаменты – основной конструктивный элемент несущего остова здания, принимающий на себя все нагрузки от сооружения и передающий их на грунт основания. Относится к конструкциям нулевого цикла (ниже «нулевой» отметки здания)

Конструктивный тип фундамента зависит от особенностей конструктивной схемы здания и требований грунтовых условий.

Классификация:

по технологии возведения:

1. монолитные

2. сборные

по глубине заложения:

1. мелкого заложения (< 2 м)

2. глубокого заложения (> 3 м)

глубина заложения зависит от объёмно-планировочного и конструктивного решения здания, величины и характера нагрузок, гидрологических и климатических условий.

по характеру конструктивного решения:

1. ленточные – непрерывные ленты (подземные стены) под несущими стенами или каркасом надземной части здания.

могут быть:

- сборные (из бетонных или железобетонных элементов (блоков-подушек) трапециевидного сечения и прямоугольных бетонных стеновых блоков, которые образуют ограждающую конструкцию стен подвала (если он есть), размеры блоков-подушек: ширина ≥ 1…3 м, длинна от 0,8 – 2,4 м, высота 0,6 м).

- монолитные (из каменной кладки или бетона, уширение к подошве уступами шириной 150 – 250 мм).

2. столбчатые (или отдельно стоящие) - представляют собой ряд отдельно стоящих опор, установленных под стойками или колонами, а также под стенами, опёртыми на фундаментные балки.

В виде монолитных или сборных конструкций применяют для отдельно стоящих колон и столбов, в многоэтажных каркасных зданиях, одноэтажных промышленных зданиях, малоэтажных зданиях, при глубоком заложении (3 – 5 м) несущего слоя грунта основания.

При стеновой конструктивной системе сооружения устанавливают под углами стен, в местах пересечения наружных и внутренних стен, но не реже чем через 3 – 5 м по длине стены.

Фундаментные столбы связывают железобетонными балками (, Т, Г – сечения), на которых возводят стены.

Колонны каркаса опирают на сборные фундаментные элементы в виде «стаканов» или «пирамид», устанавливаемые на фундаментные подушки, уложенные по песчаной подготовке. Колонны заводят в отверстия стаканов с последующим бетонированием. Если «пирамиды», то колонны сваривают с оголовком пирамиды.

Монолитный столбчатый фундамент – ступенчатая конструкция с подколониннами стаканов для установки колон. Верхняя грань балки выше уровня грунта и ниже уровня чистого пола на 30 мм.

h = 1,5 – 4,2 м (с градацией через 0,6 м)

h_c = 800; 900; 950; 1250 мм

подошва 1,5 х 1,6 – 6,6 х 7,2 (с модулем 0,3 м)

3. свайные – из свай, опускающихся в грунт. Применяются при самых разных условиях.

могут быть:

- деревянные

- бетонные

- стальные

по способу погружения в грунт различают:

- забивные (погружают в грунт в готовом виде)

- набивные (изготавливают непосредственно в грунте в заранее пробуренных скважинах)

по характеру работы в грунте различают:

- сваи-стойки (остриё свай опирается на прочный грунт)

- висячие сваи (передающие нагрузку при помощи силы трения между поверхностью сваи и грунта.

по сечению:

- круглые

- квадратные

- оболочки

и др.

В зависимости от величины передаваемых на грунт нагрузок и механических свойств грунта сваи устанавливают в 1- 2 ряда или в шахматном порядке, соединяя их оголовки монолитными или сборными балками–ростверками для равномерного распределения нагрузок. Совместная работа сваи и ростверка в монолитном и сборном варианте обеспечивается сваркой арматуры сваи и каркаса ростверка.

Расстояние между сваями ≥ 3 Ø (толщины) сваи.

4. сплошные плитные, состоят их общей фундаментной плиты, плоской или ребристой конструкции, принимающей на себя вес здания в целом. (h = 1/6 – 1/10 пролёта).

Применяются при значительных нагрузках от сооружения, низкой несущей способности грунтов основания, при недопустимости неравномерных осадок здания, при необходимости надёжной защиты основания здания от проникновения влаги. Несущие стены устанавливают на рёбра плиты, а колонны – на пересечение рёбер.

5. коробчатые. Верхняя и нижняя плиты такого фундамента соединены монолитными вертикальными стенами (рёбрами) на всё высоту подземной части здания.

Верхняя плита может быть:

- монолитной

- сборной

Могут иметь высоту в 2 – 3 этажа

Обладают повышенной жёсткостью и применяются для высотных зданий с тяжёлыми нагрузками.