|
|
Навигация:  Основные виды фундаментов, устройство свайных фундаментов
Основные виды фундаментов, устройство свайных фундаментов Одним из основных элементов зданий и сооружений являются фундаменты, предназначенные для восприятий нагрузки от надземной части зданий и передачи ее на грунт основания. Основными требованиями, предъявляемыми к фундаментам, являются: прочность; устойчивость; сопротивляемость влиянию атмосферных условий и отрицательных температур; долговечность, соответствующая эксплуатационному сроку службы надземной части зданий и сооружений; индустриальность устройства конструкций; экономичность. Глубина заложения фундаментов определяется с учетом назначения и конструктивных особенностей зданий и сооружений, величины и характера нагрузок, действующих на основание, состояния и вида грунтов, климатических и гидрогеологических условий строительной площадки. Под наружные стены и колонны, возводимые на всех непучинистых грунтах, за исключением скальных, фундаменты закладываются на глубину не менее 0,5 м, считая от уровня грунта при планировке подсыпкой или от планировочной отметки при планировке срезкой. В пучинистых грунтах, в пылеватых влажных песках и илистых грунтах, фундаменты устраиваются ниже глубины промерзания грунта. Нормативные значения глубины промерзания суглинистых и глинистых грунтов приведены в СНиП II-A.6—62. Под внутренние стены отапливаемых зданий фундаменты укладываются на глубину не менее 0,5 м от уровня земли или пола подвала. Глубина заложения фундаментов стен и колонн зданий с неотапливаемыми подвалами составляет половину расчетной глубины промерзания грунта и назначается от пола подвала. Фундаменты подразделяются на столбчатые, ленточные, свайные, фундаменты под промышленное оборудование и фундаменты глубокого заложения. Столбчатые фундаменты — отдельно стоящие столбы с уширенной подошвой, передающей на основание сосредоточенные нагрузки надземных частей зданий и сооружений. Столбчатые фундаменты бывают монолитными и сборными. Монолитные столбчатые фундаменты выполняются в виде кладки из бутового камня, бутобетона, бетона и железобетона. Из бутовой кладки и бутобетона монолитные столбчатые фундаменты устраиваются при незначительных нагрузках под малоэтажные здания, а бетонные и железобетонные — при больших нагрузках, когда размеры фундамента настолько велики, что делать их сборными нецелесообразно. Сборные столбчатые фундаменты устраиваются из сборных бетонных и железобетонных блоков и деталей на прочных основаниях под вертикальные элементы каркаса и при небольших нагрузках, главным образом в малоэтажном строительстве. Устанавливаются сборные столбчатые фундаменты на расстоянии не более 3—6 м друг от друга с таким расчетом, чтобы они приходились под сопряжениями наружных и внутренних стен и под углами здания. При этом отдельно расположенные столбы перекрываются фундаментными балками, на которых возводятся стены здания. При пучинистых грунтах под балками устраиваются подушки из песка или шлака толщиной 0,5—0,6 м. Ленточные фундаменты устраиваются под несущие или самонесущие кирпичные или блочные стены зданий. Они бывают монолитные и сборные. Более индустриальны и экономичны сборные ленточные фундаменты, состоящие из блок-подушек и вертикальных стеновых блоков. Блок-подушки имеют длину 1200—2400 мм, ширину 1000—2400 и толщину 300 и 400 мм, а стеновые блоки — номинальную высоту 600 мм, длину 2400 и толщину от 300 до 600 мм. Блок-подушки укладывают на выровненное основание или на песчаную подготовку. Расстояние между ними должно быть от 0,2 до 0,9 м. Свайные фундаменты применяют там, где необходима передача значительных нагрузок на слабые водонасыщен-ные грунты, когда твердый грунт находится на такой глубине, что производство большого объема земляных работ для устройства основания под другие виды фундаментов технически невыполнимо или экономически невыгодно. Свайным фундаментом называют группу забитых в грунт свай, оголовки которых объединены распределительной плитой в жесткую конструкцию. Жесткая связь оголовков свай осуществляется специальным устройством — ростверком или плитами перекрытий. В соответствии с этим свайные фундаменты подразделяются на ростверковые и безростверковые. Подошвы свайных фундаментов могут быть прямоугольными, квадратными или круглыми, которые группируют по нескольку свай в кусты. Если подошва фундамента прямоугольная то площадь его делится по числу свай на равные квадраты или равные равносторонние треугольники. Если сваи расположены в шахматном порядке, то в центре тяжести квадратов или треугольников помещают по одной свае. Если же подошва фундамента имеет форму круга, то площадь круга разбивается на равные площадки, в каждой из которых в центре куста помещается одна свая. В центре круглого основания также должна быть одна свая.
Рис. 1. Сборные фундаменты: Ростверков ые свайные фундаменты в зависимости от рода материала выполняются из дерева, бетона и железобетона. Состоят они из кустов забитых в грунт свай, объединенных для совместной работы ростверками. Деревянные ростверки устраиваются только на оголовках деревянных свай и представляют собой систему брусьев, уложенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях на оголовках свай. Перед монтажом ростверка головы деревянных свай должны быть расположены не менее чем на 50 см ниже наинизшего уровня грунтовых вод. Выступающие части свай срезают под одну заданную проектом высоту и концами врубают в шип в уложенные на них брусья. На брусья нарубают балки в половину или в четверть дерева; брусья уложены перпендикулярно балке. Пространство между брусьями и балками ростверка заполняют утрамбованным щебнем. Между брусьями верхнего ряда укладывают сплошной настил из толстых досок. Бетонные и железобетонные ростверки устраиваются только на бетонных и железобетонных сваях в виде массивных монолитных плит или балок, непосредственно на которых располагаются несущие конструкции надземной части зданий или сооружений. Свайные фундаменты бывают с низким и высоким ростверком. Когда головы свай выступают невысоко над поверхностью грунта, то устроенный на них ростверк называется низким. Если же концы свай значительно выступают над поверхностью грунта, то устроенный на них ростверк называется высоким. Положение ростверка в вертикальной плоскости зависит от естественных условий и назначения сооружения для фундаментов как с низким, так и с высоким ростверком. Подошвы низкого ростверка, объединяющие сваи любой конфигурации, располагаются в зависимости от глубины сезонного промерзания грунта. Положение же подошвы высокого ростверка не зависит от грунтовых условий, при его устройстве учитывают только режим водоема и эксплуатационные условия. Свайные фундаменты с низким ростверком устраиваются под жилые и промышленные здания на грунтах с нормальным водным режимом, а свайные фундаменты с высоким ростверком в основном применяются для опор мостов и гидротехнических сооружений. Для устройства монолитного ростверка первоначально срубают головы свай до заданного проектного уровня с обнажением арматурных стержней. Далее вокруг куста свай устанавливают сборную деревянную опалубку или инвентарную опалубку из железобетонных плит, в которые по всей площади ростверка укладывают равномерными горизонтальными слоями бетонную смесь. Если головы свай при забивке оказываются на одном уровне, то их можно заделывать в ростверк без выпуска арматуры, но глубина их заделки при этом должна быть не менее половины диаметра сваи или одной из ее сторон при многорядном и одного диаметра — при однорядном расположении свай. При устройстве монолитного ростверка бетонная смесь транспортируется самоходным бетоноукладчиком или бадьями с открывающимся днищем, транспортируемыми передвижным краном. При укладке в опалубку бетонная смесь послойно уплотняется вибратором. Сборные железобетонные ростверки в последнее время получили широкое распространение для устройства свайно-блоч-ных фундаментов гражданских и промышленных зданий. Под стенами зданий железобетонные сваи располагают в один ряд, в связи с этим ростверк имеет вид балки, опирающейся на головы свай. Головы свай с обнаженной арматурой входят в трапецеидальные отверстия, устроенные в балке. Путем замоноличивания этих отверстий цементно-песчаным раствором марки не ниже 200 осуществляется прочное сопряжение балки со сваями. Оси забитых свай при устройстве такого фундамента не должны отклоняться в плане более чем на ±5 см, а по вертикали отклонение уровней голов свай не должно превышать ± 1 см. Поэтому для забивки свай с повышенной точностью необходимо применять самоходные сваебойные установки с управляемыми самоустанавливающимися копровыми стрелами.
Рис. 2. Сборный свайно-балочный фундамент: Безростверковые свайные фундаменты, в которых роль ростверков выполняют составные тавровые сечения, разработаны в последнее время для свайных фундаментов крупнопанельных домов. Тавровые сечения опираются на высокие свайные опоры с замоноличенными на них сборными железобетонными оголовками. Расстановку свай в плане для такого фундамента следует производить с учетом равномерного их загружения вертикальной нагрузкой под поперечными и продольными стенами. Оголовки на сваях следует тщательно замоноличивать бетоном марки не ниже 200 симметрично по отношению к осям сваи. При этом отклонение верха оголовков от заданной отметки не должно превышать 1 см. Забивают железобетонные сваи для таких фундаментов обычными или специальными самоходными полноповоротными установками или же мостовыми установками типа ЦНИИОМТП. Фундаменты под промышленное оборудование подразделяются на массивные и рамные. Массивные фундаменты представляют собой железобетонные блоки или плиты, сооветствующие габариту устанавливаемого оборудования, его размерам и очертаниям в плане. В фундаментных блоках или плитах предусматриваются гнезда, колодцы и выемки для размещения и крепления промышленного оборудования.
Рис. 3. Безростверковый фундамент: Массивные фундаменты устраиваются подвального и бесподвального типа. Большое распространение получили фундаменты бесподвального типа с заглублением нижней его части и верхней, предназначенной для крепления машин, устанавливаемых на уровне пола первого этажа. Оборудование крепится к фундаменту анкерными болтами, которые закладывают в гнезда или колодцы, предусмотренные в фундаменте. Фундаменты подвального типа в отличие от фундаментов бесподвального типа имеют высокую надземную часть с бетонной прямоугольной подушкой. На них устанавливается мощное оборудование со значительными возникающими силами инерции. Рамные фундаменты представляют собой многостоечную раму, жестко заделанную стойками в гнездах массивной опорной плиты. Верхние горизонтальные элементы рамы образуют площадку, на которой монтируется оборудование. Фундаменты под отдельно стоящие высокие сооружения, такие, как фабрично-заводские трубы, водонапорные башни, радиомачты и опоры линий электропередач, нагрузки которых обычно проходят через их центры тяжести, выполняются в виде круга, квадрата или правильного многоугольника. Фундаменты под фабрично-заводские трубы устраиваются из бутового камня на бетонной подушке, иногда из железобетона. При бутовой кладке фундаменты выполняются в форме круга и имеют ступенчатый вид, а железобетонные из массивной плиты и имеют пологие верхние грани. Фундаменты под водонапорные башни — замкнутые кольца или отдельные бетонные или железобетонные подушки под каждой опорой, расположенные по периметру круга или многоугольника или по углам прямоугольника. Фундаменты под радиомачты выполняются из монолитного или сборного железобетона. Подразделяются они на центральные и анкерные. На центральный фундамент опирается непосредственно ствол мачты. Выполняются они обычно в виде монолитной железобетонной ступенчатой пирамиды. Анкерные фундаменты, предназначенные для закрепления оттяжек радиомачт, изготавливают в виде монолитных железобетонных плит с закладными деталями. Масса монолитных, бетонных, сборных железобетонных и свайных фундаментов под опоры линий электропередач вместе с массой земли обеспечивают устойчивость опор. Под различное оборудование на нижних складах лесозаготовительных предприятий в последнее время стали закладывать сборные фундаменты из железобетонных элементов заводского изготовления четырех типоразмеров: блоков типа Ф-1 и Ф-2 и стоек типа СВ и С высотой от 1 до 4 м. Все блоки и стойки изготавливают из бетона марки 200. Различное сочетание блоков и стоек дает возможность устраивать фундаменты в соответствии с назначением оборудования и родом нагрузки. Блоки Ф-1 в сочетании со стойками С рассчитаны на восприятие вертикальных нагрузок до 50 кН, а блоки Ф-2 и СВ — на вертикальные нагрузки до 100 кН. Заделка блоков СВ и стоек С в лежни дает возможность выдерживать изгибающие нагрузки до 20 кН-м. Из блоков Ф-1 и стоек С собирают фундаменты под натяжные и приводные станции, а также под опоры эстакад разновысоких траспортеров подачи сырья и удаления отходов. Из блоков типа Ф-1 и СВ возможно собирать опоры сортировочных транспортеров.
Рис. 4. Сборные фундаменты из унифицированных элементов на нижнем складе: Опоры разгрузочно-раскряжевочных эстакад, а также устройства различных площадок для обслуживания возводятся в сочетании блоков Ф-2 со стойками СВ и С. Масса каждого типа блоков не превышает 1,3 т, поэтому сборку и монтаж фундаментов можно производить любым автокраном. В условиях нижних складов фундаменты воспринимают незначительные нагрузки, при которых давление подошвы фундамента на основание не превышает 0,05 МПа, поэтому они не требуют большого заглубления в грунт, осуществляемого только лишь за счет снятия растительного слоя. Похожие статьи: Навигация: Статьи по теме:
Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум |
|
|
|
|
Информационный сайт о строительных материалах и технологиях. Контакты: Никита Королёв - © 2008-2014 |
© Все права защищены.
Копирование материалов невозможно. |
|