Фундаменты

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.

По форме в плане фундаменты делятся на ленточные, столбчатые, сплошные и свайные. Ленточные фундаменты выполняют в виде непрерывных стен, столбчатые — в виде системы отдельно стоящих столбов и сплошные — в виде сплошной плиты прямоугольного или ребристого сечения под все здание.

По виду материала фундаменты бывают железобетонные, бетонные, бутовые, бутобетонные, кирпичные и деревянные. Под все ответственные здания и сооружения, как правило, устраивают железобетонные фундаменты.

По характеру работы под нагрузкой фундаменты делят на жесткие и гибкие, по способу производства (изготовления) — на сборные и монолитные. Фундаменты под железобетонные колонны. Под железобетонные колонны применяют железобетонные сборные и монолитные фундаменты стаканного типа. Сборные фундаменты могут состоять из одного железобетонного блока (башмака) стаканного типа или из железобетонного блока-стакана и одной или нескольких опорных плит под ним. Монолитные железобетонные фундаменты имеют симметричную ступенчатую форму с двумя или тремя прямоугольными ступенями и подколонником, в котором размещен стакан для колонны. Дно стакана, как правило, располагается на 50 мм ниже проектной отметки низа колонны, чтобы иметь возможность компенсировать неточности в размерах и заложении фундаментов.

Фундаменты под колонны проектируют из бетона классов B10, В12.5, В15. Армирование их осуществляют в соответствии с расчетом. В качестве рабочей арматуры применяют чаще всего горячекатаную сталь класса A-II.

Фундаменты под стены. Под стены зданий и сооружении различного назначения устраивают столбчатые, ленточные или свайные фундаменты .

Столбчатые фундаменты под стены устраивают при небольших нагрузках и прочных основаниях. Их применяют, как указывалось выше, в основном в промышленном строительстве в каркасных зданиях. В жилых и гражданских их проектируют, как правило, в малоэтажных зданиях без подвалов. Столбчатые фундаменты выполняют в виде деревянных стульев и в форме столбов квадратного, прямоугольного и трапецеидального сечений из керамического кирпича, бута, бетона, железобетона и других материалов.

Ленточные фундаменты могут быть сборными и монолитными. В настоящее время их чаще возводят из сборных бетонных и железобетонных блоков. Сборные элементы для ленточных фундаментов унифицированы и выпускаются промышленностью для любых зданий под различные нагрузки, в виде фундаментных блоков-подушек и стеновых блоков разной ширины. Стеновые блоки изготовляют из бетона М150, блоки-подушки — из бетона марок 150...200. Блоки-подушки армируют горячекатаной сталью класса А-II. Монолитные ленточные фундаменты устраивают из бетона и железобетона, бута, бутобетона и других материалов.

Свайным фундаментом называют фундамент, в котором для передачи нагрузки от сооружения на грунт используют сваи. Он состоит из свай и объединяющей их жесткой связи. Жесткая связь оголовков свай осуществляется специальным устройством — ростверком или плитами перекрытий. В соответствии с этим свайные фундаменты подразделяются на ростверковые и безростверковые. Свайные фундаменты устраивают там, где необходима передаче значительных нагрузок на слабые водонасыщенные грунты, когда производство большого объема земляных работ для устройства основания под другие виды фундаментов технически невыполнимо или экономически нецелесообразно.

В зависимости от нагрузок, действующих на фундамент, сваи в нем располагают: по одной — под отдельные опоры; рядами — под стеновые конструкции; кустами — под колонны; свайными полями — под здания и сооружения малой площади со значительными нагрузками. Сваи классифицируют по различным признакам .

По материалу сваи бывают железобетонные, бетонные, стальные и деревянные. Железобетонные сваи в свою очередь делят на сборные и монолитные. Наиболее распространены сборные сваи.

Их изготовляют двух видов: сплошные — квадратного ceчения в плане и трубчатые — цилиндрические. Бетонные сваи, как правило, выполняют монолитными, с разными диаметрами и глубиной заложения; стальные — из двутавров, швеллеров, труб. Вследствие дефицитности металла и неустойчивости их к коррозии стальные сваи применяют редко. В лесной и деревообрабатывающей промышленности часто применяют деревянные сваи. Их изготовляют из древесины хвойных пород, оборудуя нижний конец стальным башмаком, а верхний — бугелем (стальное кольцо для защиты от повреждения при забивке).

По способу — изготовления и погружения в грунт сваи делят на забивные и набивные. Забивные сваи выполняются сборными железобетонными, стальными или деревянными. Их погружают (забивают) в грунт специальными механизмами путем забивки, вдавливания, вибрации, ввинчивания (винтовые стальные сваи). Набивные сваи относятся к монолитным . Их устраивают непосредственно в грунте из бетона или железобетона с помощью специальных обсадных труб, погружаемых в предварительно устроенные в грунте скважины. Набивные железобетонные сваи применяют при больших нагрузках на фундаменты, они имеют диаметр до 1000 мм и глубину залегания 30 м и более.

По характеру работы в грунте сваи делят на висячие и сваи-стойки. Сваи-стойки проходят через слабый грунт и нижними концами опираются на прочное основание, передавая на него всю нагрузку от здания. Висячие сваи не достигают прочного грунта, а лишь уплотняют слабый грунт. Нагрузку от здания висячие сваи воспринимают главным образом за счет сил трения, возникающих между их боковой поверхностью и грунтом.

Фундаменты под оборудование. Фундаменты под промышленное оборудование должны удовлетворять требованиям прочности, устойчивости и экономичности. Они должны обеспечивать нормальную эксплуатацию оборудования, надежное его крепление и отсутствие сильных вибраций. По конструкции фундаменты под промышленное оборудование делят на массивные и рамные. В качестве материала для их изготовления применяют чаще всего бетон и железобетон. Глубину заложения фундаментов назначают в зависимости от геологических и гидрологических условий строительной площадки, глубины заложения фундаментов здания, соседних примыкающих установок, размера и конструкции самого фундамента, вида и массы оборудования и др.

При проектировании фундаментов следует располагать центры тяжести фундамента и машины на одной вертикали. Во избежание передачи вибраций на конструкции зданий и другого оборудования необходимо предусматривать зазор между фундаментами зданий, соседних машин и другими конструкциями. Иногда целесообразно для уменьшения глубины заложения и давления на грунт увеличивать площадь фундамента и устраивать песчаное основание. Расчет оснований и фундаментов под оборудование производят по нормативным величинам от статических нагрузок: массы фундамента, грунта засыпки над его обрезами и оборудования.