4.2. Фундаменты

Подземная часть, воспринимающая все нагрузки от здания и распределяющая эти нагрузки на грунты основания, называется фундаментом. Фундаменты должны удовлетворять требованиям прочности, устойчивости, экономичности и индустриальности их возведения.

Конструкция фундамента зависит от конструкции опор здания, от величины и характера действующих на фундамент нагрузок, от геологического строения грунтов на строительной площадке и т.д.

Фундаменты могут выполняться бутобетонными, на основе бутовой кладки, бетонными, железобетонными, кирпичными, деревянными.

Бутобетонные фундаменты выполняют из бетонной смеси с введением в нее по мере заполнения траншеи бутового камня в количестве 25-45% от объема бетонной смеси. Бутовые фундаменты выполняют из природных камней – бута, изготовленного из известняка, песчаника, гранита. Кирпичные фундаменты применяют в районах, где отсутствуют другие природные и пригодные для фундаментов материалы; кирпич должен быть хорошо обожженный.

Бетонные и железобетонные фундаменты выполняются из сборных элементов (блоков) заводского изготовления или из монолитного бетона и железобетона, приготовляемого на месте строительства.

По способу устройства различают сборные и монолитные фундаменты. Сборные фундаменты изготовляют из бетонных или железобетонных блоков заводского изготовления и монтируют на месте с помощью машин и механизмов. Сборные фундаменты по сравнению с монолитными имеют ряд преимуществ: трудоемкость их возведения значительно меньше, чем монолитных, их можно возводить в зимнее время без устройства тепляков.

По виду напряжений, возникающих в горизонтальных сечениях тела фундамента, они бывают гибкие и жесткие. Жесткие фундаменты работают только на сжатие, гибкие – на изгиб, т. е. кроме сжатия, испытывают напряжение растяжения. Поэтому если жесткие фундаменты могут выполняться из бутобетона, бетона, бутовой кладки, то гибкие – только из железобетона.

По конструкции фундаменты разделяют на ленточные, столбчатые, свайные и сплошные.

Л енточные фундаменты обычно устраиваются под зданиями с кирпичными, крупноблочными и крупнопанельными стенами бескаркасных зданий. Такие фундаменты, являясь как бы продолжением стен ниже уровня земли, сплошной лентой тянутся по всему периметру здания. Ленточные фундаменты передают нагрузки на основание равномерно. Выполняются они сборными и монолитными (рис. 25).

Рис. 25. Ленточные фундаменты:

а – сборный сплошной; б – сборный прерывистый; в – сборный облегченный; г – монолитный прямоугольного и столбчатого сечения

Сборные ленточные фундаменты монтируются из фундаментных блоков-подушек и стеновых блоков; последние укладываются на фундаментные подушки, образуя вертикальную часть фундамента. Фундаментные подушки изготовляют из тяжелого бетона и армируют сварными стальными сетками. Блоки-подушки имеют поперечное сечение трапецеидальной формы. Они укладываются на утрамбованную песчаную подготовку толщиной не менее 15 см вплотную друг к другу или с промежутками (рис. 25, а, б). По подушкам укладывают фундаментные блоки длиной 2,4 м и высотой 0,6 м. Толщина блоков может быть 300, 400, 500 и 600 мм. Маркировка блоков – СП. На прочных естественных основаниях устраивают прерывистые фундаменты, при которых блоки-подушки укладываются с разрывами, заполняемыми грунтом (рис. 25, в).

Монолитные ленточные фундаменты (бетонные, бутобетонные или бутовые) в поперечном разрезе имеют форму прямоугольника. Ширина фундамента несколько больше ширины стен (рис. 25, г). При передаче больших нагрузок на основание (в многоэтажных зданиях) подошву фундамента развивают в ширину. Уширение делается в виде одного или нескольких уступов высотой 30 см (рис. 25, г). Входящие углы уступов не должны выходить за пределы линии, ограничивающей угол α. Величина угла приведена в табл. 5.

Таблица 5

Угол, при котором не возникает растягивающих напряжений

Давление на основание по подошве фундамента, МПа	Для бутобетонных и бетонных фундаментов при марке бетона				Для бутовой кладки
	менее 100		100и более
	α	tg α	α	tg α	α	tg α
0,15 и менее более 0,15	31о10 26о35	0,606 0,50	33о50 31о10	0,67 0,606	29о45 26о35	0,57 0,50

Фундамент стаканного вида устраивают в каркасных зданиях гражданского назначения под колонны, на которые передаются все нагрузки. При центрально нагруженных колоннах подошва фундамента имеет в плане форму квадрата. Столбчатые фундаменты экономичнее ленточных. Фундаменты стаканного типа устраивают из одного блока или составными. Размеры стакана больше сечения колонн по верху на 75 мм, а по низу на 50 мм. Толщина стенок стакана и дна должна быть не менее 200 мм. Конструкции сборных железобетонных фундаментов для зданий каркасного типа представлены на рис. 26.