6. Фундаменты
Фундаменты являются основным и наиболее ответственным конструктивным элементом несущего остова здания.
6.1. Общие положения
Воздействия на фундаменты.Фундаменты работают в сложных условиях, подвергаясьсиловыминесиловым воздействиямразличного характера (рис. 6.1).
Рис. 6.1. Схема воздействий на фундаменты
Силовые воздействия– нагрузки от веса здания и грунта, силы пучения, сейсмические удары, упругая реакция грунта, вибрации – вызывают сжимающие, сдвигающие и изгибающие напряжения, результатом которых могут быть недопустимые деформации фундаментов и их разрушения.
Несиловые воздействия– переменные температура и влажность грунта и воздуха, избыточное увлажнение, воздействие агрессивных химических веществ и биологических факторов – могут привести к нежелательным разрушительным процессам в фундаментах.
Требования к фундаментам.Учет силовых и несиловых воздействий на фундаменты обуславливает основные эксплуатационные требования к ним:
- прочность;
- устойчивость на опрокидывание и скольжение;
- пространственная жесткость;
- долговечность;
- стойкость к воздействию грунтовых вод, химической и биологической агрессивности среды.
Кроме этого фундаменты должны удовлетворять требованиям технологичности устройства и экономическим требованиям минимума затрат средств, труда и времени на их возведение, что достигается индустриальными методами строительства.
6.2. Классификация фундаментов
По конструктивному типу и формеразличают фундаменты (рис. 6.2):
- ленточные, располагаемые по всей длине стен или в виде сплошной ленты под рядами колонн;
- столбчатые, в виде отдельных опор под колоннами каркасных зданий, а также под стенами малоэтажных бесподвальных зданий;
- сплошные(плитные), представляющие собой монолитные плиты под всей площадью здания или его частью;
- свайные, в виде погруженных в грунт (устроенных в грунте) стержней – свай.
|
Ленточные |
Сплошные | |
|
|
| |
|
Столбчатые |
Свайные | |
|
| ||
Рис. 6.2. Основные типы фундаментов
По материалу фундаменты могут быть: из природного камня, бутобетона, грунтобетона, бетона и железобетона.
По заглублению в грунтразличают фундаменты: мелкого (до 5 м) и глубокого (более 5 м) заложения. Большинство зданий проектируется и строится с фундаментами мелкого заложения, которые имеют следующие отличительные особенности:
- нагрузка на основание передается преимущественно через плоскую подошву, в то время как глубокие фундаменты (например, свайные) нагрузку передают также и боковой поверхностью;
- соотношение размеров – ширины и высоты – незначительно, что позволяет рассматривать их как жесткие конструкции;
- устройство фундаментов осуществляется в отрываемых открытых котлованах или в полостях, создаваемых в массиве грунта.
По способу изготовленияфундаменты могут возводитьсямонолитными, сборно-монолитнымиисборными. Применение монолитных фундаментов наиболее рационально, так как они дешевле сборных и имеют лучшие технические характеристики.
По характеру работыконструкции фундаментов могут бытьжесткими, работающими только на сжатие, игибкими, рассчитанными на восприятие изгибающих усилий. Гибкие фундаменты выполняются из железобетона, что позволяет снизить расход бетона, но одновременно увеличивается расход стали.
По характеру нагруженияразличаютцентрально нагруженныеивнецентренно нагруженныефундаменты.
По способу опиранияна грунт различают фундаменты: непосредственноопирающиеся на грунт(на естественном основании);фундаменты трения– висячие сваи (на искусственном основании).