Тема 6.2. Фундаменты и фундаментные балки

Фундаменты воспринимают нагрузки, возникающие в надземных частях, и передают давление от этих нагрузок на осно­вание.

Работа фундаментов протекает в постоянно изменяющихся усло­виях и под воздействием больших нагрузок, поэтому к их качеству предъявляют повышенные требования. Материалы, из которых вы­полняют фундаменты, должны обладать механической прочностью, высокой морозостойкостью, долговечностью и не разрушаться под агрессивным воздействием грунтовых вод.

По характеру конструктивного решения и особенностям выпол­нения различают следующие типы фундаментов промышленных зданий: ленточные, столбчатые, свайные.

По технологии возведения фундаменты разделяются на моно­литные и сборные, по величине заглубления — на фундаменты мел­кого заложения и глубокого.

Промышленные здания каркасного типа имеют столбчатые фундаменты.

Монолитный столбчатый фундамент под железобетонную колон­ну (рис. 6.5) условно делится на две части: подколонник и плиту, которая может иметь одну, две или три ступени. В верхней части

Рис. 6.5. Монолитные железобетонные фундаменты стаканного типа: а — под одну колонну; б — под спаренные колонны; в — с увеличенной банкетной частью; г — с пеньком под металлические колонны; 1 — плитная часть (одно-, двух- или трехступенчатая); 2 — подколонник; 3 — стакан; 4 — анкерные болты

подколоиника размещен стакан для колонны. Стакан поверху на 150 мм, понизу на 100 мм больше размеров колонны. Это обеспечи­вает удобство монтажа и лучшую центровку колонны. Глубину стака­на принимают на 50-150 мм больше заводимой в стакан части ко­лонны. Проектное положение низа колонны фиксируют слоем песка или бетона, зазоры между стенками стакана и поверхностью колон­ны заполняют бетоном на мелком гравии или цементно-песчаным раствором.

Соединение двухветвевых колонн с фундаментом можно осуществ­лять в одном общем стакане или в двух стаканах под каждую ветвь.

В местах сопряжения двух смежных температурных блоков или пролетов разного направления устраивают температурные швы, поэтому под каждую из близрасположенных колонн требуется свой стакан. При отсутствии в номенклатуре нужного двухстаканного подколонника фундамент устраивают монолитный.

Если же шов осадочный, то под каждую колонну устраивается свой фундамент.

Под фундаментами предусмотрено устройство подготовки в виде слоя бетона класса В5 толщиной 100 мм.

Плиты фундаментов армируют по низу подошвы сварными сетками. Подколонник армируют двумя вертикальными сетками, расположенными по коротким сторонам его сечения, а в пределах высоты стакана также горизонтально расположенными сварными сетками.

Фундаменты устраивают из бетона класса В 12,5, В15. Для рабо­чей арматуры применяется горячекатаная сталь классов A-II и A-111.

Сборные железобетонные фундаменты изготовляют одноблоч ны- ми или составными. Верхний элемент фундамента — подколонник опирают на один, два или три ряда фундаментных блоков. Нижний ряд блоков укладывают на песчаную подготовку, располагая их на расстоянии 600 мм один от другого. После установки подколонни­ка пазы между подколонником и плитами зачеканивают.

Сборные фундаментные плиты располагаются на выравнива­ющем слое песка.

Фундамент под металлические колонны (рис. 6.6) выполняется столбчатым с подколонником сплошного сечения. Подколонник снабжается анкерными болтами, которые на нижних концах имеют крюки или анкерные плиты, а на верхних выступающих концах — винтовую нарезку для закрепления с помощью гаек стальной колон­ны на фундаменте. Верх подколонника располагают на отметке -0,600
или -0,200. У колонны устраивают опорную базу — башмак. Под торец колонны укладывают стальной лист, обеспечивающий равно­мерную передачу нагрузки на большую площадь бетона фундамента. Базу, включая опорный лист и анкерные болты, заглубляют ниже от­метки чистого пола и обетонируют. Плошадь верхней грани подко­ленника принимают такой, чтобы от оси анкерных болтов до грани подколонника было не менее 150 мм. Базы к фундаментам крепят анкерными болтами, заделываемыми в фундаменты при их изготов­лении. Болты пропускают через опорную плиту и другие элементы базы. Высота подколонника принимается не менее 700 мм и не ме­нее 35—40 диаметров болта.

Стены каркасных зданий опирают на фундаментные балки (рис. 6.7), укладываемые между подколенниками фундаментов на специальные бетонные столбики.

В местах устройства ворот для въезда в цех автомобильного или железнодорожного транспорта фундаментные балки не укладыва­ют. Железобетонная рама ворот и участки стен в пределах этого шага колонн опираются на монолитную подбетонку.

Рис. 6.6. Башмаки и фундаменты стальных колонн: а — башмак двухветвевой колонны; б — схема железобетонного фундамента; 1 — стержень колонны; 2 — опорный лист; 3 — траверса; 4 — анкерные плиты; 5,6 — анкерные болты; 7 — подливка раствором или бетоном класса по прочности В15; 8 — связи между ветвями колонн; 9 — габариты башмака

Рис. 6.7. Железобетонные фундаменты и фундаментные балки: а — фундаментная балка; б — опирание блоков на фундаменты колонн;

1 — железобетонная колонна; 2 — заделка бетоном; 3 — раствор

Железобетонные фундаментные балки имеют трапециевидное или тавровое сечение. Их размеры зависят от шага колонн. Балки, примыкающие ктемпературному шву и торцевым стенам, укорачи­ваются на 500 мм. Верх фундаментных балок располагают на 30 мм ниже уровня пола. Устанавливают балки на подливку из цементно- пссчаного раствора толщиной 20 мм. Таким же раствором заполня­ют зазоры между торцами балок и стенками подколонников.

По фундаментным балкам устраивают гидроизоляцию стен, со­стоящую из одного-двух слоев рулонного водонепроницаемого ма­териала на мастике. Во избежание деформации балок вследствие пучения грунтов снизу и с боков балок предусматривают подсыпку из шлака, песка или кирпичного щебня. Балки изготовляют из бе­тона класса В15-В30.

Свайные фундаменты (рис. 6.8) под колонны промышленных зданий состоят из забивных или набивных свай, поверх которых укладывают ростверк и железобетонный башмак со стаканом для заделки колонн. Свайные фундаменты устраивают в случае залегания у поверхности земли слабых фунтов и при наличии фунтовых вод.

б

Рис. 6.8. Столбчатые фундаменты на сваях: а — квадратного сечения; б — трубчатого сечения;

1 — «куст» железобетонных свай; 2 — фундаментный башмак; 3 — колонна;

4 — заделка монолитным бетоном; 5 — железобетонная оболочка;

6 — трубчатая свая