А б в г

ж

Рис. 6. 1. Конструктивные схемы фундаментов:

а — ленточный под стены; б — то же под колонны; в — столбчатый под стены; г — отдельный под колонну; д — сплошной безбалочный; е — сплошной балочный; ж — свайный;

1 — стена; 2 — ленточный фундамент; 3 — железобетонная колонна; 4 — железобетонная фундаментная балка; 5 — столбчатый фундамент; 6 — ростверк свайного фундамента;

7 — железобетонная фундаментная плита; 8 — сваи

эксплуатации зда­ний, наличие верховодья) и от климатических условий района. Глубина заложения фунда­ментов под наружные стены и колонны жи­лых и общественных зданий, возводимых на всех грунтах, за исключением скальных, дол­жна быть не менее 0,5 м от спланированной поверхности земли. Глубина заложения фун­даментов в пучинистых (глинистых) грунтах, в среднезернистых и мелкозернистых влаж­ных песчаных грунтах, мелкозернистых пылеватых песках и илистых грунтах определяется глубиной промерзания грунта и конструкцией пола первого этажа. При этом, если здание во время строительства не отапливается, необ­ходимо защитить от промерзания грунты под фундаментами внутренних стен и колонн.

Глубину заложения фундаментов стен и колонн зданий с неотапливаемыми подвалами назначают от уровня пола подвала и прини­мают равной половине расчетной глубины промерзания. При сборных фундаментах ми­нимальную глубину заложения их под внут­ренние стены принимают равной 0,2 м, а при монолитных фундаментах (бетонных, бутобетонных и т. п.) — 0,5 м.

По виду конструкции различают ленточ­ные, сплошные и свайные фундаменты. В за­висимости от технологии возведения фунда­менты бывают сборные и монолитные.

Ленточные фундаменты представляют со­бой непрерывную стену, равномерно загру­женную вышележащими несущими или само­несущими стенами или же колоннами каркаса.

Чаще всего такие фундаменты устраивают под зданиями с каменными стенами (крупно­блочными, кирпичными и др.) и под крупно­панельными зданиями. Равномерная передача ленточными фундаментами нагрузки на осно­вание очень важна, когда на строительной пло­щадке есть неоднородные по сжимаемости грунты, просадочные или слабые грунты с про­слойками.

Монолитные ленточные фунда­менты выполняют из бута, бутобетона, бе­тона, железобетона, крупнопористого бетона и грунтобетона. Бутовые фундаменты обычно выполняются толщиной не менее 500 мм, а при применении постелистого бута-плитняка толщина стенки может быть умень­шена до 300 мм. Бутовые фундаменты трудо­емки в изготовлении и неэкономичны, так как возводят их вручную, что снижает степень ин­дустриализации строительства. Применяют такие фундаменты только в районах, где бу­товый камень является местным материалом. Для бутовых фундаментов применяют тяже­лые природные камни, обычно из известняка или песчаника марки не ниже 200.

Для бутобетонных фундаментов минималь­ная толщина 350 мм. Верхний обрез бутобе­тонных и бутовых фундаментов ввиду неточ­ности плоскости обреза следует увеличить на 80—100 мм по отношению к толщине надзем­ной стены.

Для передачи нагрузки на большую пло­щадь основания применяют уширение к по­дошве, которое в бутовых и бутобетонных мо­нолитных фундаментах производится уступа­ми. Высота уступа принимается не менее 300 мм для бутобетонных массивов, а для бу­товых — два ряда кладки, или 350—600 мм. Отношение высоты уступа к его ширине при­нимают из условия исключения растягивающих напряжений в нижней части фундамента в пределах 1,25—1,75, в зависимости от давления на грунт и марки бетона или раствора. При небольших нагрузках на основание и при хороших грунтах ширину фундаментов книзу можно не увеличивать.

Из монолитных ленточных фундаментов наиболее индустриальны и экономичны буто­бетонные. Применение бутобетонных фунда­ментов дает возможность механизировать производство работ и сократить размеры фун­дамента, например, по сравнению с бутовы­ми. При устройстве этих фундаментов при­меняют инвентарную щитовую опалубку с вы­сокой степенью оборачиваемости. Бутобетон­ные фундаменты выполняют из тяжелого бетона марки 75 и выше с введением в бетон по мере возведения фундаментов бутового камня («изюма») до 30—40% объема. Бутобетонные фундаменты устраивают по щебеночной под­готовке толщиной 50—100 мм, втрамбованной в грунт. На бетонные монолитные фундамен­ты расходуется значительно больше цемента, чем на другие, поэтому они применяются только в тех районах строительства, где нет бутового камня и других заполнителей, заме­няющих бутовый камень. Бетонные фунда­менты выполняют из бетона марки 50 и выше.

Монолитные ленточные железо­бетонные фундаменты применяют в тех случаях, когда требуется значительное развитие ширины подошвы ленты при мини­мальной ее высоте. Такое решение фундамен­тов встречается редко. Оно может быть применено при слабых грунтах и при высоком уровне грунтовых вод, когда заглубление фундаментов экономически нецелесообразно.

Рис. 6.2. Ленточные и столбчатые фундаменты

а — на песчаной подушке; б — бутобетонный фундамент; в, г — бутовый фундамент;

д — то же, с кирпичной облицовкой; е — бетонный фундамент дома с подвалом;

ж — из сборных сплошных бетонных блоков; и —каменный столбчатый фунда­мент;

1 — бетонная подготовка; 2 — фундаментная стена; 3—фун­даментный стеновой блок;

4 — гидроизоляция; 5 — стена надзем­ной части здания; 6 — бутобетон; 7 — бутовая кладка;

8 — уровень пола первого этажа (0,00); 9 — кирпичная облицовка: 10 — пол подвала;

11 — песчаная подушка; 12 — надподвальное перекрытие; 13 — столбчатый фундамент;

14 — фундаментные бал­ки (перемычки); 15 — отмостка

Ленточные фундаменты можно выполнять также из крупнопористого бетона марки не ниже 50. Крупнопористый бетой изготовляют без применения песка из смеси крупного за­полнителя (гравия или щебня), вяжущего и воды. Такие фундаменты применяют в ма­лоэтажных зданиях, возводимых на сухих и маловлажных грунтах, в районах, где песок дефицитен.

Сборные ленточные фундамен­ты из блоков заводского или полигонного изготовления — более индустриальная конструк­ция (см. рис. 6.4) по сравнению с монолит­ными фундаментами. При их устройстве тру­довые затраты на строительстве уменьшаются вдвое. Сборные ленточные фундаменты под стены сооружают из фундаментных блоков-подушек и из фундаментных стеновых бло­ков. Для малоэтажных зданий фундаменты выполняются из фундаментных стеновых бло­ков, образующих соответственно подошву и стену фундамента. Фундаментные блоки-подушки и фундаментные сте­новые блоки широко применяют в массовом строительстве жилых и общественных зданий.

Фундаментные блоки укладывают на вы­ровненную поверхность основания при песча­ных грунтах или на слой утрамбованного пес­ка толщиной около 100 мм при прочих грун­тах. Под пустотелые подушки следует делать бетонную подготовку.

Фундаментные стеновые блоки бывают пустотелые и сплошные. Пустотелые блоки с пустотностью 30—40% изготовляют из тя­желого обыкновенного бетона или силикато­бетона. Сплошные блоки выполняют из тяже­лого бетона, силикатобетона, бутобетона и из природных камней. Фундаментные стеновые блоки часто выполняют из более прочных ма­териалов, чем надземные стены здания, по­этому фундаментные стены могут быть тонь­ше стен здания. Свес стен здания должен быть при этом не более 130 мм.

Столбчатыефундаменты устраивают в тех случаях, когда нагрузки на основание на­столько малы, что давление на грунт от фун­дамента здания меньше нормативного давле­ния на грунт или когда слой грунта, служа­щий основанием, залегает на значительной глубине (3—5 м) и применение ленточных фундаментов экономически нецелесообразно.

Для малоэтажных домов применение столбчатых фундаментов целесообразно при глубине залегания грунта основания более 2—3 м. Такие фундаменты экономичнее ленточных. Столбчатые фунда­менты, устраиваемые под зданием с несущи­ми стенами, располагают под углами стен, на пересечениях наружных и внутренних стен и под простенками. На столбчатые фундамен­ты под стены укладывают перемычки или фундаментные балки.

Перемычки могут быть кирпичными с уст­ройством армированного шва под нижним ря­дом кирпича или железобетонными (монолит­ными или сборными). Перемычки обычно при­меняют при пролетах до 4 м. При больших пролетах применяют железобетонные фунда­ментные балки (сборные или монолитные), называемые иногда рандбалками. При пучинистых грунтах под перемычками и фунда­ментными балками оставляют свободный за­зор величиной 40—50 мм с устройством по душки из песка или шлака толщиной 0,5 - 0,6 м.

Под малоэтажные здания с массивными стенами обычно возводят бутобетонные столб­чатые фундаменты. Размеры сечения бутобе­тонных столбов принимаются не менее 400 мм.

При строительстве многоэтажных зданий применяют железобетонные фундаменты, в зависимости от работы фундаментов под нагрузкой различают фундаменты жесткие и гибкие. Жесткие работают преимуществен­но на сжатие. К ним относятся бетонные, бутобетонные, бутовые и кирпичные. Гибкие ра­ботают в основном на растягивающие и ска­лывающие усилия. К ним относятся фунда­менты с железобетонными подушками.

Глубина заложения фундаментов зданий, примыкающих к смежным зданиям, принима­ется на отметке существующих фундаментов. Если проектируют фундамент рядом с суще­ствующим, то для размещения новых фунда­ментов на более низких отметках подошвы необходимо принять меры защиты существующих фундаментов от осадки устройством шпунтовых ограждений и др. В местах расположения приямков, подвалов, подземных ком­муникаций, фундаментов под тяжелое обору­дование отметку подошвы вновь возводимых фундаментов следует располагать на одном уровне с отметками низа наиболее заглублен­ной части.

 

Рис. 6.3. Конструкции ленточных фундаментов-

а - из бутового камня; б - из бутобетона; в – бетонные:

1 — стальная арматура; 2 — щиты опалубки

 

Переход подошвы фундамента от высокой отметки к более низкой делают усту­пами высотой 0,5—0,6 м и длиной 1—1,2 м каждый. В очень плотных грунтах высота уступа может быть увеличена до 1 м. Разме­ры уступов принимают в зависимости от рода грунта и конструкции фундаментов.

Фундаментные блоки-подушки трапецие­видной формы изготовляют обыкновенно сплошными из тяжелого (обычного) бетона марки 150 с армированием сварными сетками или без армирования. Для уменьшения расхо­да бетона на изготовление блоков-подушек разработаны и внедряются в практику строи­тельства другие решения этих блоков, в том числе предварительно-напряженные блоки, армированные высокопрочной проволокой или струнобетонными стержнями, ребристые ре­шетчатые блоки-подушки различных типов, армированные сварными каркасами и сетка­ми. Здесь по сравнению с обычными типовы­ми конструкциями снижается расход бетона и стали. К недостаткам предварительно-на­пряженных блоков относятся необходимость применения бетона высоких марок (300 вмес­то 150 при обычном армировании), вызыва­ющее увеличение расхода цемента и соответственно стоимости фундамента. Фундамент­ные блоки-подушки или заменяющие их ниж­ние фундаментные блоки укладывают вплот­ную один к другому или с промежутками. При укладке блоков с промежутками образу­ются так называемые прерывистые фундамен­ты.

При возведении ленточных сборных фун­даментов на сильно сжимаемых грунтах или на площадках с неравномерным напластова­нием грунтов, значительно отличающихся по своей сжимаемости, необходимо предусмат­ривать армированный шов поверх фундамент­ных блоков-подушек и армированный пояс поверх последнего ряда фундаментных стено­вых блоков.

 

 

Рис. 6. 4. Сборные ленточные фундаменты

а —сборные железобетонные фундаментные подушки и бетонные блоки; б — план фундамента;

в —общий вид прерывистого фунда­мента; г — пример раскладки блоков фундаментной стены;

д — сопряжение продольных стен с поперечными; 1 и 3 — блок-подушка с предварительно-напряженной арматурой, 2 — укороченный стеновой блок; 4 — укороченная фундаментная подушка; 5 — стеновой фундаментный блок; 6 — пол подвала; 7 — надподвальное перекрытие; 8 — стена надземной части здания; 9—гидроизоляционный ковер; 10 — песчаная подсыпка с мелким гравием; 11 — трубы инженерных коммуникаций; 12 — забетонка и закладка кирпичом; 13 — арматурная сетка

 

 

 

Рис. 6.5. Фундаменты из сборных элементов-

а - сплошные; б — прерывистые; 1 - фундаментные плиты; 2 - фундаментные блоки

 

 

 

Рис. 6. 6. Фундаментная часть крупнопанельного здания

а — разрез по зданию; б, в — общий вид, план и разрезы фун­даментных блоков стаканного типа; /1— песчаная подсыпка: 2 —стакан; 3 — стойка; 4 — ригель; 5 — перекрытие; в —цоколь­ная панель; 7 — стеновая панель; 8 — заливка цементным рас­твором; 9 — подкладные фундаментные плиты; 10 — несущая поперечная стеновая панель

 

Армированный шов располагают по всему периметру стен здания и выполняют при тол­щине его 30—50 мм из раствора марки не ме­нее 50, а при толщине 100—150 мм — из мо­нолитного бетона или из сборных железобе­тонных элементов (бетон марки не ниже 150). Швы и пояса армируют сварными сетками, состоящими из 4—6 продольных стержней диаметром 8—10 мм и из поперечных стержней диаметром 4—5 мм, укладываемых через 300—400 мм. Стенки фундаментов выполняют из рядов стеновых блоков, укладываемых с пе­ревязкой швов по каждому ряду. Смещение блоков принимают при слабых и просадочных грунтах не менее чем на высоту блока, а при плотных малосжимаемых грунтах — на 0,4 высоты блока. Для увеличения пространственной жесткости сборных фунда­ментов необходимо создать связь между про­дольными и поперечными фундаментными стенами перевязкой швов между стеновыми блоками и закладкой в горизонтальные швы сварных сеток из круглых стержней диамет­ром 6—10 мм. Столбчатые фун­даменты под колонны каркасных и крупнопа­нельных зданий выполняют сборными из железобетонных элементов, состоящих из по­душки и фундаментного столба или из блока стаканного типа, образующих «башмак». При больших размерах стаканный башмак выполняется из нескольких сборных элементов.

 

Рис. 6.7. Устройство фундаментов: а — на неравномерно уплотняемых основаниях; б — на косогорах; в — в местах деформационных швов; 1 — армированный шов; 2 — армированный пояс; 3 — доски, обернутые пергамином

 

Фундаменты для крупнопанельных зданий более рационально выполнять из крупнораз­мерных элементов. При конструктивной схеме с по­перечными несущими стенами подземную часть целесообразно выполнять или из пане­лей сплошного сечения, или из фундаментных рам, которые устанавливаются на фундаментные блоки-подушки. В этих слу­чаях следует особое внимание обращать на сопряжение фундаментных рам с цокольными панелями, которые выполняются путем свар­ки арматурных петель с последующим их замоноличиванием.

При конструктивной схеме с продольными несущими стенами фундаменты целесообраз­но выполнять из крупноразмерных фунда­ментных элементов, которые яв­ляются опорами для панелей наружных и внутренних стен. Фундаментные элементы ставят на тщательно выровненную песчаную подсыпку толщиной 80—100 мм. В продоль­ном направлении эти элементы разбиваются таким образом, чтобы стыки их не совпадали со стыками наружных стен. Фундаментные элементы сопрягаются между собой через ар­матурные петли, расположенные в торцах с последующим замоноличиванием бетоном.

 

 

 

Рис.6. 8. Сборные ленточные фундаменты крупнопанель­ных зданий

а — с поперечными несущими стенами; б — с продольными несу­щими стенами; в — сопряжение фундаментных элементов; 1— фундаментная рама; 2 — фундаментный блок-подушка;

3 — цокольная панель; 4 — стена жесткости; 5 — стеновая панель; 6 — панель перекрытия;

7 — арматурные петли; 8 — замоноличивание бетоном; 9 — стальная закладная деталь;

10 — крупнораз­мерный фундаментный элемент