Фундаменты мелкого заложения на естественных основаниях

Фундаменты мелкого заложения на естественных основаниях называют такие фундаменты, которые сооружают в открытых котлованах глубиной не менее 5-6 м. Основное требование к фундаментам - их достаточная прочность, долговечность, морозостойкость, стойкость против агрессивного воздействия подземных вод.

Фундамент должен иметь такие размеры, чтобы среднее давление по подошве (под подошвой) фундамента не превосходило расчетного сопротивления грунта основания. Кроме того, расчетные значения абсолютных осадок и разностей осадок между отдельными фундаментами одного сооружения не должны превосходить установленных нормами проектирования предельных значений.

Для устройства фундаментов используют железобетон, бетон, бутобетон, бутовую кладку, иногда – цементогрунт.

Разновидности фундаментов мелкого заложения:

1) отдельные фундаменты под колонны в сочетании с фундаментными балками (рандбалками);

2) столбчатые фундаменты под кирпичные стены;

3) ленточные фундаменты под кирпичные стены (непрерывные);

4) ленточные фундаменты под колонны;

5) фундаменты из перекрестных лент под колонны;

6) фундаменты в виде сплошной плиты;

7) массивные фундаменты.

1). Отдельные фундаменты под колонны в сочетании с фундаментными балками (рандбалками) применяются обычно в промышленных зданиях при не слишком больших нагрузках на грунт, достаточно прочных и мало сжимаемых грунтах, гибкой схеме работы надземной части здания, когда колонна и ригели или колонна и ферма соединены шарнирно.

Различаются способом крепления фундамента с колонной.

Чаще всего:

а) замоноличивание (мелкие колонны) (рисунок 1:1).

Рисунок 1.1. 1 – бетон на мелком заполнителе не ниже класса бетона самого фундамента (не ниже В20); 2 – стакан;

б) большие колонны – без стакана, жесткий стык – сварка и стык замоноличивается бетоном.

Рисунок 1.2.

2). Отдельные фундаменты под кирпичную стену (бесстаканные, столбчатые). Применяются для малоэтажных зданий, при хороших грунтовых условиях, как правило, для частного индивидуального строительства.

Рисунок 1.3. Отдельный фундамент под кирпичную стену (бесстаканный, столбчатый)

Рисунок 1.4. Поперечные сечения столбчатых фундаментов

3). Ленточные фундаменты под кирпичные стены.

Ленточные фундаменты иногда называют непрерывными. Применяются при равномерной нагрузке от стен на грунт и постоянных вдоль стены грунтовых условиях (условие плоской деформации (l/b ≥ 10).

Изменение размеров глубины заложения возможно только на отдельных участках ограниченной длины. Участки, имеющие разные размеры фундаментов, отделяются осадочными швами.

Применяются при значительных нагрузках и достаточно слабых нагрузках. Несущественно изменяют жесткость сооружения. Почти не работают на изгиб в продольном направлении (при большой жесткости стен).

Рисунок 1.5. Сборный ленточный фундамент под стену

Рисунок 1.6. Ленточные фундаменты:

а - монолитный; б - сборный сплошной; в - сборный прерывистый;

1- армированная лента; 2 - фундаментная стена; 3 - стена здания; 4- фундаментная подушка; 5 - стеновой блок

Рисунок 1.8. Конструкции фундаментных плит:

а - сплошная; б - ребристая; в – с угловыми вырезами

4) Ленточные фундаменты под колонны.

Применяются при шаге колонн не более 6 м и при наличии слабых грунтов.

Уменьшают неравномерности осадки отдельных колонн.

5) Перекрёстные ленточные фундаменты под колонны. Применяется при малом шаге колонн, при больших нагрузках и слабых грунтах. Перекрестные ленты позволяют выравнивать осадку не только отдельных колонн в ряду, но и здания в целом.

Рисунок 1.9. Перекрёстные ленточные фундаменты под колонны

6). Сплошной плитный (гладкий) фундамент. Фундаменты в виде сплошной плиты, как под колонны, так и под кирпичные стены устраивают под всем сооружением или его частью в виде железобетонных плит под сетку колонн и стен. Такие фундаменты работают на изгиб в двух взаимно перпендикулярных направлениях, имеют небольшую равномерную осадку, им не страшно подтопление поверхностными водами, а также они защищают подвальные части здания. Размеры таких фундаментов обусловлены размерами сооружения в плане.

Рисунок 1.10. Сплошной плитный (гладкий) фундамент под колонны

Рисунок 1.11. Сплошной плитный (гладкий) фундамент

Рисунок 1.12. Фундамент в виде сплошной плиты

Рисунок 1.13. Плитные фундаменты со сборными стаканами

Рисунок 1.14. Плитный фундамент с монолитными стаканами

Рисунок 1.15. Плитный ребристый фундамент

Рисунок 1.16. Сплошной фундамент под группу колонн

Рисунок 1.17. Сплошной коробчатый фундамент

7) Массивные фундаменты - это фундаменты массивных сооружений с массивной подземной частью (фундаменты плотин, мостовых опор, доменных печей, дымовых труб, под машинное оборудование с динамическими нагрузками). Они создают большую инерцию, препятствуют колебаниям, уменьшают амплитуду, скорость, ускорение колебаний и т.д.

Рисунок 1.18. Массивный фундамент под доменную печь

Рисунок 1.19.Фундамент доменной плиты

Рисунок 1.20. Основания под печи, располагаемые в нижнем этаже здания:

а - у каменных стен здания; б - в проемах стен на уширении их фундаментов 1 - печь; 2 - гидроизоляция; 3 - предтопочный стальной лист; 4 - деревянный пол; 5 - кирпичный бутовый или бетонный фундамент; 6 - песок; 7 - открытая отступка; 8 - кирпичная стена; 9 - заделка раствором; 10 - перемычки стены; 11 - глухая разделка толщиной в полкирпича

По способу устройства фундаментов в котловане различают монолитные и сборные.