Основные понятия, классификация оснований и фундаментов
Подземные части здания (или, как их еще называют, конструкции нулевого цикла) располагаются ниже нулевой отметки, за которую принимают перекрытие первого этажа. К этим конструкциям относятся фундаменты и стены подвальных или цокольных этажей, которые должны отвечать требованиям по обеспечению прочности, устойчивости и долговечности (морозостойкости, сопротивлению воздействия грунтовых и агрессивных вод и др.)
Все здания и сооруженияопираются на поверхностные слои земли (глины, пески, скальные породы и т.р.), именуемые в строительстве грунтами.
Основаниемназывают часть массива грунтов, непосредственно воспринимающую нагрузку и вследствие этого подверженную деформациям под ее воздействием. Основание из грунтов природного сложения называют естественным. Основание из предварительно уплотненных или укрепленных тем или иным способом грунтов называют искусственным. Естественным основанием называется грунт, залегающий под подошвой фундамента и имеющий в своем природном состоянии достаточную несущую способность для обеспечения устойчивости зданий и допустимых по величине и равномерности осадок (скальные, крупнообломочные грунты, крупные и средние гравелистые пески). Искусственное основание – это искусственно уплотненный грунт, который в природном состоянии не обладает достаточной несущей способностью на глубину заложения фундамента.
Если основание состоит из одного слоя грунта, его называют однородным, если из нескольких слоев – неоднородным. Слой (пласт) грунта, на который опирается фундамент, называют несущимслоем, а нижележащие слои – подстилающими.
Фундаментом называют часть здания или сооружения, преимущественно находящуюся ниже поверхности грунта (на суше) или ниже самого низкого (меженного) уровня воды в водотоке (водоеме) и предназначенную для передачи нагрузок на основание.
Различают массивныефундаменты, состоящие из одного несущего элемента и немассивные, состоящие из группы (куста) несущих элементов – свай разных видов, свай-оболочек (оболочек), свай-столбов (столбов), объединенных в единую конструкцию плитой, называемой ростверком.
Независимо от типа фундаментов и особенностей их конструкции принято называть обрезом фундамента поверхность его соприкосновения с надфундаментной частью здания или сооружения; подошвой фундамента нижнюю поверхность его соприкосновения с грунтом основания; высотой фундамента расстояние от его подошвы или нижнего конца (низа) несущих элементов до обреза; глубиной заложения фундамента расстояние от поверхности грунта или уровня воды в водоеме до подошвы фундамента или низа несущих элементов. См. рис.2.
Рис. 2 Основные характеристики фундаментов на примере фундамента мелкого заложения
Следует отметить особо, что у свайных фундаментов не выделяется низ фундамента. И характеристика «высота фундамента» заменяется характеристикой «длина сваи». План фундамента – это разрез здания горизонтальной секущей плоскостью в уровне обреза фундамента.
План свайного фундамента приведен на рис.3.
Фундаменты классифицируют по нескольким параметрам — по виду заложения, по способу изготовления, по материалу из которого они выполнены.
По виду заложения фундаменты подразделяются на два типа: мелкого и глубокого заложения. Характерной особенностью фундаментов мелкого заложения иногда не правильно называемых «фундаментами на естественном основании», является передача на основание вертикальных, горизонтальных и изгибающих (от моментов) нагрузок от надфундаментной части здания или сооружения только через их подошву. Их боковая поверхность в работе не участвует из-за невозможности, как правило, обеспечить засыпку пазух между боковыми поверхностями фундаментов и котлованов грунтом с плотностью, равной или выше природной.
Фундаменты мелкого и глубокого заложения подразделяют по конструктивным особенностям. Фундаменты мелкого заложения можно разделить на:
· сплошные в виде плиты,
Рис. 3а Схема расположения свайного поля
Рис 3б Схема расположения свайных ростверков (фрагмент в осях 1-18)
На рис.4,5,6 приведены фундаменты мелкого заложения.
Рис. 4 Фундаменты сборные ж/б столбчатый пенькового типа и ленточный
Рис. 5 Фундамент сборный ж/б мелкого заложения стаканного типа
Рис.6 Фундамент ж/б монолитный мелкого заложения
В отличие от фундаментов мелкого заложения нагрузки, воспринимаемые фундаментами глубокого заложения (выполняемых в виде свай, оболочек, столбов либо опускных колодцев),передаются на грунт не только через их подошву (сваи-стойки). Нагрузка может передаваться и через боковую поверхность сваи (висячие сваи) и вследствие появления сил трения, фундаменты сопротивляются вдавливанию (вертикальному смещению) в грунт, и силам бокового отпора грунта, т.е. сопротивляются смещению (сдвигу или повороту).
Благодаря тому, что в работе фундаментов глубокого заложения всегда в той или иной степени кроме подошвы участвует и боковая поверхность, повышается степень использования прочностных свойств материалов, а, следовательно, сокращается их расход.
Фундаменты глубокого заложения подразделяют по виду несущих элементов из:
Ниже на рис.7 приведен вид в плане и разрезе фундамента глубокого заложения.
Рис. 7 Куст свай
В свою очередь фундаменты перечисленных видов могут быть монолитными, сборными и сборно-монолитными. Сборные конструкции это те конструкции, которые с завода привозят готовыми для монтажа (например, фундаментный блок). Монолитные конструкции это те конструкции, которые выполняют непосредственно на стройке, т.е. на место привозят доски на опалубку (или инвентарную опалубку), смазочные материалы, арматуру, бетон и пр.
Следует отметить, что при устройстве столбчатых и свайных фундаментов без дополнительных мер невозможно устроить подземный объем (цокольный этаж, подвал и техподполье).
Помимо перечисленных основных видов фундаментов в практике строительства мостов и трубопроводов известны другие разновидности фундаментов. Они представляют собой видоизмененные основные конструкции, например безростверковые фундаменты опор мостов, так называемые безростверковые опоры.
Материалом для фундаментов могут служить дерево, бутовый камень, бутобетон, бетон, железобетон, грунтовые материалы.
Фундамент должен выполняться из материалов с минимальным водопоглощением (например, полнотелого глиняного кирпича). Иначе грунтовая влага через сеть капилляров материала за счет осмотических сил будет подниматься вверх. И, соответственно, чем выше и чем дольше поднимется влага, тем дольше она будет оставаться в конструкции, следовательно, тем выше будет степень намокания фундамента (а, возможно, и стен) и тем сложнее потом будет конструкции осушить. Поэтому для предотвращения намокания стен очень важно грамотно выполнить горизонтальную гидроизоляцию в надфундаментной части здания.
Источник
Высота фундамента
2. Высоко возведенный фундамент в своей верхней части может хорошо использоваться в качестве цоколя здания. Выигрыш тут очевиден, цельная конструкция будет иметь лучшие характеристики, чем в случае, когда фундамент и цоколь четко разделены. Это скажется как на эксплуатационных характеристиках дома, так и на его целостности.
Осадка фундамента
Осадкой основания (или осадкой фундамента) называют вертикальное перемещение поверхности грунта под подошвой фундамента, связанное с передачей на основание нагрузки от сооружения.
Фундамент
(от латинского «fundamentum» — «основание») – это самая нижняя (подземная или подводная) часть здания или сооружения, которая принимает на себя все нагрузки передает их на основание.
Выделяют следующие виды фундамента: ленточный (выполненный в том числе из перекрестных лент), столбчатый, сплошной, свайный. Фундаменты также бывают монолитные и сборные. Основным материалом при возведении фундамента служат бетон, железобетон, бутовый камень и дерево.
Основа — это часть предмета, часто скрытая, которая является главной опорой, на которой держатся остальные части этого предмета (фундамент – основа дома)
Основой любого дома, считается прочный качественный фундамент. Исходя их того насколько правильно он выполнен, зависит прочность всей конструкции. Сегодня при строительстве малоэтажных построек, применяются несколько видов фундамента, которые отличаются структурой и технологией закладки.
Ленточные фундаменты.
Такие фундаменты устраивают под стенки зданий из сборных бетонных и железобетонных блоков, редко из бутовой кладки. Ленточные фундаменты под ряды колонн устраивают при стоечных опорах путепроводов, имеющих конструкцию чувствительную к неравномерным осадкам основания. Такие фундаменты устраивают также в случае малого расстояния между стойками когда выполнение отдельных фундаментов становиться не рациональным, а также при сильно сжимаемых грантах.
Столбчатый фундамент
При строительстве легких конструкций с успехом применяется столбчатый фундамент. Это система столбов одинакового размера, которые нужно закладывать с одинаковым интервалом в два метра. Именно столбы выполняют опорную функцию для всей конструкции. Столбы можно выполнить из следующих материалов: — Камня;— Бетона;— Железобетона;— Кирпича.Если сравнивать столбчатый фундамент с другими видами, то можно отметить, что он менее затратный и трудоемкий.
Свайный фундамент
В принципе, технология выполнения свайного фундамента схожа с технологией столбчатого, и, по сути, является его разновидностью. Сваями служат стержни из металла, дерева или железобетона. Такой вариант способен съекономить бюджет.
Такой вид используют в случае, когда отмечается слабость верхнего слоя почвы. Сваи необходимо вкрутить или забить в глубокие слои грунта, передавая им нагрузку от постройки. Такой фундамент зачастую используется при крупногабаритных постройках, де очень важен высокий уровень прочности. Не рекомендуется его применять в строительстве частных домов.
Плитный фундамент
Этот тип фундамента являет собой плиту из железобетона. Ее кладут по всему периметру на основание. Данный вид фундамента является достаточно прочным и не зависящим от трансформации грунта.
Среди недостатков плитного фундамента можно отметить большие расходы на стройматериалы и количество проведенных подготовительных работ. Но, конечный результат способен порадовать, и искупает затраченные средства.
Перед тем, как приступить к планировке фундамента, необходимо учесть не только материал, из которой будет выполнен дом, но и тип грунта. Идеальным вариантом станет приглашение специалиста на участок. Он сможет правильно оценить состояние почвы и подобрать фундамент, исходя из представленных данных.
Основные понятия и определения. Классификация оснований и фундаментов.
Инженерное сооружение состоит из надземной части и фундамента, который расположен ниже уровня воды в реке или поверхности земли.
Всякое сооружение передает действующую на нее нагрузку, включая собственный вес на основание.
Основание – это наслоение грунтов, воспринимающее давление от сооружения.
Располагать сооружение прямо на поверхности можно очень редко. Этому препятствуют некоторые особенности верхних слоев грунта:
а) малая несущая способность;
б)возможность вертикального перемещения под действием метереологических факторов (пучение при промерзании, просадка приоттаивании, набухание при увлажнении, усадка при высыхании);
в) возможность разрушения разными землероями, корнями растений, выветриванием.
Все это вызывает необходимость устройства фундаментов.
Фундаментом называют подземную или подводную конструкцию, которая предназначена главным образом, для передачи давления нагрунты, которые залегают на некоторой глубине.
Схема фундамента под мостовую опору показана на рис.1
1 – опора моста ( надфундаментная часть);
4 – несущий слой грунта;
5 – подстилающий слой грунта.
Предельными называется такие состояния, при которых становится невозможной или вызывает значительные затруднения нормальная эксплуатация сооружения.
Предельные состояния делятся на 2 группы:
І группа – состояния, когда эксплуатация сооружения невозможна из-за исчерпывания его несущей способности (прочность, стойкость);
ІІ группа – состояния затрудняющие нормальную эксплуатацию сооружения (деформированность).
Просадки – это вертикальные деформации, вызванные коренным изменением структуры грунта.
Осадки – это деформации, вызванные уплотнением грунта без коренного изменения его стуктуры.
Грунтовые основания деформируются под нагрузкой от сооружения всегда. При действии на фундамент только вертикальных центрально приложенных сил, основание сжимается равномерно. Если в нагрузках есть горизонтальные силы и момент, то деформации неравномерны, возникают крены (наклоны) сооружений.
Источник
Основные понятия и определения. Классификация оснований и фундаментов.
Инженерное сооружение состоит из надземной части и фундамента, который расположен ниже уровня воды в реке или поверхности земли.
Всякое сооружение передает действующую на нее нагрузку, включая собственный вес на основание.
Основание – это наслоение грунтов, воспринимающее давление от сооружения.
Располагать сооружение прямо на поверхности можно очень редко. Этому препятствуют некоторые особенности верхних слоев грунта:
а) малая несущая способность;
б)возможность вертикального перемещения под действием метереологических факторов (пучение при промерзании, просадка приоттаивании, набухание при увлажнении, усадка при высыхании);
в) возможность разрушения разными землероями, корнями растений, выветриванием.
Все это вызывает необходимость устройства фундаментов.
Фундаментом называют подземную или подводную конструкцию, которая предназначена главным образом, для передачи давления нагрунты, которые залегают на некоторой глубине.
Схема фундамента под мостовую опору показана на рис.1
1 – опора моста ( надфундаментная часть);
4 – несущий слой грунта;
5 – подстилающий слой грунта.
Плоскость І — І, разделяющая фундамент от над фундаментной части, называется – обрез фундамента.
Плоскость ІІ — ІІ, которой фундамент опирается на грунт, называется подошвой фундамента.
Расстояние по вертикали от уровня обреза фундамента до подошвы фундамента называется высотой фундамента ( hf ).
Расстояние по вертикали от поверхности грунта до подошвы фундамента называется глубиной заложения фундамента (h, или d).
В современном строительстве применяют различные конструкции и способы устройства фундаментов, которые условно можно разделить на две условны группы:
фундамент мелкого заложения;
фундамент глубокого заложения.
Если фундамент закладен на глубину до 5-6 м и отношение этой глубины к ширине подошвы не превышает 1,5-2, то его называют фундаментом мелкого заложения и возводят в котлованах.
Если подошва фундамента расположена на глубине больше 5-6 м м и отношение этой глубины к ширине подошвы больше 1,5-2, то такой фундамент будет глубокого заложения.
Фундаменты глубокого закладывания подразделяются на свайные, опускные колодцы, кессоны. Они имеют разные специфические способы производства работ и соответственно особые конструкции.
Кроме этого фундаменты глубокого заложения и мелкого заложения отличаются:
способом производства работ;
— расчетами: при расчетах фундамента мелкого заложения учитывается работа (сопротивление) грунта только на подошве фундамента, фундаментов глубокого заложения – учитывается еще и сопротивление грунта по боковой поверхности фундамента, то есть фундамент рассчитывается с учетом его заделки (защемления) в грунте.
Основания подразделяются на:
естественные и искусственные;
скальные и нескальные.
Скальные основания представляют собой массивные каменные горные породы, изверженные, метаморфические и осадочные, которые спаяны и сцементированы жесткой связью между зернами, и которые залегают в виде сплошного массива или трещиноватой толщи и характеризующиеся значительными пределами прочности при сжатии (больше 50 кгс/см2).
Деформации скальных оснований при действии нагрузки от сооружений небольшие и их часто не учитывают.
При выборе отметки заложения оснований сооружения важным является глубина заложения скальных пород, их трещиноватость, обломочность, мощность, зоны выветривания.
Это самые надежные и несжимаемые основания.
Нескальные основания представляют толщу рыхлых горных пород –грунтов несвязных или связных, но прочность их внутренних связей во много раз меньше прочности материала самих минеральных часттиц. Это отложения крупнообломочных, песчаных, глинистых и илистых грунтов. Эти основания требуют к себе наибольшего внимания при возведении сооружений, так как им свойственна значительно большая деформируемость и неоднородность по сравнению со строительными материалами, из которых возводятся сооружения(бетон, железобетон, и тому подобное).
Если фундамент возводится на грунте с сохранением его природных качеств, то есть на грунте ненарушенной структуры, то такое основание называется естественным.
Если грунт перед возведением фундамента укрепляют тем или иным способом , то такое основание называется искусственным.
Источник