Что является обрезом фундамента

ОБРЕЗ ФУНДАМЕНТА

уступ фундамента у сопряжения его с телом опоры. Устраивается в речных опорах на уровне не выше самого низкого горизонта воды в реке, а в береговых опорах — обычно на уровне поверхности грунта.

Технический железнодорожный словарь. — М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство . Н. Н. Васильев, О. Н. Исаакян, Н. О. Рогинский, Я. Б. Смолянский, В. А. Сокович, Т. С. Хачатуров. 1941 .

Смотреть что такое «ОБРЕЗ ФУНДАМЕНТА» в других словарях:

условный обрез фундамента — 4.11 условный обрез фундамента; УОФ. Источник: ГОСТ Р 54270 2010: Стойки для опор контактной сети железных дорог. Технические условия оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 54270-2010: Стойки для опор контактной сети железных дорог. Технические условия — Терминология ГОСТ Р 54270 2010: Стойки для опор контактной сети железных дорог. Технические условия оригинал документа: 3.10 закладные изделия: Изделия, устанавливаемые в отверстия стоек для опор контактной сети, для крепления консолей и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Условный — 7. Условный Содержащееся в справочнике сообщений или сегментов условие необязательного использования сегмента, элемента данных, составного элемента данных или компонентного элемента данных Источник: ГОСТ 6.20.1 90: Электронный обмен данными в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

БАНКЕТ — 1. невысокий земляной вал, устраиваемый вдоль верхнего края выемки и предназначенный для защиты бровки и откоса от разрушения стекающей водой 2. утолщённый подколонник, устанавливаемый на обрез фундамента с целью выведения основания колонны на… … Строительный словарь

банкет (в строительстве и гидротехнике) — банкет 1) земляной вал, устраиваемый с нагорной стороны дорожной выемки для защиты ее от стока поверхностной воды; 2) отсыпанная из камня призма в верховой и низовой частях плотины, сооружаемой из грунтовых материалов. [СНиП I 2] банкет 1.… … Справочник технического переводчика

Источник

Что такое обрез фундамента

Основанием называют толщу природных напластований горных пород, которые воспринимают нагрузку от вышележащих конструкций и взаимодействуют с ними. Основания называют естественными, если они сложены природными грунтами или скальными породами в условиях естественного залегания. Основания из предварительно уплотненных или укрепленных тем или иным способом грунтов называют искусственными.

Если основание состоит из одного слоя грунта, его называют однородным, если из нескольких слоев — неоднородным. Слой грунта, на который опирается фундамент, называется несущим слоем, а нижележащие слои — подстилающими.

Фундаментом называют часть опоры, находящуюся ниже поверхности грунта (на суше) или ниже самого низкого (меженного) уровня воды в водотоке (водоеме) и предназначенную для передачи нагрузок на основание. Различают массивные фундаменты, состоящие из одного несущего элемента (рис. 6.1, а) и немассивные, состоящие из группы (куста) свай разных видов (в том числе забивных и буровых), объединенных в единую конструкцию плитой, называемой ростверком (рис. 6.1, б).

Рис. 6.1. Фундаменты опор моста:

а — из одного несущего элемента; б — из куста несущих элементов;

• 1 — надфундаментная часть опоры; 2 — фундамент; 3 — поверхность грунта (дно водотока); 4 — уровень размыва; 5 — несущий слой грунта;
• 6 — условный контур основания; 7 — подошва фундамента; 8 — боковая грань фундамента; 9 — уступ; 10 — обрез фундамента; 11 — ростверк;
• 12 — тампонажный слой бетона; 13 — несущие элементы; 14 — подошва тампонажного слоя; 15 — боковая поверхность ростверка

Независимо от типа фундаментов и особенностей их конструкции обрезом фундамента принято называть плоскость его соприкасания с надфундаментной частью опоры; подошвой фундамента — нижнюю плоскость его соприкасания с грунтом основания; высотой фундамента h — расстояние от его подошвы или конца (низа) несущих элементов до обреза; глубиной заложения фундамента d — расстояние от поверхности грунта или уровня воды в водоеме до подошвы фундамента или низа несущих элементов.

Под воздействием на фундамент вертикальных нагрузок, равномерно сжимающих грунты основания, происходят перемещения фундамента, называемые осадкой. При действии на фундаменты неравномерных сжимающих нагрузок и изгибающих моментов наблюдаются наклоны, называемые кренами. Воздействие значительных горизонтальных нагрузок на фундаменты приводит к их смещениям, называемым сдвигами.

При выборе глубины заложения фундаментов решается вопрос о несущем слое грунта и о типе основания. На выбор глубины заложения фундаментов влияют три фактора: инженерно-геологические условия площадки; климатические особенности местности и их воздействие на верхние слои грунта; конструктивные особенности сооружения.

Конструкция фундамента мелкого заложения определяется, главным образом, глубиной его заложения и размерами в уровне обреза и подошвы.

Глубину заложения назначают с учетом гидрогеологических условий. Наименьшая глубина заложения зависит от глубины промерзания грунтов и их размыва поверхностными водами. По промерзанию грунты подразделяются на пучинистые и непучинистые. В пучини- стых грунтах, к которым относятся все грунты, кроме скальных, крупнообломочных с песчаным заполнением, песков гравелистых, крупных и средней крупности, глубина заложения фундаментов искусственных сооружений должна быть больше расчетной глубины промерзания на 0,25 м.

Расчетная глубина промерзания грунтов:

где kfo — коэффициент, учитывающий влияние теплового режима эксплуатации сооружения, для неотапливаемых сооружений,

d₀ — величина, принимаемая равной, м, для: суглинков и глин — 0,23; супесей, песков мелких и пылеватых — 0,28; песков гравелистых, крупных и средней крупности — 0,30; крупнообломочных грунтов — 0,34;

M_t — безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе строительства, принимаемых по СНиП по строительной климатологии и геофизике.

Недопустимо фундаменты опор мостов опирать на просадочные и заторфованные грунты, а также на глины и суглинки с показателем текучести I_L > 0,5. Такие грунты необходимо проходить, опирая подошву фундаментов на нижерасположенные, более прочные грунты с заложением в них подошвы фундамента.

В непучинистых грунтах, кроме скальных, глубина заложения фундаментов должна быть не менее 1 м, считая от дневной поверхности грунта или от дна водотока. В скальные породы фундамент заглубляют в прочные слои, способные воспринимать давления от сооружения, не менее чем на 0,1 м. При возможности размыва фундаменты должны быть заглублены ниже дна реки после размыва у данной опоры не менее чем на 2,5 м. Обрез фундаментов на поймах рек располагают на уровне дневной поверхности грунта (после размыва), а в руслах рек — на 0,5 м ниже низкого уровня меженных вод и не выше нижней поверхности льда в реке плюс 0,25 м; в судоходных пролетах должны быть обеспечены глубины для прохода судов у опор.

В несущий слой грунта подошва фундамента должна быть заглублена не менее чем на 0,5 м. Для опор, возводимых на суше, обрез фундамента назначают на 0,2-0,4 м ниже поверхности грунта.

Размеры фундамента в уровне его подошвы определяют в зависимости от величины передаваемых нагрузок и физико-механических свойств грунтов основания.

После назначения глубины заложения подошвы фундамента и отметки его обреза конструктивную площадь фундамента определяют по формуле

где /_оп, Ь_оп — соответственно, длина и ширина опоры по обрезу фундамента, м;

/_п, Ь_п — соответственно, длина и ширина подошвы фундамента, м;

/*ф — высота фундамента, м;

а — угол развития фундамента.

Для того чтобы в теле фундамента возникали преимущественно сжимающие напряжения, угол а принимают в пределах 25-35°.

Фундаменты под массивные опоры мостов обычно сооружают ступенчатыми, причем высоту ступени /г_ст назначают в пределах 0,7-2,5 м, ширину ступени 6_СТ — 0,4—1 м.

Класс бетона для монолитных фундаментов — не ниже В20, для сборных — В25, при этом используется гидротехнический бетон.

Задавшись высотами ступеней фундамента /г_ст так, чтобы в высоте фундамента Дф укладывалось целое число ступеней (высота ступени может быть одинаковой или различной), можно определить ширину каждой ступени по формуле

Число ступеней в фундаменте принимают равным 2-Л. Окончательно из конструктивных соображений размеры площади подошвы фундамента мелкого заложения можно определить по формулам:

где п — число ступеней в фундаменте;

bci,i — фактическая ширина ступени фундамента (с учетом ее округления кратна 100 мм).

Полученная из конструктивных соображений для данного сооружения площадь подошвы фундамента мостовой опоры должна быть проверена расчетом. Площадь подошвы фундамента, необходимую по расчету, определяют по формуле центрального сжатия, исходя из условия обеспечения несущей способности основания под подошвой фундамента:

где Р — среднее давление подошвы фундамента на основание, кПа;

R — расчетное сопротивление основания осевому сжатию, кПа; у„ = 1,4 — коэффициент надежности по назначению сооружения. Площадь подошвы фундамента, необходимую по расчету при назначенной глубине заложения, определенной из конструктивных соображений площади подошвы фундамента и найденному значению R, определяют по формуле

где — наибольшее значение расчетной внешней нагрузки,

действующей на фундамент, учитывающее вес пролетных строений, опоры и подферменника, кН;

у_т = 20 кН/м 3 — усредненный вес фундамента и грунта на его уступах; df— глубина заложения подошвы фундамента, м; y_w = 10 кН/м 3 — удельный вес грунтовой воды; h_w—превышение уровня грунтовых вод над подошвой фундамента, м. Величина y_wh_w учитывает гидростатическое давление грунтовой воды на фундамент. Если горизонт грунтовых вод расположен ниже подошвы фундамента, то h_w = 0. Гидростатическое давление грунтовых вод не учитывается, если фундамент заглублен в водонепроницаемый грунт.

В большинстве случаев фундаменты мелкого заложения являются внецентренно нагруженными, т.е. наряду с вертикальными нагрузками на них действуют изгибающие моменты и горизонтальные усилия, поэтому расчетную площадь, вычисленную по формуле (6.14) для таких фундаментов в ряде случаев дополнительно увеличивают на 10-15%.

Расчетное сопротивление основания из нескального грунта осевому сжатию R, кПа (тс/м 2 ) под подошвой фундамента мелкого заложения следует определять по формуле

где R₀ — условное сопротивление грунта, кПа (тс/м ), принимаемое по табл. 6.2-6.4;

Условное сопротивление R₀ пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов основания, кПа (тс/м 2 ), в зависимости от показателя текучести I_L

Условное сопротивление R,, пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов основания, кПа (тс/м), в зависимости от показателя текучести I_L

Определение отметки обреза плоскости фундамента

В данном курсовом проекте задан русловой вариант фундамента.

При возможности размыва грунта в русле реки отметка плоскости обреза фундамента назначается ниже ГМВ не менее 0,5м.

Определение размеров обреза фундамента

Размеры обреза фундамента назначаются больше размеров опоры в нижнем сечении на величину, равную двум технологическим свесам (С = 0,3 м).

Ширина основания опоры bo = 2.6 м, длина l = 9.6 м.

Определение глубины заложения фундамента

Глубина заложения фундаментов мостовых опор назначается не менее 2,5м ниже уровня возможного размыва дна в русле реки:

h_p — глубина размыва; h_p=0,8м (по заданию)

Глубина заложения мостовых опор назначается от 3 до 6 м. По конструктивным соображениям принимаем 5,4 м.

Определяем предварительные размеры подошвы фундамента

Предварительно площадь подошвы фундамента может быть определена по формуле

N — расчётная вертикальная нагрузка на обрез фундамента,

з- коэффициент, учитывающий влияние момента внешних сил = 1,1-1,2; Ro — условное сопротивление грунта, на котором установлен фундамент;

hф — высота фундамента;

г_ср = средняя объёмная масса грунто-бетона, принимается равной 2 тс/м 3 (20 кН/м 3 );

Принимаем предварительно b = 5,2 м, l = 12,2 м, А = 63,4м 2 .

Предварительно ширину подошвы прямоугольного фундамента находят подбором или из выражения

Где — коэффициент отношения длины подошвы прямоугольного фундамента к ширине

Определяем расчётное сопротивление грунтов основания (СНиП 2.02.01-83, формула 7). Фундамент без подвала:

По таблице 3 и 4 СНиП 2.02.01-83 находим:

и — удельный вес грунта с учётом взвешивающего действия воды;

Уточняем размеры подошвы фундамента:

Определяем максимальные размеры подошвы фундамента:

По конструктивным соображениям принимаем b = 5.2 м, l = 12.2 м и при h_ф = 6,8 м проектируем фундамент из 3 блоков(рис.1). Высота блоков назначается 0.7 — 2.5 м, ширина уступов 0.4 — 0.7. Принимаем высоту блока 2,2; 2,2 и 2,4 м, а ширину уступов 0,5 м.

Определяем вес фундамента:

— удельный вес бетона ( = 14 кН/м 3 ) с учетом взвешивающего действия воды;

— объём блоков фундамента, м 3 ,

Определяем вес грунта на уступах фундамента:

— объём котлована, м 3

— объём фундамента в котловане, м 3

— удельный вес глины с учётом взвешивающего действия воды.

Рис.1. Фундамент мелкого заложения

Определяем суммарную вертикальную нагрузку на основание фундамента:

Определяем горизонтальную нагрузку относительно подошвы фундамента:

Где — сумма горизонтальных нагрузок по осям x и y.

Фундаменты и их конструктивные решения

Фундаменты являются важным конструк­тивным элементом здания, воспринимаю­щим нагрузку от надземных его частей и передающим ее на основание. Фунда­менты должны удовлетворять требова­ниям прочности, устойчивости, долговеч­ности, технологичности устройства и эко­номичности.
Верхняя плоскость фундамента, на ко­торой располагаются надземные части здания, называют поверхностью фунда­мента или обрезом, а нижнюю его пло­скость, непосредственно соприкасающую­ся с основанием, — подошвой фундамен­та.
Расстояние от спланированной поверх­ности грунта до уровня подошвы назы­вают глубиной заложения фундамента, которая должна соответствовать глубине залегания слоя основания. При этом не­обходимо учитывать глубину промерза­ния грунта (рис, 4.4). Если основание со­стоит из влажного мелкозернистого грун­та (песка мелкого или пылеватого, супе­си, суглинка или глины), то подошву фундамента нужно располагать не выше уровня промерзания грунта. На рис. 4,4 приведены изолинии нормативных глубин промерзания суглинистых грунтов.
Глубина заложения фундаментов под внутренние стены отапливаемых зданий не зависит от глубины промерзания грун­та ; ее назначают не менее 0,5 м от уров-ня земли или пола подвала.
В нспучинистых грунтах (крупнообло­мочных, а также песках гра вел истых, крупных и средней крупности) глубина заложения фундаментов также не зависит от глубины промерзания, однако она должна быть не менее 0,5 м, считая от природного уровня грунта при планиров­ке подсыпкой, и от од и ни ров очной от­метки при планировке участка срезкой.

Рис. 4.4. Определение глубины заложения фундаментов:
а — схема:1 — подошва фундамента. 2 — тело фун­дамента, 3 — отметка глубины заложения фундамен­та, 4 — отметка глубины промерзания грунта, 5 — отметка уровня грунтовых вод, 6 — планировочная отметка, 7 — стена, 8 — уровень пола 1 этажа, 9 — обрез фундамента. h_ф — глубина заложения фунда­мента, b — ширина подошвы фундамента, б — карта нормативных глубин промерзания суглинистых грунтов
По конструктивной схеме фундаменты могут быть: ленточные, располагаемые по всей длине стен или в виде сплошной ленты под рядами колонн (рис, 4.5, а, б); столбчатые, устраиваемые под отдельно стоящие опоры (колонны или столбы), а в ряде случаев и под стены (рис. 4.5, в,г); сплошные, представляющие собой монолитную плиту под всей площадью здания или его частью и применяемые при особо больших нагрузках на стены или отдельные опоры, а также недоста­точно прочных грунтах в основании (рис. 4.5, д, г); свайные в виде отдельных по­груженных в грунт стержней для переда­чи через них на основание нагрузок от здания (рис. 4.5, ж).

Рис. 4.5. Конструктивные схемы фундаментов:
а — ленточный под стены, 6 — 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 — cваи

По характеру работы под действием нагрузки фундаменты различают жест­кие, материал которых работает преиму­щественно на сжатие и в которых не воз­никают деформации изгиба, и гибкие, работающие преимущественно на изгиб.

Рис. 4.6, Профили и. конструирование лен­точного фундамента:
1 — обрез фундамента, 2 — фундаментная стена, 3 — подушка фундамента

Для устройства жестких фундаментов применяют кладку из природного камня неправильной формы (бутового камня или бутовой плиты), бутобетона и бето­на, Для гибких фундаментов используют в основном железобетон.

Ленточные фундаменты. По очертанию в профиле ленточный фунда­мент под стену в простейшем случае представляет собой прямоугольник (рис. 4.6, а). Его ширину устанавливают немно­го больше толщины стены, предусматри­вая с каждой стороны небольшие уступы по 50. 150 мм. Однако прямоугольное се­чение фундамента на высоте допустимо лишь при небольших нагрузках на фунда­мент и достаточно высокой несущей спо­собности грунта.
Чаще всего для передачи давления на грунт и обеспечения его несущей способ­ности необходимо увеличивать площадь подошвы фундамента путем ее уширения. Теоретической формой сечения фунда­мента в этом случае является трапеция (рис. 4.6,6), где угол а определяет рас­пространение давления и принимается для бутовой кладки и бутобетона от 27 до 33°, для бетона – 45°. Устройство таких трапецеидальных фундаментов связа­но с определенными трудозатратами, по­этому практически такие фундаменты в зависимости от расчетной ширины по­дошвы выполняют прямоугольными или ступенчатой формы (рис. 4.6, в,г) с со­блюдением правила, чтобы габариты фундамента не выходили за пределы его теоретической формы. Размеры ступеней по ширине (а) принимают 20. 25 см, а по высоте (с) — соответственно 40. 50 см.

Рис. 4.7. Ленточные монолитные фундаменты под кирпичную стену; а — бутовый фундамент, б — бутобетонный

По способу устройства ленточные фун­даменты бывают монолитные и сборные. Монолитные фундаменты устраивают бу­товые, бутобетонные, бетонные и железо­бетонные. На рис. 4.7 показан ленточный фундамент из бутового камня и бутобе­тона. Ширина бутовых фундаментов дол­жна быть не менее 0,6 м для кладки из рваного бута и 0,5 м — из бутовой плиты. Высота ступеней в бутовых фундаментах составляет обычно около 0,5 м, ши­рина — от 0,15 до 0,25 м. Устройство мо­нолитных бутобетонных, бетонных и же­лезобетонных фундаментов требует про­ведения опалубочных работ. Кладку бу­товых фундаментов производят на слож­ном или • цементном растворе с обяза­тельной перенизкой (несонпалением) иер-тикальных шпон (промежутков между камнями, заполняемых раствором).
Бутобетонные фундаменты состоят из бетона класса В5 с включением в его тол­щу (в целях экономии бетона) отдельных кусков бутового камня. Размеры камней должны быть не более Уз ширины фунда­мента.
Монолитные бутовые фундаменты не отвечают требованиям современного ин­дустриального строительства, а для их устройства трудно механизировать ра­боты. Бутовые и бутобетонные фунда­менты весьма трудоемкие при возведе­нии, поэтому их применяют в основном в районах, где бутовый камень является местным материалом.
Более эффективными являются бе­тонные и железобетонные фундаменты из сборных элементов заводского изготовле­ния (рис. 4.8), которые в настоящее время имеют наибольшее распространение. При их устройстве трудовые затраты на строительстве уменьшаются вдвое. Их можно возводить и в зимних условиях без устройства обогрева.
Сборные ленточные фундаменты под стены состоят из фундаментных блоков-подушек и стеноных фундаментных бло­ков. Фундаментные подушки укладывают непосредственно на основание при пес­чаных грунтах или на песчаную подго­товку толщиной 100..Л50 мм, которая должна быть тщательно утрамбована. Фундаментные бетонные блоки укладывают на растворе с обязательной перевязкой вертикальных швов, толщину которых принимают равной 20 мм (рис. 4.8, 4.9). Вертикальные колодцы, обра­зующиеся торцами блоков, тщательно за-полняют раствором. Связь между блока­ми продольных и угловых стен обеспечи­вается перевязкой блоков и закладкой в горизонтальные швы арматурных сеток из стали диаметром б. 10 мм (рис. 4,10).

Рис. 4.8. Элементы сборных бетонных и железобетонных фундаментов: а — бетонный блок сплошной, 6 — то ж«, пустоте­лый. в — блок-подушка сплошная, г — то же, ребри­стая. 1 — монтажные петли

Рис. 4.9. Ленточный сборный фундамент из крупных блоков:
а — разрез и фрагмент раскладки конструкций фун­дамента, 6 — общий вид, 1 — армированный пояс, 2 — стена, 3 — фундаментный блок, 4 — блок-подушка, 5 — участок, бетонируемый по месту, 6 — песчаная подготовка

Рис. 4.10. Сопряжение фундаментов про­дольных и поперечных стен:
а сопряжение железобетонных подушек, б — то же. блоков нечетного ряда, в — то же. четного, 1 — сетка из круглой стали диаметром 6. 10 мм. 2 — учас­ток, бетонируемый по месту, 3 — заполнение шва раствором

Блоки-подушки изготовляют толщиной 300 и 400 мм и шириной от 1000 до 2В0О мм, а блоки-стенки — шириной 300, 400, 500 и 600 мм, высотой 580 в длиной от 780 до 2380 мм.
В практике строительства применяют также сборные фундаментные блоки, имеющие толщину 380 мм при толщине надземных стен 380, 510 и 640 мм (рис. 4Л1,а). При такой конструкции проч­ность материала фундамента использует­ся полнее и в результате получается эко­номия бетона. Этой же цели соответ­ствует устройство так называемых пре­рывистых фундаментов (рис. 4.11,6), в которых блоки-подушки укладывают на расстоянии 0,3. 0,5 м друг от друга. Про­межутки между ними заполняют песком.
Строительство крупнопанельных зда­ний и зданий из объемных блоков потре­бовало разработки новых конструк­тивных решений фундаментов. На рис. 4.11, в показан фундамент из крупнораз­мерных элементов дли жилого дома с по­перечными несущими стенами и подва­лом. Фундамент состоит из железобетон­ной плиты толщиной 300 мм и л л иной 3,5 м и устанонленных на них панелей, представляющих собой сквозные безра­скосные железобетонные фермы, имею­щие толщину 240 мм и высоту, равную нысоте подвального помещения. Соеди­няются элементы между собой с по­мощью сварки закладных стальных дета­лей,
При строительстве зданий на участках со значительными уклонами фундаменты стен выполняют с продольными уступа­ми (рис. 4.12). Высота уступов должна быть не более 0,5 м, а длина — не менее 1,0 м. Этим же правилом пользуются при устройстве перехода фундаментов вну­тренних стен к фундаментам наружных при разных глубинах их заложения.
Если необходимо обеспечить независи­мую осадку двух смежных участков зда­ния (например, при их разной этажно­сти), то при устройстве ленточных моно­литных фундаментов в их теле устраи­вают сквозные, разъединяющие фундд-мент зазоры. Для этого в зазоры вста­вляют доски, обернутые толем. В под­вальных зданиях доски с наружной сто­роны вынимают и швы в этих местах заполняют битумом. Если фундаменты сборные, то для обеспечения необходимо­го зазора блоки укладывают так, чтобы вертикальные швы совпадали.

Рис. 4.11. Конструктивные решения облегченных сборных ленточных фундаментов;
а —с фундаментными стенами уменыцекнрй толщины, 6 — прерывистый, в — панельный ю безраскосных железобетон ныл ферм, 1 — фундаментный блок- подушка, 2 — стеновой блок, 3 — обмазка горячим битумом, 4 — горизонтальная гидроизоляция, 5 — ферма-панель, 6 — фундаментная плита, 7 — цокольная панель, 8 — перекрытие

Рис. 4.12. Изменение глубины зало­жения фундамента: а — общий вид, б—фрагмент фундамента

В местах пропуска различных трубо­проводов (водопровода, канализации и др.) в монолитных фундаментах зара­нее предусматривают соответствующие отверстия, а в сборных между блоками — необходимые зазоры с последующей их заделкой.
Столбчатые фундаменты.
При небольших нагрузках на фундамент, когда давление на основание меньше нор­мативного, непрерывные ленточные фун­даменты под стены малоэтажных домов без подвалов целесообразно заменять столбчатыми. Фундаментные столбы мо­гут быть бутовыми, бутобетонными, бе­тонными и железобетонными (рис. 4.13, о). Расстояние между осями фунда­ментных столбов принимают 2,5. 3,0 м, а если грунты прочные, то это расстояние может составлять 6 м. Столбы распола­гают обязательно под углами здания, в местах пересечения и примыкания стен и под простенками. Сечение столбчатых фундаментов во всех случаях должно быть не менее: бутовых и бутобетонных — 0,6 х 0,6 м; бетонных — 0,4 х х 0,4 м.

Рис. 4.13. Столбчатые фундаменты;
1 — железобетонная фундаментная балка, 2 — подсыпка, 3 — отмостка, 4 — гидроизоляция, 5 — кирпичный столб, 6 — блоки-подушки, 7 — железобетонная плита, 8 — железобетонная колонна, 9 — башмак стаканного типа, 10 — плита. 11 — блок-стакан

Столбчатые фундаменты под стены возводят также в зданиях большой этаж­ности при значительной глубине заложения фундаментов (4. S м), когда устрой­ство ленточного фундамента нецелесо­образно из-за большого расхода строи­тельных материалов. Столбы перекры­вают железобетонными фундаментными балками. Для предохранения их от сил пучения грунта, а также для свободной их осадки (при осадке здания) под ними делают песчаную подсыпку толщиной 0,5. 0,6 м. Если при этом необходимо утеплить пристенную часть пола, подсып­ку выполняют из шлака или керамзита.
Столбчатые одиночные фундаменты устраивают также под отдельные опоры зданий. На рис. 4ЛЪ,б изображен моно­литный бутовый или , бетонный фунда­мент под кирпичную колонну, а на рис. 4.13, в, г — из железобетонных блока-по-дущки и блока-плиты. Сборные фунда­менты под железобетонные колонны мо­гут состоять из одного железобетонного башмака, стаканного типа (рис. 4ЛЪ,д) или из железобетонных блока-стакана и опорной плиты под ним (рис, 4.13, е).
Сплошные фундаменты. Их возводят в случае, если нагрузка, переда­ваемая на фундамент, значительна, а грунт слабый. Эти фундаменты устраи­вают под всей площадью здания. Для выравнивании неравномерностей осадки от воздействия нагрузок, передаваемых через колонны каркасных зданий, в двух взаимно перпендикулярных направлениях применяют перекрестные ленточные фун­даменты (рис. 4.14,а), Их выполняют из монолитного железобетона. Если балки достигают значительной ширины, то их целесообразно объединять в сплошную ребристую или безбалочную плиту (рис. 4.14, б, в).

Рис. 4.14. Сплошные фундаменты;
1 — колонна, 2 — железобетонная лента, 3 — железобетонная плита, 4 — бетонная подготовка

Рис. 4.15. Виды свайных фундаментов:
1 — свая забивная, 2 — ростверк, 3 — свая набивная

При сплошных фундамен­тах обеспечивается равномерная осадка здания, что особенно важно для зданий повышенной этажности. Сплошные фун­даменты устраивают также в том случае, если пол подвала испытывает значи­тельный подпор грунтовых вод.
В практике строительства под инже­нерные сооружения (телевизионные баш­ни, дымовые трубы и др.) применяют сплошные фундаменты коробчатого типа.

Свайные фундаменты. Исполь­зуют их при строительстве на слабых сжимаемых грунтах, а также в тех слу­чаях, когда достижение естественного ос­нования экономически или технически не­целесообразно из-за большой глубины его заложения Кроме того, эти фунда­менты применяют и для зданий, возво­димых на достаточно прочных грунтах, если использование свай позволяет полу­чить более экономичное решение.
По способу передачи вертикальных на­грузок от здания на грунт сваи подразде­ляют на сваи-стойки и висячие сваи. Сваи, проходящие слабые слои грунта и опирающиеся своими концами на прочный грунт, называют сваями-стойками (рис. 4.15, а), а сваи, не достигающие про­чного грунта и передающие нагрузку на грунт 1 рением, возникающим между бо­ковой поверхностью сваи и грунтом на­зывают висячими (рис. 4,15,6,в).
По способу погружения в грунт сваи бывают забивные и набивные. По мате­риалу изготовления забивные сваи бы­вают железобетонные, металлические и деревянные. Набивные сваи изгото­вляют непосредственно на строительной площадке в грунте.
Железобетонные сваи изготовляют сплошные квадратного (от 250 х 250 до 400 х 400 мм) и прямоугольного (250 х 350 мм) сечения, а также трубчато­го сечения диаметром от 400 до 700 мм. В основном применяют короткие сваи длиной 3. 6 м. Трубчатые сваи могут быть с заостренным нижним концом или с открытым.
Деревянные сваи во избежание их быстрого загнивания используют лишь в грунтах с постоянной влажностью. Их изготовляют из хвойных пород диаме­тром в верхнем отрубе не менее 180 мм; кроме того, ствол деревянной сваи необ­ходимо покрыть битумными или дег­тевыми мастиками для предотвращения их загнивания.

Рис. 4.16. Свайные фундаменты:
а — однорядное расположение сваи, б — шахматное, в — двухрядное для зданий с каменными стенами, г — куст свай под колонну, д — свайные ростерки, 1 — свая, 2 — железобетонный сборный ростверк, 3 — сваи, 4 — арматура головы сваи, 5 — щебеночная или бетонная подготовка, 6 — монолитный железобетон­ный ростверк, 7 — колонна, 8 — сборный железобетонный оголовок сваи, 9 — бетон

Для защиты сваи от размочаливания при забивке на верхний ко­нец ее надевают стальной бугель, а на нижний — стальной башмак.
В зависимости от несущей способности и конструктивной схемы здания сваи раз­мещают в один или несколько рядов или кустами (рис. 4.16). Поверху железобе­тонные и металлические сваи объеди­няются между собой железобетонным ро­стверком, который может быть сборным или монолитным (рис. 4.16 ). При деревянных сваях ростверк также выполняют из дерева.
Выбор того или иного вида фундамен­та определяется в результате технико-экономического сравнения по основным показателям, В табл. 4Л приведены тех­нико-экономические показатели фунда­ментов. Из таблицы видно, что более экономичны крупнопанельные фунда­менты. Однако необходимо отметить, что расход металла для них больше по сравнению с блочными.

Таблица 4.1. Технико-зкономические показатели некоторых типов фундаментов

1.1. Основные сведения

К ФМЗ относятся фундаменты, имеющие отношение высоты к ширине подошвы, не превышающее 4, и передающие нагрузку на грунты основания преимущественно через подошву.

ФМЗ

ФМЗ возводятся в открытых котлованах или в специальных выемках, устраиваемых в грунтовых основаниях.

Рис 10.1. Схема фундамента мелкого заложения:

1 – фундамент; 2 – колонна; 3 – обрез фундамента.

— ФМЗ по условиям изготовления разделяют на:

монолитные, возводимые непосредственно в котлованах.

сборные, монтируемые из элементов заводского изготовления.

— По конструктивным решениям ФМЗ разделяют на:

отдельно стоящие фундаменты:

под колонну (опору);

под стены (при малых нагрузках)

выполняются под протяженные конструкции (стены);

выполняются под ряды и сетки колонн в виде одинарных или перекрестных лент.

сплошные (плитные) фундаменты

Выполняются в виде сплошной железобетонной плиты, как правило, под тяжелые сооружения. Такие фундаменты разрезаются в плане только осадочными швами, что способствует уменьшению неравномерности осадки сооружения.

Выполняются в виде жесткого компактного железобетонного массива под небольшие в плане тяжелые сооружения (башни, мачты, дымовые трубы, доменные печи, устои мостов и т.п.).

Рис 10.2. Основные типы фундаментов мелкого заложения:

а – отдельный фундамент под колонну; б – отдельные фундаменты под стену; в – ленточный фундамент под стену; г – то же, под колонны; д – то же, под сетку колонн; е – сплошной (плитный) фундамент.

— ФМЗ изготовляют из следующих матреиалов:

каменные материалы (кирпич, бут, пиленные блоки из природных камней)

в отдельных случаях (временные здания) допускается применение дерева или металла.

Железобетон и бетон – основные конструкционные материалы для фундаментов.

Бутовый камень, кирпич и каменные блоки используются для устройства фундаментов, работающих на сжатие и для возведения стен подвалов.

Бутобетон и бетон целесообразно применять при устройстве фундаментов, возводимых в отрываемых полостях или траншеях при их бетонировании в распор со стенками.

Железобетон и бетон можно применять при устройстве всех видов монолитных и сборных фундаментов в различных ИГУ, т.к. они обладают достаточной морозостойкостью, прочностью на сжатие (а для железобетона и на растяжение → действие моментов).

1.2. Конструкции фундаментов мелкого заложения

1.2. А. Отдельные фундаменты

Могут выполняться в монолитном или сборном варианте. Представляют собой кирпичные, каменные, бетонные или железобетонные столбы с уширенной опорной частью.

— Фундаменты имеют наклонную боковую грань или, что чаще, уширяются к подошве уступами, размеры которых определяются углом жесткости α (≈30-40º), т.е. предельным углом наклона, при котором в теле фундамента не возникают растягивающие напряжения.

Рис 10.3. Конструкция жесткого фундамента:

а – с наклонными боковыми гранями; б – уширяющийся к подошве уступами.

— Сопряжение сборных колонн с фундаментом осуществляется с помощью стакана (фундаменты стаканного типа), монолитных колонн – соединением арматуры колонн с выпуском из фундамента, а стальных колонн – креплением башмака колонны к анкерным болтом, забетонированным.

Рис 10.4. Сборный фундамент под колонну:

а – из нескольких элементов; б – из одного элемента; 1 – фундаментные плиты; 2 – подколонник; 3 – рандбалка; 4 – бетонные столбики; 5 – монтажные петли.

— Размеры в плане подошвы, ступеней и подколонника монолитных фундаментов принимаются кратным 300 мм, а высота ступеней — кратной 150 мм.

— При устройстве отдельных фундаментов под стены по обрезу фундаментов, а при необходимости и через дополнительные опоры, укладываются фундаментные балки (рандбалки), на которые упираются подземные конструкции (рис 10.4.а).

— В тех случаях, когда это возможно, сборный фундамент устраивают из одного элемента (рис 10.4.б) или переходят на монолитный вариант фундамента.

— с целью сокращения трудоемкости работ по устройству фундаментов и уменьшению их стоимости создаются новые типы фундаментов, которые в соответствующих грунтовых условиях оказываются более экономичными по сравнению с традиционными типами.

Рис 10.5. Буробетонные (а), щелевые (б) и анкерные (в) фундаменты:

1 – колонна; 2 – арматурный каркас; 3 — фундамент; 4 – подколонник; 5 – плитная часть; 6 – бетонные пластины; 7 – анкеры (буронабивные сваи) d=15-20см, l=3-4м.

2.1.2 Выбор отметки обреза фундамента

Обрез фундамента принимаем на 0.5м ниже горизонта самых низких вод

2.2 Определение площади подошвы фундамента и расчетного сопротивления основания

Размеры обреза фундамента в плане принимаю больше размеров надфундаментной части опоры на величину с=0.2м в каждую сторону для компенсации возможных отклонений положения и размеров фундамента при разбивке и производстве работ (рис.1).

Минимальная площадь подошвы фундамента рассчитывается по формуле

где А и В — ширина и длина надфундаментной части опоры в плоскости обреза фундамента, принимается по заданию.

A_min=(10.4 + 2∙0.15)(1.5 + 2∙0.15) = 19.26м²

Далее по формуле (1) приложения 24 [2] определяется расчётное сопротивление грунта основания (МПа) при ширине подошвы фундамента b= (В+2с)

где R₀ = 343 кПа— условное сопротивление грунта, МПа; b = 2м — ширина подошвы фундамента, м; d = 5.7м — глубина заложения фундамента, принимается от поверхности грунта до подошвы фундамента; γ — осредненное по слоям расчётное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, вычисленное без учёта взвешивающего действия воды, МН/м³, по формуле:

где γi — удельный вес отдельных слоев грунта, лежащих выше подошвы фундамента, кН/м 3 ; hi — толщина отдельных слоев грунта выше подошвы фундамента, м; k₁ и k₂ -коэффициенты, принимаемые по таблице 4, прил. 24 [2].

2.3 Проверка принятых размеров фундамента

Расчёт преследует цель определить средние, максимальные и минимальные давления под подошвой фундамента и сравнить их с расчётным сопротивлением грунта:

pmax=N1/A + M1 /W ≤ γcR/γn ,

pmin=N1/A — M1 /W ≥0 ,

где p, pmax и p_min — соответственно среднее, максимальное и минимальное давления подошвы фундамента на основание, кПа; N1 — расчётная вертикальная нагрузка на основание с учётом гидростатического давления воды, если оно имеет место, кН; М1 — расчётный момент относительно оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента, кН∙м; A — площадь подошвы, м 2 ; W- момент сопротивления по подошве фундамента, м 3 ;

где l- длина подошвы фундамента, м; b — ширина подошвы фундамента, м; R -расчётное сопротивление грунта под подошвой фундамента, кПа; γ_с=1,2 — коэффициент надёжности по назначению сооружения; γ_п=1,4 — коэффициент условий работы.

Определяем нормальную N1 и моментную нагрузки М1 , действующие на основание

где Рф и Р_г — соответственно нагрузки от веса фундамента и грунта на его уступах (с учётом взвешивающего действия воды, при УПВ выше подошвы фундамента), кН; Н — высота опоры моста, м; h_ф — высота конструкции фундамента, м. Расчётные величины Р_о, Р_п, Р_тр, Т даны в таблице 2.

Путем последовательных подборов размеров фундамента и глубины заложения подошвы, принимаем:

d = 5.7 м – глубина заложения фундамента

hф =6.2 м – высота фундамента

a=11 м – длина подошвы фундамента

b= 2 м – ширина фундамента

A = a∙b = 11∙2= 22 м² — площадь подошвы фундамента

N1 = 1.2(373.5кН + 1350кН + 2750кН) + 1.13 ∙ 6075кН = 12232.95 кН

М1 = 1.2 ∙ 750кН(10.5м + 6.8м) =15570 кН∙м

W = 4 ∙ 13²/6 = 112.6 м³

Определяем давления под подошвой фундамента:

p=12232.95кН /22м² = 556.04 кПа≤ γcR/γn=1.2∙274.02/1.4 =234.9 кПа pmax=12232.95кН/22м² + 15570кН∙м/20.5м³= 1315.5кПа≤ γcR/γn=234.9 кПа

Выбранные глубина заложения подошвы и размеры фундамента не удовлетворяют условию по первой группе предельных состояний.

Увеличиваем размеры подошвы фундамента:

d = 5.7 м – глубина заложения фундамента

hф =6.2 м – высота фундамента

a=13 м – длина подошвы фундамента

b= 4 м – ширина фундамента

A = a∙b = 13∙4= 52 м² — площадь подошвы фундамента

N1 = 1.2(373.5кН + 6500кН + 2750кН) + 1.13 ∙ 6075кН = 16732.95 кН

М1 = 1.2 ∙ 750кН(10.5м + 6.8м) =15570 кН∙м

W = 4 ∙ 13²/6 = 112.6 м³

Определяем давления под подошвой фундамента:

p=16732.95кН /52м² = 321.8 кПа≤ γcR/γn=1.2∙973.74/1.4 =834.6 кПа pmax=16732.95кН/52м² + 15570кН∙м/112.7м³= 1315.5кПа≤ γcR/γn=834.6 кПа

Слишком большой запас прочности уменьшим размеры подошвы фундамента принимаем:

d = 5.7 м – глубина заложения фундамента

hф =6.2 м – высота фундамента

a=12.7 м – длина подошвы фундамента

b= 3.7 м – ширина фундамента

A = a∙b = 12∙3.7= 44.4 м² — площадь подошвы фундамента

N1 = 1.2(373.5кН + 1350кН + 5550кН) + 1.13 ∙ 6075кН =15592.95 кН

М1 = 1.2 ∙ 750кН(10.5м + 6.8м) =15570 кН∙м

W = 3.7 ∙ 12.7²/6 = 99.5 м³

Определяем давления под подошвой фундамента:

p=15592.95кН /44.4м² =351.2кПа ≤ γcR/γn=1.2∙956.25/1.4=819.6кПа pmax=15592.95кН/44.4м² + 15570кН∙м/99.5м³= 507.7кПа≤ γcR/γn=819.6 кПа pmin=15592.95кН/44.4м ² — 15570кН∙м/99.5м³= 194.7кПа >0

Выбранные глубина заложения подошвы и размеры фундамента удовлетворяют условию по первой группе предельных состояний.

Принимаем размеры поперечного сечения подошвы фундамента:

Источник

Автор: Administrator

22.02.2010 17:43