Фундамент бескаркасного общественного здания
В практике массового крупнопанельного строительства используются следующие конструктивные решения фундаментов:
1) блочные (ленточные и прерывистые);
2) крупнопанельные (ленточные и ленточно — столбчатые);
4) столбчатые (будут рассмотрены в разделе «Каркасные здания»).
Для местных и транзитных инженерных сетей и других коммуникаций в жилых домах устраиваются подполья или специальные траншеи (местные заглубления).
Крупнопанельные (ленточные) выполняются из крупноразмерных элементов — панелей (рис. 2.4).
При конструктивной схеме с поперечными несущими стенами подземную часть выполняют или из панелей сплошного сечения, или из фундаментных рам (рис 2.4, а), которые устанавливаются на фундаментные блоки — подушки.
При конструктивной схеме с продольными несущими стенами фундаменты целесообразно выполнять из крупноразмерных фундаментных элементов (рис 2.4, б), которые являются опорами для панелей наружных и внутренних стен.
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 .
Железобетонные сваи по форме разделяются на призматические и цилиндрические с острием и без острия. П виду поперечного сечения сваи бывают сплошные квадратные, квадратные с круглой полостью, круглые или трубчатые
Минимальная длина квадратный свай принимается 3 м с градацией длиной в 1 м. Длина квадратных свай с круглой полостью принимается от 4до 6 м с градацией через 0,5 м. Сваи — оболочки изготовляют длиной от 4 до 7 м. Сваи железобетонные длиной до 7 м называют короткими.
Сваи квадратные сплошного сечения при обычном армировании изготовляются из бетона . марки не ниже 200, а трубчаты сваи — из бетона М 300; напряжённо-армированные сваи изготовляют из бетона марки не ниже 300, а сваи — оболочки — из бетона марки 400.
Источник
Бескаркасных Крупнопанельных зданий
Несущие и ограждающие конструкции полносборных зданий следует проектировать из крупноразмерных унифицированных типовых или стандартных комплексных изделий максимальной заводской готовности. Конструкции должны обладать необходимой прочностью, жесткостью, устойчивостью, долговечностью и огнестойкостью; должны удовлетворять общим архитектурным, эксплуатационным, санитарно-гигиеническим и теплотехническим требованиям, а также обладать достаточной звукоизоляционной способностью. Они должны быть экономичными, малой трудоемкости, простыми в изготовлении и удобными при монтаже.
Рассмотрим особенности конструирования основных элементов крупнопанельных зданий:
– стены (внутренние и наружные);
– конструкции междуэтажных перекрытий;
Фундаменты
В практике массового крупнопанельного строительства бескаркасных зданий используются следующие конструктивные решения фундаментов:
1) блочные (ленточные и прерывистые);
2) крупнопанельные (ленточные и ленточно-столбчатые);
4) плитные фундаменты в виде ребристых, безбалочных или коробчатых плит.
Для местных и транзитных инженерных сетей и других коммуникаций в жилых домах устраиваются подполья или специальные траншеи (местные заглубления).
Блочные (ленточные и прерывистые) фундаменты[2] рассматривались ранее при изучении курса „Архитектура”.
Крупнопанельные (ленточные) фундаменты выполняются из крупноразмерных элементов – панелей (рис. 4.1).
При конструктивной схеме с поперечными несущими стенами подземную часть выполняют или из панелей сплошного сечения, или из фундаментных рам (рис. 4.1, а), 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.
 |
Рис. 4.1. 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
При конструктивной схеме с продольными несущими стенами фундаменты целесообразно выполнять из крупноразмерных фундаментных элементов (рис 4.1, б), которые являются опорами для панелей наружных и внутренних стен. Фундаментные элементы ставятся на тщательно выровненную песчаную подсыпку толщиной 80х100 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.
Применение ленточных фундаментов (блочных и крупнопанельных) вызывает значительный объем земляных работ, из которых около 25 % приходится выполнять вручную. Стены подполья и фундаменты требуют большого расхода бетона при недостаточном использовании его прочности. Продолжительность работ по устройству нулевого цикла 9-этажного дома при ленточных или столбчатых фундаментах составляет почти половину времени, затрачиваемого на монтаж коробки здания.
Свайные фундаменты. Решению задачи по уменьшению времени на нулевой цикл в наибольшей степени отвечает применение фундаментов из железобетонных свай. Сваи в строительстве используют уже в течение многих лет, однако применялись они главным образом при сложных гидрогеологических условиях.
Теперь речь идет о массовом применении в гражданском строительстве коротких свай (длиной 3÷7 м) и о замене ими ленточных фундаментов при обычных грунтах. Для устройства фундаментов в здании большой этажности целесообразно использовать специальные сваи-оболочки, рассчитанные на восприятие больших сосредоточенных нагрузок, или монолитные ленточные, перекрестные, или плитные фундаменты.
Исследованиями последних лет установлено, что применение фундаментов с короткими забивными сваями технически и экономически целесообразно не только при неблагоприятных грунтах, но и при обычных сжимаемых грунтах, где нижние концы свай достигают относительно плотных грунтов.
Свайные фундаменты из коротких свай применяют при массовом строительстве не только крупнопанельных зданий, но также крупноблочных и каменных жилых и общественных зданий. Такие фундаменты рекомендуется применять взамен ленточных фундаментов на естественном основании при глубине заложения 1,7÷2 м от поверхности планировки. В силу небольшой пространственной жесткости крупнопанельные здания чувствительны к неравномерным осадкам, вследствие чего происходят нарушения соединений в узлах, раскрытие стыков и т.п. Конструктивное решение короткосвайных фундаментов в крупнопанельных зданиях показано на рис. 4.2.
Особенностью новой конструкции свайных фундаментов является исключение поперечных несущих конструкций в пределах технического подполья и расположение ростверков непосредственно под цокольным перекрытием (под полом первого этажа). Такое решение позволило резко уменьшить объем потребного бетона (рис. 4.2, а). Новым также является однорядное расположение свай под поперечными несущими стенами с шагом 2 ÷ 2,5 м (рис. 4.2, а). По сваям укладывается сборный ростверк, соединенный с оголовками свай через специальную сборно-монолитную подушку.
Рис. 4.2. Размещение свай под крупнопанельным зданием с поперечными несущими стенами:
а – план размещения свай; б, в – варианты оголовка для стержневых и трубчатых свай; 1 – сваи; 2 – ростверк; 3 – отмостка; 4 – арматура головы сваи; 5 – оголовок (насадка); 6 – цокольная панель; 7 – замоноличивание; 8 – стальная закладная деталь для соединения ростверка с оголовком; 9 – трубчатая свая; 10 – стержень диаметром 18÷22 мм для сопряжения оголовки (насадки) с ростверком
Железобетонные сваи по форме разделяются на призматические и цилиндрические с острием и без острия. По виду поперечного сечения сваи бывают: сплошные квадратные, квадратные с круглой полостью, круглые или трубчатые (рис. 4.3). Минимальная длина квадратных свай принимается 3 м с градацией 1 м. Длина квадратных свай с круглой полостью принимается от 4 до 6 м с градацией через 0,5 м. Сваи-оболочки изготовляют длиной от 4 до 7 м.
Рис. 4.3. Виды железобетонных забивных свай:
а – сплошные квадратного сечения; б – квадратные с круглой полостью; в – трубчатые (сваи-оболочки); г – башмак трубчатой сваи; 1 – стержневая арматура; 2 – хомуты; 3 – арматурная сетка; 4 – стержень диаметром 22 ÷ 25 мм; 5 – петли для подъема; 6 – спиральная арматура
Сваи железобетонные длиной до 7 м называют короткими. Сваи квадратные сплошного сечения при обычном армировании изготовляются из бетона класса не ниже В 15, а трубчатые сваи – из бетона В 20; напряженно-армированные сваи изготовляют из бетона класса не ниже В 20, а сваи-оболочки – из бетона В 30.
В крупнопанельных зданиях с поперечными несущими стенами, при которых ростверк работает совместно с этими стенами, он опирается на сваи через оголовки или насадки. Ростверк может быть железобетонным монолитным, сборно-монолитным и сборным (рис. 4.2). Ростверк должен жестко связывать головы свай, поэтому верхние концы арматуры, которые обнажаются после нарушенного забивкой бетона, входят в толщину ростверка или в оголовок насадки. Сборные железобетонные ростверки изготовляют из бетона класса не ниже В 15, а монолитные – из бетона В 10.
Плитные фундаменты конструируют в виде плоских и ребристых плит или в виде перекрестных лент. Для зданий с большими нагрузками, а также при использовании его подземного пространства применяются коробчатые фундаменты (рис. 4.4).
Плитные фундаменты проектируют под здания в основном каркасной конструктивной системы. Для повышения жесткости плиты устраивают ребра в перекрестных направлениях, которые могут выполняться как ребрами вверх, так и вниз по отношению к плите.
Рис. 4.4. Плитные фундаменты:
а, б – с ребрами вверх (а) и вниз (б); в – коробчатый; г – перекрестные ленты; 1 – колонна; 2 – фундаментная плита; 3 – коробчатый фундамент; 4 – перекрестные фундаментные ленты
Фундаментная плита с ребрами вниз менее трудоемка, так как уменьшается объем земляных работ. Толщина плиты и ее армирование определяются расчетом в зависимости от ее конструкции, приходящихся нагрузок и несущей способности основания.
В учебных целях толщину ребристой плиты следует назначать от 1/8 до 1/10 пролета, а сплошной плиты от 1/6 до 1/8 соответственно.
На пересечениях ребер фундаментной плиты устанавливаются колонны при каркасной конструктивной системе, а при бескаркасной – ребра используются как стены цокольной части здания, на которые устанавливают несущие конструкции его наземной части.
Фундаменты в виде коробчатого сечения применяются при возведении высотных зданий с большими нагрузками. Ребра такой плиты выполняются на полную высоту подземной части здания и жестко связываются с перекрытиями, образуя, таким образом, замкнутые сечения различной конфигурации.
Примерами таких решений могут служить выстроенные в г. Москве жилые дома Чертаново-Северное с использованием подземного пространства под гаражи или административное здание гидропроекта.
Дата добавления: 2018-04-05 ; просмотров: 1258 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Источник
Фундаменты гражданских и промышленных зданий
Фундаменты гражданских и промышленных зданий.
Фундаменты – важный конструктивный элемент здания, воспринимающий нагрузку от его надземных частей и передающий ее на основание. Фундамент должен обладать: достаточной прочностью, устойчивостью, долговечностью, индустриальностью и экономичностью.
1) по конструктивным схемам: на ленточные, располагаемые непрерывной лентой под стенами здания; столбчатые (отдельно стоящие) – в виде отдельных опор под несущими конструкциями; плитные (сплошные) – в форме массивной плиты под зданием; свайные – в виде железобетонных или других стержней, помещенных в грунт; комбинированные (сваи+плитные);
2) по виду применяемого материала: на фундаменты из природного камня, бутобетона, бетона, железобетонные;
3) по характеру работы под нагрузкой: на жесткие, работающие только на сжатие, и гибкие, работающие на сжатие с изгибом;
4) по типу применяемых конструкций: на сборные, монолитные и из мелкоразмерных элементов;
по глубине заложения: на мелкого заложения (до 5 м) и глубокого заложения (свыше 5 м). РИС
Как правило, ленточные, столбчатые и плитные фундаменты являются фундаментами мелкого заложения; свайные – глубокого заложения.
Ленточные фундаменты могут быть выполнены: из бутового камня, бутобетона, бетона и железобетона. РИС. Ленточные фундаменты, как правило, применяются для бескаркасных зданий.
Железобетонные ленточные фундаменты могут быть монолитными и сборными. Сборные ленточные фундаменты состоят из фундаментных блоков и блоков-подушек. РИС. Если по расчету ширина подошвы фундамента не превышает ширину бетонного блока, то блоки-подушки не применяются.
Каркасные здания, как правило, возводят на столбчатых (отдельно стоящих) фундаментах. При небольших нагрузках на фундамент под стены малоэтажных зданий без подвалов их тоже выполняют столбчатыми из соображений удешевления. РИС.
Плитные фундаменты применяются при значительных нагрузках или при слабых и неоднородных грунтах основания. Также их рекомендуют применять в сейсмоопасных районах. Плитные фундаменты обеспечивают равномерную осадку здания, однако они имеют высокую стоимость.
Свайные фундаменты используют при строительстве на слабых сжимаемых грунтах, а также в тех случаях, когда достижение прочного естественного основания экономически нецелесообразно из-за большой глубины его заложения. РИС.
Как правило, свайные фундаменты состоят из свайного поля и ростверков. Однако существуют свайные фундаменты без ростверка. Задача свайного поля – обеспечить несущую способность фундамента по грунту. Задача ростверка – передать нагрузку от вышележащих конструкций на группу свай.
Ростверки по форме бывают отдельно стоящими, ленточными и плитными. По типу изготовления ростверки бывают монолитными и сборными.
По виду материала сваи бывают: железобетонные, бетонные, деревянные и металлические. По способу возведения сваи бывают забивные и набивные.
Забивные сваи изготавливают на поверхности и погружают в грунт одним из 3-х способов: забивают (копровой или другой установкой), задавливают (гидравлическими домкратами или рычажно-полиспастной системой), вибропогружают (пробуривают скважину малого диаметра и применяют вибропогружающую установку).
Набивные сваи изготавливают из монолитного бетона непосредственно в грунте основания. Как правило, для этого пробуривают скважину большого диаметра, а затем укладывают в нее бетон (буронабивные сваи).
По характеру работы под нагрузкой свайные фундаменты делят: на сваи-стойки и висячие сваи.
Сваи стойки передают нагрузку от здания на массив плотных грунтов находящихся под наконечником сваи. Наконечник сваи, при этом, должен быть заглублен в несущий массив грунта не менее чем на 500 мм.
Висячие сваи обеспечивают несущую способность основания в основном за счет сил трения по боковым поверхностям сваи.
В подавляющем большинстве случаев свайные фундаменты являются фундаментами на висячих сваях.
Комбинированные фундаменты – это комбинация свайного и плитного фундамента. В данном случае несущую способность по грунту основания обеспечивает не только свайное поле, но и плитный ростверк, объединяющий сваи.
Понятие о деформационном шве. Одним из важных, но незаметных элементов многих зданий являются деформационные швы. Их отсутствие в необходимых местах является распространенной строительной ошибкой, приводящей к проблемам с эксплуатацией зданий и сооружений и даже к крупным авариям. Деформационный шов применяется в случае если требуется обеспечить независимую осадку 2-х смежных участков здания. Эта необходимость возникает в 3-х случаях:
1. на фундаменты смежных участков действуют разные по интенсивности нагрузки (разная этажность здания, разная грузоподъемность кранового оборудования и т. п.);
2. под зданием имеется основание с разнородной структурой (линзы);
3. к долго эксплуатирующемуся зданию вплотную пристраивается новое.
Деформационный шов обеспечивает целостность 2-х участков здания с точки зрения их эксплуатации, но делает так, что вертикальные нагрузки от 1-го участка здания никаким образом не передавались на другой.
Понятие о гидроизоляции фундаментов. Фундаменты зданий эксплуатируются во влажной среде – грунтах основания. Поднимающаяся по каппилярам конструкций влага приводит к деструктивным процессам элементов зданий. Во избежание этих процессов, фундамент гидроизолируют. Одним из элементов гидроизоляции является отмостка. Отмостка – неширокая асфальтовая или бетонная полоса, укладываемая с уклоном на грунт вдоль периметра наружных стен. Под полосой также желательно устраивать глиняный замок. Задача отмостки – отвести атмосферные осадки от стен и фундаментов здания. Одной отмостки для защиты нижней части здания от влаги недостаточно. В бесподвальных здания устраивают горизонтальную гидроизоляцию в уровне цоколя стен на расстоянии 200…300 мм от уровня отмостки в наружных стенах, и в уровне пола первого этажа во внутренних стенах. РИС. В зданиях с подвалом этого недостаточно. В них устраивают еще один слой горизонтальной гидроизоляции в уровне пола подвала, укладывая по верху фундамента слой плотного цементно-песчаного раствора. Также в них устраивают вертикальную гидроизоляцию путем окраски гидрофобизирующими составами (битумом) поверхностей соприкасающихся с грунтом стен подвала.
Источник