Фундаменты применяемые под крупнопанельное строительство
В практике массового крупнопанельного строительства применяются следующие конструктивные решения фундаментов: блочные (ленточные и прерывистые), крупнопанельные (ленточные и ленточно-столбчатые) и свайные. Для местных и транзитных инженерных сетей и других коммуникаций в жилых домах устраиваются подполья или специальные траншеи (местные заглубления).
Применение ленточных фундаментов 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 5-этажного дома при ленточных или столбчатых фундаментах составляет почти половину времени, затрачиваемого на монтаж коробки здания.
Решению задачи по уменьшению времени на нулевой цикл в наибольшей степени отвечает применение фундаментов из железобетонных свай. Сваи в строительстве используются 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 зданий большой этажности целесообразно использовать специальные сваи-оболочки, рассчитанные на восприятие больших сосредоточенных нагрузок.
Рассмотрим пример устройства фундаментов под полносборные дома серии МГ-300. В домах этой серии вместо плоских железобетонных панелей (рис. 6-17, схема а) опорами под несущие поперечные стены зданий служат стержневые системы в виде железобетонных рам (рис. 6-17, схема б).
Рис. 6-17. Конструкции нулевого цикла
а — свайные фундаменты с цокольными панелями нормальной высоты: 1 — свая; 2 — свайные железобетонные монолитные растверки; 3 — внутренняя стеновая панель нормальной высоты;
б —конструкция в виде железобетонных рам;
в — стык цокольной панели с замоноличиванием: 1 — наружная панель; 2 — сборные фундаментные железобетонные блоки; 3 — опорные блоки под цокольные панели; 4 — сборная железобетонная рама; 5 — цокольная панель из керамзитобетона; 6 — перекрытие из часторебристых железобетонных плит; 7 — монтажные связи —металлические планки, приваренные к закладным деталям; 8 — арматурные петли, выпущенные из панелей; 9 — замоноличивание бетоном марки 200.
Цокольные панели под продольные наружные стены опираются на выпуски поперечных фундаментов. Такое решение позволило полностью исключить фундаменты под продольными стенами. В результате расход стали и бетона на указанную конструкцию подземной части удалось значительно уменьшить по сравнению с другими решениями.
Запроектированная в домах серии МГ-300 конструкция цокольных стен из керамзитобетонных панелей позволяет успешно решить задачу увеличения продольной жесткости этих стен путем выполнения надежных стыковых сопряжений со сваркой арматурных выпусков и замоноличиванием (рис. 6-17, схема в).
На схеме а этого же рисунка показана деталь решения фундамента и устройства цоколя с применением свай, монолитного ростверка и внутренних цокольных панелей сплошного сечения.
Применение короткосвайных фундаментов для панельных зданий позволяет более кардинально решить одну из важнейших проблем полносборного строительства — увеличить жесткость конструкции здания и тем самым значительно снизить вероятность неравномерных осадок, к которым очень чувствительны существующие конструкции крупнопанельных домов. Наряду с конструктивными преимуществами применение коротких свай дает и экономические выгоды.
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. Новым также является однорядное расположение свай под поперечными несущими стенами с шагом 2 — 2,5 м. По сваям укладывается сборный ростверк, соединенный с оголовками свай через специальную сборно-монолитную подушку.
Свайные фундаменты под крупнопанельные дома серии 1-464 и серии МГ-300 показаны на рис. 6-18, схемы а, б. В домах серии К-7 сваи располагаются непосредственно под опорами балок-стенок (см. схему в).
Рис. 6-18. Конструкции короткосвайных фундаментов
а — свайные фундаменты без внутренних цокольных панелей (серия 1 -464): 1 — цоколная панель-балка; 2 — продольная железобетонная балка; 3 — поднятый ростверк (50×50 см); 4 — железобетонные оголовки (50×50×50 см);
б — кopoткoсвайные фундаменты для домов с поперечными несущими стенами (серия МГ-300);
в — конструкция короткосванных фундаментов из железобетонных труб (дома серии К-7 и из объемных блоков);
г — конструкция сваи с забивным трубчатым ростверком: 1 — траншея для прокладки коммуникаций; 2 — сваи сечением 30×30 см; 3 — сборный железобетонный ростверк; 4 — сборномонолитный оголовок; 5 — цокольная панель, заменяющая продольный ростверк; 6 — перекрытие над техническим подпольем; 7 — трубчатые сваи; 8 —монолитный оголовок; 9 — трубчатая насадка.
Заслуживает внимания предложение использовать сваи с трубчатыми насадками (рис. 6-18, схема г). Трубчатая насадка позволяет на 30—40% увеличить несущую способность сваи и получить значительную экономическую выгоду. Повышение несущей способности одиночной сваи после забивки трубы (устройства трубчатого оголовка) происходит за счет увеличения силы трения вдоль боковой поверхности сваи и в результате уплотнения грунта под подошвой трубчатого ростверка.
Эта статья еще не комментировалась. Инф-Ремонт будет признателен первому комментарию о статье
Источник
Архитектура гражданских и промышленных зданий. Фундаменты
Новый сервис — Строительные ка лькуляторы online
Требования предъявляемые к фундаментам :
— устойчивость, на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы фундамента;
— устойчивость к агрессивным грунтовым водам;
— стойкость к атмосферным факторам (морозостойкость; пучение грунтов при замерзании);
— соответствие по долговечности сроку службы здания;
По конструктивной схеме фундаменты разделяются на: ленточные, столбчатые или отдельно стоящие, сплошные и свайные.
Стоимость фундаментов от общей стоимости здания составляет: с бесподвальным решением 8-10%; с подвалом 12-15%, а трудоемкость составляет 10-15%
Ленточные фундаменты
Монолитные ленточные фундаменты
В простейшем случае — прямоугольные. В большинстве случаев для передачи давления на основание, не превышающего нормативного давления на грунт, приходится уширять подошву фундамента.
Глубина заложения фундаментов должна соответствовать глубине залегания того слоя грунта, который можно принять за естественное основание.
Необходимо также учитывать глубину промерзания грунта.
Нормативная глубина промерзания указана в СниПе.
При пучинистых грунтах глубину заложения фундаментов следует считать ниже на 100 мм глубины промерзания.
В непучинистых грунтах глубина заложения фундамента не зависит от глубины промерзания.
Фундаменты из бутового камня не отвечают требованиям индустриального строительства (затруднена механизация работ, снижаются темпы строительства, особенно в зимнее время).
Применение бутобетонных и бетонных фундаментов позволяют шире использовать механизацию при их возведении.
Сборные ленточные фундаменты
Для наружных стен 400, 500, 600мм;
Высота фундаментного блока — 580 мм;
Шов для блоков — 20 мм
От одной глубины заложения монолитного ленточного фундамента к другой переходят постепенно с устройством уступов.
Отношение высоты уступа к его длине должно быть не более 1:2, причем высота уступа должна быть не больше 0,5м, а длина — не менее 1м.
На более прочных грунтах отношение высоты уступа к его длине допускается не более 1:1, а высота уступа — не более 1м.
Если здание возводится на сборных фундаментах, высоту уступа можно принимать равной высоте унифицированного блока, т.е. 0,6м; в этом случае длина уступа должна быть не менее 1,2 м.
Расстояние между осями швов — 600 мм (по высоте).
Блоки укладываются с перевязкой швов в шахматном порядке.
Длина — 1180 мм; 2380 мм (собачки) дополнительная толщина — 180 мм.
Фундаментные блоки со швами с железобетонным раствором, на железобетонных подушках высотою — 300 мм, шириною до 2.80 м.
Прерывистые фундаменты под несущие стены
Монолитные железобетонные пояса в районах с повышенной сейсмичностью.
Арматурные стержни + заливка бетоном 5-6 см.
Фрагменты монолитных участков: на углах в местах расположения коммуникаций.
Ленточные панельные фундаменты
В крупнопанельных зданиях отдельные блоки фундаментов и стен подвалов целесообразно заменять крупноразмерными элементами.
Они состоят из сквозных бескаркасных ферм (панелей и блоков или ребристых панелей — подушек).
Столбчатые фундаменты
Когда давление на грунт меньше нормативного, ленточные фундаменты целесообразно заменять столбчатыми.
Фундаментные столбы (бетонные или железобетонные) перекрывают железобетонными фундаментными балками, на которых возводятся стены.
Чтобы устранить выпирание фундаментной балки при пучении грунта, под ней устраивают подушку из песка или шлака толщиной 0,5 м.
Сплошные фундаменты
При слабых или неоднородных грунтах, а также при очень больших нагрузках на колонны во избежание неравномерной осадки фундаменты объединяют систему (ребристой) железобетонной плиты.
При сплошных фундаментах обеспечивается равномерная осадка, что особенно важно для каркасно-панельных и крупнопанельных зданий повышенной этажности.
Кроме того, он хорошо защищает подвалы от проникновения грунтовой воды при высоком ее уровне, когда пол подвала подвергается снизу большому гидростатическому давлению.
Свайные фундаменты
Они применяются, когда достижение естественного основания экономически или технически невыполнимо из-за большой глубины его заложения при значительных нагрузках, а также в других случаях.
Различают сваи-стойки (опирающиеся на толщину прочного грунта), висячие сваи, которые удерживаются в слабом грунте за счет его уплотнения и передают нагрузку на грунт трением, возникающем между сваей и грунтом.
В зависимости от способа погружения в грунт применяют забивные, набивные, буронабивные, сваи-оболочки, буроопускные и винтовые сваи.
Забивные железобетонные и деревянные сваи погружают с помощью копров, вибропогружателей и вибровдавливающих агрегатов.
Железобетонные сваи могут изготавливаться цельными и составными (из отдельных секций)
Деревянные забивные сваи устраивают там, где существуют постоянные температурно — влажностные условия.
Набивные сваи, устраивают методом заполнения бетонной или иной смесью предварительно пробуренных, пробитых или выштампованных скважин.
Нижняя часть скважин может быть уширена с помощью взрывов (сваи с камуфлетной пятой).
Буроопускные сваи отличает от набивных то, что в скважину устанавливают готовые железобетонные сваи с заполнением зазора между сваей и скважиной песчано-цементным раствором.
На верхние концы свай или на специальные уширения верхних концов (оголовки) укладывают «балки или плиты — ростверки.
Они применяются сборные (железобетонные) или монолитные.
В последнее время разработаны конструктивные решения свайных фундаментов «без ростверков.
В плане сваи могут состоять из одиночных свай — под опоры; лент свай — под стены с расположением в один или более рядов; кустов свай; сплошного свайного поля – под тяжелые сооружения.
Защита зданий от грунтовых вод
Для защиты стен бесподвальных зданий от капиллярной влаги во всех стенах в цоколе укладывают горизонтальную гидроизоляцию из 2-х слоев толя, рубероида или слоя жирного цементного раствора состава 1:2 толщиной 20-30 мм на 150-200 мм ниже уровня пола первого этажа и на 150-200 мм выше отметки тротуара или отмостки.
Фундаменты, находящиеся в агрессивной среде (при наличии в грунтовой воде агрессивных составов), выполняют из бетона на пуццолановом портландцементе и шлакопортландцементе, кроме случаев щелочной активности, когда можно применять цемент любых видов, кроме пуццоланового и шлакопортландцемента.
При напорах воды от 0,1 до 0,2 м для защиты подвала от проникновения воды под пол подвала укладывают слой мягкой жирной глины толщиной 250 мм и бетонную подготовку толщиной 100-200 мм.
Наружную поверхность стен изолируют штукатуркой цементным раствором с последующей обмазкой горячим битумом за 2 раза и забивкой слоем мягкой жирной глины толщиной 200-250 мм.
При напорах воды от 0,2 до 0,8 м возникает опасность всплывания пола, поэтому пол искусственно утяжеляют.
В этих случаях на грунт укладывают бетонную подушку толщиной 100-150мм, поверхность которой выравнивают цементным раствором или слоем асфальта толщиной 20-25 мм с последующей наклейкой по битумной или асфальтовой мастике гидроизоляционного ковра из 2-х или 3-х слоев рубероида, гидроизола, бризола.
Для предохранения этой части гидроизоляционного ковра от механических повреждений устраивают защитную стенку толщиной 120 мм из хорошо обожженного кирпича, выкладываемую на цементном растворе.
При больших напорах воды, когда уровень грунтовых вод превышает уровень пола подвала более чем на 0,8 м, пол устраивают в виде плоской железобетонной плиты, загруженной стенами дома, или в виде плиты с ребрами верх.
На плоскую железобетонную плиту, (а при ребристой — в промежутках между ребрами), укладывают тяжелый бетон, по которому устраивают чистый пол.
Эффективность применения того или иного типа фундаментов зависит от объема, стоимости, трудоемкости и расхода материалов
Свайные фундаменты экономичнее ленточных на 32-34% по стоимости, на 40% по затрате бетона и на 80% по объему земляных работ. Такая экономия позволяет снизить затраты стали увеличиваться — 1 — 3 кг на 1 м 2 .
Источник