ФУНДАМЕНТЫ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ
В многоэтажных зданиях резко возрастают нагрузки на фундаменты и соответственно на грунт основания. Поэтому кроме рассмотренных в разделе «Малоэтажные здания» ленточных и столбчатых фундаментов в многоэтажных зданиях применяют фундаменты сплошные и свайные (глубокого заложения) .
Сплошные фундаменты (рис.1).
При строительстве многоэтажных каркасных зданий на слабых грунтах во избежание неравномерной осадки отдельных столбчатых фундаментов устраивают перекрестные ленточные фундаменты. Они представляют собой систему неразрезных, монолитных железобетонных, взаимно перпендикулярных балок. Если подошва этих лент достигает значительной ширины, их объединяют в сплошную ребристую или безбалочную плиту. В многоэтажных зданиях с несущими стенами при высоте 12 этажей и более подошвы ленточных фундаментов тоже соединяются и превращаются в сплошную плиту. При сплошной плите значительно увеличивается площадь подошвы фундамента и соответственно уменьшается удельное давление на грунт. С такими фундаментами здания могут надежно стоять на слабых грунтах.
Так, при строительстве здания ЦУМа в Москве для основания здания были использованы грунты, сильно разжиженные водами р. Неглинки. Здание как бы «плавает» в таком грунте, покоясь на сплошной гигантской железобегонной плите, выполненной в виде чаши.
Рис. 1. Сплошные фундаменты:
а — из перекрестных железобетонных лент; б — сплошная ребристая плита; в — сплошная безбалочная плита
Свайные фундаменты (рис. 2).
При строительстве на слабых и сжимаемых грунтах (например, на торфяниках) для достижения естественного основания необходимо рытье глубоких котлованов под ленточные или столбчатые фундаменты, что очень дорого и трудоемко. В этом случае применяют свайные фундаменты.
Сваи используют и при прочных грунтах, если технико-экономическое сравнение выявит экономичность их применения. Свайные фундаменты состоят из свай и ростверка.
Забивная свая — это линейная сборная железобетонная конструкция квадратного, круглого или трубчатого сечения. Чаще приеняются квадратные сваи сечением 350×350 мм. Трубчатые сваи (сваи-оболочки) применяют для массивных зданий и сооружений с большими статическими и динамическими нагрузками. Диаметр их от 600 до 1200 мм. Длину свай принимают от 3 до 24 м. Сваи погружают в грунт забивкой (откуда и название свай), вдавливанием или вибрированием.
В прошлом применяли и деревянные сваи из хвойных пород. Почти все здания XVIII — XIX вв. в Ленинграде, в том числе и такое, как Исакиевский собор, покоятся на деревянных сваях.
Набивная свая — это скважина в грунте, заполняемая бетоном с послойным уплотнением вибраторами. Ее главное достоинство — возможность устройства в стесненных условиях, вблизи существующих зданий. По характеру работу сваи подразделяют на сваи-стойки, достигающие прочного грунта и опирающиеся на него, и на висячие сваи, которые прочного грунта не достигают и передают нагрузку на слабый грунт за счет бокового трения.
Рис. 2. Свайные фундаменты:
а — со сваями-стойками; 6, в — со сваями трения (висячими); г — расположение свай рядами; д — то же, кустами; 1,4 — забивные сваи; 2 — несущая конструкция здания; 3 — ростверк; 6 — набивные сваи
Нагрузка от здания на сваи передается через ростверк.
Ростверкпредставляет собой массивную монолитную или сборную железобетонную конструкцию, на которую опираются несущие конструкции здания. Под стены ростверк выполняют в виде ленточного фундамента, под колонны — в виде столбчатых фундаментов. Нижней частью ростверк охватывает и объединяет оголовки свай.
Под ленточный растверк сваи располагают в один или два ряда (парами или в шахматном порядке). Столбчатый ростверк объединяет отдельный куст из нескольких свай, иногда «куст свай» сокращается до одной сваи. Количество свай определяется расчетом. План расположения свай называют свайным полем.
Для массового строительства применяют каркасы из сборного железобетона. Фундаменты для сборных железобетонных колонн делают столбчатыми стаканного типа.
В нем предусматривают гнездо (стакан), куда вставляют колонну при монтаже, выравнивают ее в проектное положение и замоноличивают. Размеры стакана зависят от сечения и высоты колонны. Колонны делают высотой на 1, 2, а иногда и на 3 этажа. Привязку колонн к координационным осям предусматривают по центру колонн в обоих направлениях. При устройстве деформационного шва ставят парные колонны с осевой вставкой.
Рис. 8. Столбчатый фундамент стаканного типа:
1 — плита (с одним или двумя уступами); 2 — подколенник; 3 — сборная железобетонная колонна; 4 — стакан; 5 — горизонтальные бороздки на колонне для лучшего закрепления ее в стакане; 6 — бетонная подготовка; hc — глубина стакана; ft. — высота фундамента; а, в — размеры подошвы фундамента; ак, бк — размеры колонны
В нашей стране действует унифицированная типовая серия 1.020—1 для каркасных зданий из сборного железобетона. Конструктивная схема в этой серии — связевая, с обеспечением жесткости здания вертикальными элементами жесткости (железобетонные диафрагмы или стальные связи) и горизонтальными дисками перекрытий. Габариты зданий по серии 1.020—1 приведены на рис. 9.
| | | следующая лекция ==> | |
| СОВМЕЩЕННЫЕ ПОКРЫТИЯ. КРОВЛИ. | | | Альтернативная Большая Пятерка |
Дата добавления: 2015-11-10 ; просмотров: 9760 ;
Источник
Виды фундаментов многоэтажных зданий
Основные типы фундаментов многоэтажных каркасных зданий:
Ленточные фундаменты устраиваются в сборном или сборно-монолитном варианте для зданий с неполным или скрытым каркасом высотой до 16 этажей. Порядок выполнения работ состоит в: доборе грунта до проектных отметок, устройстве выравнивающей песчаной подготовки, укладке фундаментных плит, установке сборных траверс и стаканов или устройстве монолитных фундаментных балок, послойной обратной засыпке пазух фундаментов.
Столбчатые фундаменты устанавливаются в соответствии с ранее рассмотренными рекомендациями для монтажа одноэтажных промзданий.
Монолитные фундаментные плиты устраиваются в качестве фундаментов зданий с высокими нагрузками на колонны, что чаще имеет место в зданиях высотой более 16 этажей. Обычная толщина плоской плиты до 1,0…1,5 м, ребра ребристой плиты могут иметь высоту 2,0 м и более.
Армирование и бетонирование плоских плит ведется обычными методами, при минимальной номенклатуре арматурных сеток и каркасов и с применением высокопроизводительных бетононасосов с послойной укладкой и уплотнением смеси. При устройстве ребристых плит дополнительно возникают объемы работ по установке опалубки и арматуры ребристой части фундамента, что существенно повышает трудоемкость работ.
Фундаменты коробчатой конструкции за счет размещения в них «технических этажей» могут иметь высоту до 6 м. Технологическая последовательность выполнения работ состоит в устройстве нижней плиты, возведении железобетонных стенок и верхней плиты. Из-за высокой трудоемкости работ и большого расхода материальных ресурсов такие конструкции применяются реже, чем плоские и ребристые плиты.
Свайные фундаменты получили широкое распространение в практике строительства многоэтажных и высотных зданий. Последовательность производства работ при забивных сваях включает: забивку проектных и дублирующих свай, обрезку голов свай, устройство ростверка, приямков и каналов для инженерного оборудования и коммуникаций.
Буропабивные свайные фундаменты наиболее эффективны при возведении зданий повышенной этажности, когда грунты основания имеют невысокую несущую способность. Такие сваи выполняют функции глубинных опор с опиранием на более плотные грунты. Для повышения несущей способности свай используют методы бурения путем
раскатывания и уплотнения стенок скважин, а также создания различного рода уширений.
Технология производства работ состоит в бурении скважин, армировании, укладке бетонной смеси с последующим устройством ростверка в виде поясов или монолитных железобетонных плит.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему
Источник
Обзор типов фундаментов многоэтажных зданий
Рубрика: Технические науки
Дата публикации: 23.02.2018 2018-02-23
Статья просмотрена: 3417 раз
Библиографическое описание:
Верстов, В. В. Обзор типов фундаментов многоэтажных зданий / В. В. Верстов, А. Н. Гайдо, А. С. Чаков. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 8 (194). — С. 7-10. — URL: https://moluch.ru/archive/194/48472/ (дата обращения: 19.08.2021).
Статья посвящена тенденциям в области строительства фундаментов многоэтажных зданий, их области применения, а также основным технологическим процессам устройства различных типов фундаментов в условиях современного строительного производства.
Ключевые слова: фундамент, грунт, свая, плита, ростверк.
Основными тенденциями современного строительства общественных и жилых зданий в крупных населённых пунктах является увеличение надземной и подземной частей здания.
Такие тенденции требуют сооружения фундаментов повышенной жёсткости, которые будут способны выдержать нагрузки от конструкций сооружения и передать их в прочные слои грунтового массива.
Применительно к сложным инженерно-геологическим условиям (различные литологические слои, горизонты грунтовых вод не выдержаны по мощности и простиранию и другое) необходим тщательный выбор технологических решений по сооружению оградительных стенок, которые должны обладать требуемыми характеристиками устойчивости и водонепроницаемости.
Выбор конструкции фундамента один из важнейших факторов, обеспечивающих эксплуатационную надёжность и долговечность возводимых сооружений. Такая важность обуславливается влиянием работы фундаментов на состояние надфундаментных конструкций, а также сложностью, трудоёмкость и дороговизной работ по ремонту или замене фундаментов, имеющих проектные или производственные дефекты.
Обзор типов фундаментов многоэтажных зданий
Рис. 1. Обзор типов фундаментов многоэтажных зданий
В качестве фундаментов многоэтажных зданий на естественном основании во всём мире преимущественно используется сплошная монолитная железобетонная плита. При должном технико-экономическом обосновании могут также использоваться ленточные фундаменты или столбчатые фундаменты.
Применение монолитной железобетонной плиты в строительной практике, как правило, осуществляется при давлении на фундамент до 0,6 Мпа и малосжимаемых грунтах основания (таких как не рыхлые и не пылеватые пески, скальные породы или глинистые грунты в переуплотнённом состоянии.
Рис. 2. Различные конструкции монолитной сплошной плиты из железобетона
Толщина фундаментной плиты в зависимости от величины приложения нагрузки, а также инженерно-геологических условий может составлять от 1,0–2,5 м. и более (рис. 2, а). Для того чтобы уменьшить высоту фундаментной плиты в местах действия изгибающих моментов, максимальных поперечных, а также продольных сил, могут применяться рёбра жёсткости (рис. 2, б) или дополнительное усиление в зонах расположения колонн (рис.2, в).
Кроме того, монолитный железобетонной плитный фундамент может иметь коробчатую конструкцию (рис. 2, г). Такая конструкция предполагает устройство консолей (расширение фундамента за периметр сооружения), что расширяет область применения данного типа фундамента.
Фундаменты глубокого заложения могут изготавливаться как с помощью выемки грунта, так и без. Набивные и забивные сваи изготавливают устраивают без выемки грунта. Забивные и задавливаемые сваи обычно имеют сечение 300х300 и 350х350, что накладывает ограничения на максимальное давление по стволу сваи (максимальное давление до 1 Мпа). Если такой несущей способности недостаточно, то в таком случае необходимо применять фундаменты с выемкой грунта — свай из стальных труб или буронабивных, свай-баррет, кессонов.
Буронабивные сваи среди фундаментов глубокого заложения получили наибольшее распространение. Они могут устраиваться диаметром до 2 м. практически в любых грунтовых условиях.
Рис. 3. Устройство буронабивных свай
Кессоны (опускные колодцы) целесообразно применять в тех случаях, когда требуется передать большие нагрузки на большую глубину, грунт плохо поддаётся проходке при бурении, а также необходима высокая скорость выполнения строительно-монтажных работ.
Рис. 4. Последовательность устройства опускного колодца
Свайно-плитный фундамент обеспечивает совместную работы как плиты, так и свай. Он эффективен в тех случаях, когда грунт под подошвой фундамента может включиться в работу и воспринять часть нагрузки. Также такой тип фундамента применяется для снижения влияния новых сооружений на старые (в условиях плотной застройки), для уменьшения крена здания, а также в сооружения с несимметричными несущими конструкциями, которые неравномерно передают нагрузку на фундамент. Свайно-плитная конструкция фундамента является наиболее эффективной при строительстве сооружений, передающих большие нагрузки на основание, таких как многофункциональные комплексы, торговые центры и многоэтажные здания.
Рис. 5. Виды свайно-плитных фундаментов
- Производство шпунтовых и свайных работ/В. В. Верстов, А. Н. Гайдо, Я. В. Иванов; СПбГАСУ. — Спб., 2011. — 292 с.
- Технология устройства свайных фундаментов: учебное пособие/ В. В. Верстов, А. Н. Гайдо; СПбГАСУ — СПб., 2010. 180 с.
- Технологии устройства ограждений котлованов в условиях городской застройки и акваторий / А. Н. Гайдо, В. В. Верстов, Я. В. Иванов. — СПб.: СПбГАСУ, 2014. — 368 с.
Источник