Вида оснований и фундаментов.

Виды фундаментов: ленточный, свайный, столбчатый, плитный

Конструкции ленточных оснований под кирпичный, бетонный, деревянный дом, опоры или колонны, делают монолитными и сборными из бетонных блоков. Для строительства ленточных монолитных оснований кирпичного дома на дне котлована делают монтаж опалубки, изготовление конструкции арматурного каркаса. Затем между стенками опалубки монолитного ленточного основания заливается бетон. При этом чем лучше выполнено изготовление опалубки, тем более гладкими получаются стенки конструкции ленточного монолитного основания кирпичного дома, тем слабее на них воздействуют силы морозного пучения. Не стоит экономить на цене опалубки при ее изготовлении. Стенки монолитного ленточного фундамента под бетонный, кирпичный дом, после изготовления, иногда смазывают различными видами отработанных машинных масел или делают их покрытыми пленкой. Это делает ленточные монолитные конструции после изготовления еще более гладкими, невосприимчивыми к силам морозного пучения.

Современным, технологичным способом изготовления защиты ленточные конструкций монолитных и сборных оснований из блоков по доступной цене является применение профилированных мембран. Для снижения потерь при обогреве кирпичного дома в такие ленточные фундаментные основания при монтаже конструкции закладывается утеплитель. Как правило в этих случаях для изготовления теплоизоляции применяется плитный экструдированный пенополистирол. Высокие теплоизоляционные характеристики этого материала, доступная цена, позволяют выполнить утепление качественно и надежно.

Монтаж сборных ленточных фундаментов под кирпичный дом делают из различного вида конструкций крупных бетонных или железобетонных блоков. В котлован ленточные сборные основания из бетонных блоков устанавливают с помощью какой либо подъемной техники. После монтажа сборные блоки соединяют друг с другом цементным раствором. Технология строительства этого вида сборных фундаментных оснований из бетонных блоков, кажется проще, ниже по цене, чем заливка опалубки бетоном на стройплощадке, но качество изготовления сборных ленточных фундаментов под кирпичные дома из отделных блоков оказывается гораздо хуже монолитных. В первую очередь потому, что при изготовлении нарушается целостность ленточного основания. Монолитный ленточный фундамент под дом или коттедж прочнее монтажа любого вида сборной конструкции из бетонных блоков со швами.

Свайные фундаменты

Свайный фундамент состоит из отдельных свай, перекрытых сверху железобетонной монолитной плитой или балкой (ростверком). Свайный вид фундамента используется в случаях, когда на слабый грунт через сваи необходимо передать большие нагрузки от кирпичного, каменного здания, тяжелых колонн, опор или плитных конструкций. Свайный фундамент позволяет сэкономить на его цене. Через свайное основание нагрузка от кирпичного здания передается на более плотные грунты, залегающие на глубине длины сваи. Свайные основания могут быть деревянными, бетонными, железобетонными, стальными и комбинированными. Какой материал для свай выбрать, определяет назначение и конструкция здания, грунты на участве, цена материалов. Деревянные свайные основания наиболее экономичны и доступны по цене, но подвержены гниению.

Столбчатые фундаменты

Столбчатый фундамент — это система сборных столбчатых опор, монтаж конструкции которых делают под стены деревянных зданий, столбы или колонны. Цена изготовления и монтажа столбчатых опор сравнительно невысока. Столбчатые основания изготавливают в виде расставленных через определенные промежутки столбов, колонн или блоков. Сверху столбчатые опоры соединяют железобетонными фундаментными балками (рандбалками) или другим видом перемычек, на которых выполняют монтаж основных конструкций деревянного здания. Изготовление колонн столбчатых фундаментов целесообразно для вида грунтов глубокого промерзания. Монтаж столбчатых колонн делают в тех случаях, когда основная нагрузка от деревянного дома на столбчатый фундамент не очень высока, а давление на грунт не превышает нормативного.

Плитный фундамент

Монтаж плитного фундамента делают под всей площадью деревянного или кирпичного здания. Плитный вид основания - это сплошная монолитная или сборная решетчатая плита. Изготовление плитной конструкции выполняют из монолитного железобетона либо из сборных перекрестных железобетонных балок или бетонных блоков с жесткой заделкой стыковых соединений. Цена изготовления и монтажа плитного основания монолитного или сборного из блоков получается также достаточно высокой. Монолитный плитный фундамент под кирпичный, деревянный дом наиболее приемлимый вид для монтажа на слабых неоднородных грунтах с высоким уровнем грунтовых вод. Плитный вид основания также делают в случаях, когда нагрузка, приходящаяся на монолитный плитный фундамент дома велика, а вид грунта основания недостаточно прочен для монтажа.

Основания фундаментов

Основание - часть массива грунта, на которую передается нагрузка от сооружения. Основание называется естественным, если фундамент возводится непосредственно на грунте природного сложения, и искусственным, когда несущая способность грунта увеличена различными способами.

Конструкция фундамента во многом определяется характеристиками грунта, на котором он возводится. Грунт основания должен быть прочным и иметь незначительную сжимаемость и пучинистость. Однако не все грунты обладают такими свойствами. Например, торфяные грунты сильно сжимаются под нагрузкой, а некоторые грунты из группы глинистых при замачивании под нагрузкой дают дополнительные осадки (просадки) или подъем (набухают). Строительство домов на таких грунтах требует проведения различного рода мероприятий, связанных с осушением застраиваемого участка и предотвращением увлажнения основания фундаментов.

78. Определение несущей способности и расчетной нагрузки одиночной сваи (по прочности ее материала и по несущей способности окружающего грунта).

способность — это нагрузка, которую свая может воспринять с учетом допустимых деформаций грунта под ее острием. В зависимости от характеристик грунтов, залегающих под нижними концами свай, сваи работают как висячие или как сваи-стойки. Если под острием сваи залегают сильно сжимаемые слабые грунты, то несущая способность свай определяется в основном сопротивлением грунта по боковой поверхности и в незначительной степени сопротивлением грунта под ее острием — в этом случае свая работает как висячая. Несущая способность! фундамента из висячих свай зависит от числа свай, их расстановки в плане, формы и размеров поперечного сечения и длины.
Если под нижними концами свай залегают плотные мало-сжимаемые грунты, свая работает как стойка, т. е. несущая способность ее определяется в основном сопротивлением грунта под острием и в малой степени по ее боковой поверхности. Несущая способность фундамента из свай-стоек при любой расстановке; их в плане равна сумме несущих способностей отдельных свай.
На основании экспериментальных данных установлено, что вокруг сваи в результате забивки грунт уплотняется и образуется «напряженная зона». Эта зона имеет одинаковое распространение для одиночной сваи и сваи в кусте и составляет около 6d (d — сторона сечения квадратной или диаметр круглой сваи). Если расстояние между сваями в кусте меньше 6d, несущая способность одной сваи в кусте меньше несущей способности одиночной сваи. Следовательно, при частом (меньше 6d) расположении свай эффективность свайных фундаментов снижается.
Несущая способность одиночной сваи зависит от прочности ее материала, механических свойств грунта и метода ее погружения. В практике проектирования свайных фундаментов несущую способность одиночной сваи определяют несколькими способами.

Несущую способность F_d кН (тc), свай по результатам их испытаний вдавливающей, выдергивающей и горизонтальной статическими нагрузками и по результатам их динамических испытаний следует определять по формуле

(16)

где g_c,— коэффициент условий работы; в случае вдавливающих или горизонтальных нагрузок g_c = 1; в случае выдергивающих нагрузок принимается по указаниям п. 4.5;

F_u,p — нормативное значение предельного сопротивления сваи, кН (тc), определяемое в соответствии с указаниями пп. 5.4 — 5.7;

g_g,— коэффициент надежности по грунту, принимаемый по указаниям п. 5.4.

Примечание. Результаты статических испытаний свай на горизонтальные нагрузки могут быть использованы для непосредственного определения расчетной нагрузки, допускаемой на сваю, если условия испытаний соответствуют действительным условиям работы сваи в фундаменте здания или сооружения.

5.4. В случае, если число свай, испытанных в одинаковых грунтовых условиях, составляет менее шести, нормативное значение предельного сопротивления сваи в формуле (16) следует принимать равным наименьшему предельному сопротивлению, полученному из результатов испытаний, т.е. F_u,p = F_u,min, а коэффициент надежности по. грунту g_g = 1.

79.проектирование жесткого фундамента неглубокого заложения. Д л я жестких фундаментов (из бута, бутобетона, бетона), плохо работающих на изгиб,следует проектировать такое по­перечное сечение (профиль), при котором материал будет рабо­тать в основном на сжатие. Уширение подошвы возможно до такого предела, когда линия, проведенная от крайней точки по­дошвы под так называемым нормативным углом жесткости альфа к вертикали (углом распределе­ния сжимающих напряжений в материале), нигде не пересечет линии уступов. Иногда из этих соображений для развития по дошвы жесткого фундамента до необходимых размеров приходится идти на увеличение глубины заложения.

Проектирование фундаментов неглубокого заложения обычно начинают с назначения отметок обреза и заложения

относительно поверхности грунта. Затем рассчитывают

площадь, а следовательно, и наименьшие размеры подошвы фундамента. При этом, чтобы в дальнейшем можно было производить расчеты осадок по теории линейно-деформируемой среды, необ­ходимо выполнить обязательное условие: чтобы расчетное давление по подошве фундаментаГР от действующих нагрузок не пре­вышало расчетного сопротивления грунта основания R,t. е. выполнялось бы условие P<=R

Если на некоторой глубине ниже подошвы фундамента залегает слой более слабого грунта, чем непосредственно под подош­вой, то_проверяют прочность этого слоя. При необходимости при­бегают к одному из упомянутых ранее конструктивных решений.После установления размеров подошвы проекти­руют поперечное сечение (профиль) тела фундамента по условиям жесткости материала.

Если возможна потеря устойчивости основания и сооружения (при существенных горизонтальных нагрузках, расположении фундаментов на откосах, косогорах и т. д.) выполняют расчет ^по устойчивости.

Затем приступают к расчету по второй группе предельных состояний — по деформациям для выполнения условия. Если его выполнить невозможно, прибегают либо к развитию (в разумных пределах) площади фундамента, либо применяют свай­ный фундамент или искусственное основание. После этого расчеты фундамента повторяют.