Конструктивные типы фундаментов. Защита их от агрессивных воздействий

Ленточный фундамент

Ленточные фундаменты выполнены в виде заглубленных в землю лент на которые передается нагрузка от несущих конструктивных элементов дома, таких как стены, колонны. Ленты опираются на распределительные подушки, так называемые фундаментные плиты. Это дает возможность передать усилия от стен и колонн на большую площадь грунта и позволяют использовать грунт без особых подготовок к работе.

Ленточный фундамент приемлем как фундамент одноэтажного дома или фундамент для двухэтажного дома с подвалом или без, с несущими многослойными стенами или стенами из кирпича и железобетонными перекрытиями. Давление под подошвой фундамента от 10 т/кв.м.

По типу исполнения существуют 2 вида ленточных фундаментов:

 монолитные выполняемые непосредственно на строительной площадке.

 сборные выполняются из железобетонных типовых блоков (в простонародье называемые ФБСками), произведенных на заводе и смонтированных на строительной площадке при помощи крана. Состоят из нескольких рядов блоков, нижний ряд блоков имеет трапециевидную форму.

Технологическая простота выполнения ленточных фундаментов, возможность использовать фундамент как стену подвала, высокая несущая способность ленточных фундаментов — это положительные его стороны. Отрицательные стороны — необходимость использования спецтехники (кран, самосвал, бетономешалка) для доставки на объект и монтажа.

Столбчатый фундамент

Представляет собой столб, погруженный на нужную по инженерным соображениям глубину или погруженный в пробуренную скважину бетон. Сверху столбы соединяют железобетонными фундаментными балками (рандбалками). Столбчатые фундаменты характерны для небольших индивидуальных домов до 2 этажей, возведенных из дерева или со стенами из легких материалов объемным весом не больше 1000кг/куб.м. Столбчатый фундамент также применяется для каркасных объектов и как фундамент для небольшого дачного дома. Этот вид фундамента используют на грунтах, которые не подвержены температурным деформациям (пучение).

По типу исполнения бывают монолитные из бетона класса В10-В20 и сборные.

 

Плитный фундамент

Представляет из себя заглубленную, уложенную на грунт армированную железобетонную плиту. Толщина плиты варьируется от 30 до 100 см, армируется арматурой диаметром от 12 мм до 25 мм. Под плиту выполняют подготовку из малопрочного бетона класса В7.5 или песка, для выравнивания подстилающего грунта. Плитный вид фундамента позволяет перераспределить нагрузки по всей площади плиты и воспринимать как вертикальные, так и горизонтальные деформации, применяться на слабых грунтах, таких как водонасыщенные пески, плывуны, насыпные грунты, при неравномерности сжимаемости грунта и т. д. Характерен для зданий выше 2–3 этажей с нагрузкой под подошвой фундамента от 20-25т/кв.м. Выполняется только в монолитном виде из бетона класса В15-В25. Также в случае если дом имеет сложную форму в плане или большую длину необходимо применять деформационные швы (швы которыми разрезается плита на отдельные куски меньшего размера).

Свайный фундамент

Свайные фундаменты выполняют из отдельных свай или группы свай, объединенных сверху бетонной или железобетонной плитой или балкой, называемой ростверком. Свайные фундаменты устраивают в случаях, когда необходимо передать на слабый грунт значительные нагрузки или же пронзить слабый грунт и опереть на более прочный. Свайные фундаменты целесообразны если на значительную глубину залегают слабые грунты: песчаные рыхлые, водонасыщенные пески, просадочные грунты (грунты которые под действием внешних нагрузок или собственного веса дают значительную осадку). Сваи применяются для больших и мощных зданий с нагрузкой на обрезе фундамента от 15-25т/кв.м. Но также имеют место и в частном строительстве, в виде деревянных или железобетонных коротких свай, в случае если нет возможности устройства других видов фундаментов.

По типу изготовления сваи бывают:

 забивные, забиваются специальными машинами — копер. Применимы только когда строительство ведется на неосвоенной территории, когда рядом нет существующих здания (ударные нагрузки от забивания сваи могут разрушить конструкции соседних зданий)

 набивные, в пробуренную скважину подается бетон

 вдавливаемые, при помощи гидравлических насосов свая под высоким давлением вдавливается в грунт.

 винтовые, сваи имеющие резьбу на конце в виде лопасти (диаметр лопасти 3–3.5диаметра сваи) и специальной машиной завинчиваются в грунт, как шуруп. Винтовые сваи применяют для опор мостов, фундаментов мачт, башен, опор линий электропередачи. Винтовые сваи могут быть заложены в любые грунты.

Набивные и вдавливаемые сваи предназначены для устройства в стесненных условиях, можно устраивать если рядом есть старые здания, применяются под крупные тяжелые здания с железобетонными и кирпичными конструкциями.

 

Избежать отрицательного влияния агрессивных вод можно путем использования химически стойких и плотных классов бетона и трещиностойких конструкций. Если степень агрессивности вод слишком велика и вышеназванные мероприятия не обеспечивают должной защиты, то прибегают к изоляции фундаментных конструкций от подземных вод при помощи глиняных замков из утрамбованной глины в сочетании с битумом.

9. Классификация конструкций наружных стен по характеру статической работы. Горизонтальные и вертикальные швы и стыки в панельных стенах
Конструкции наружных стен классифицируют по признакам:

• 
  статической функции стены, определяемой ее ролью в конструктивной системе здания;
• 
  материала и технологии возведения, определяемых строительной системой здания;
• 
  конструктивного решения — в виде однослойной или слоистой ограждающей конструкции.

По статической функции различают несущие, самонесущие или ненесущие конструкции стен (рис. 4). Г

Несущие стены помимо вертикальной нагрузки от собственной массы воспринимая передают фундаментам нагрузки от смежных конструкций: перекрытий, перегородок, крыш и пр.

Самонесущие стены воспринимают вертикальную нагрузку только от собственной массы (включая нагрузку от балконов, эркеров, парапетов и других элементов стены) и передают ее на фундаменты непосредственно либо через цокольные панели, рандбалки, ростверк или другие конструкции.

Ненесущие стены поэтажно (или через несколько этажей) оперты на смежные внутренние конструкции здания (перекрытия, стены, каркас).

Несущие и самонесущие стены воспринимают наряду с вертикальными и горизонтальные нагрузки, являясь вертикальными элементами жесткости сооружений. В зданиях с ненесущими наружными стенами функции вертикальных элементов жесткости выполняют каркас, внутренние стены, диафрагмы или стволы жесткости.

Несущие и ненесущие наружные стены могут быть применены в зданиях любой этажности. Высота самонесущих стен ограничена в целях предотвращения неблагоприятных в эксплуатационном отношении взаимных смещений самонесущих и внутренних несущих конструкций, сопровождающихся местными повреждениями отделки помещений и появлением трещин. В панельных домах, например допустимо применение самонесущих стен при высоте здания не более 4 этажей. Устойчивость самонесущих стен обеспечивают гибкие связи с внутренними конструкциями.

Несущие наружные стены применяют в зданиях различной высоты. Предельная этажность несущей стены зависит от несущей способности и деформативности её материала, конструкции, характера взаимосвязей с внутренними конструкциями, а также от экономических соображений. Так, например, применение панельных легкобетонных стен целесообразно в домах высотой до 9—12 этажей, несущих кирпичных наружных стен — в зданиях средней этажности, а стен стальной решетчатой оболочковой конструкции — в 70—100-этажных зданиях.

По материалу различают четыре основных типа конструкций стен: бетонные, каменные, из небетонных материалов и деревянные.

В соответствии со строительной системой каждый тип стены содержит несколько видов конструкций: бетонные стены — из монолитного бетона, крупных блоков или панелей; каменные стены — ручной кладки, стены из каменных блоков и панелей; стены из небетонных материалов — фахверковые и панельные каркасные и бескаркасные; деревянные стены — рубленые из бревен или брусьев каркасно-обшивные, каркасно-щитовые, щитовые и панельные.

Бетонные и каменные стены применяют в зданиях различной этажности и для различных статических функций в соответствии с их ролью 5 конструктивной системе здания. Стены из небетонных материалов используют в зданиях различной этажности только в качестве ненесущей конструкции.

 

По расположению стыки различают вертикальные и горизонтальные.

Вертикальные стыки по способу связей панелей между собой разделяют на упругоподатливые и жесткие (монолитные).

 

· При устройстве упругоподатливого стыка (Рис. 10) панели соединяются с помощью стальных связей, привариваемых к закладным деталям стыкуемых элементов. В паз, образуемый четвертями, входит на глубину 50 мм стеновая панель внутренней поперечной стены. Соединяют панели с помощью накладки из полосовой стали, привариваемой к закладным деталям панелей. Для герметизации стыка в его узкую щель заводят уплотнительный шнур гернита на клею или пороизола на мастике. С наружной стороны стык промазывают специальной мастикой — тиоколовым герметиком. Для изоляции от проникновения влаги с внутренней стороны стыка наклеивают на битумной мастике вертикальную полоску из одного слоя гидроизола или рубероида. Вертикальный колодец стыка заполняют тяжелым бетоном.

Недостатком упрутоподатливых стыков является возможность коррозии стальных связей и закладных деталей. Такие крепления податливы и не всегда обеспечивают длительную совместную работу сопрягаемых панелей и, следовательно, не могут предохранить стык от появления трещин. Это происходит потому, что от нагрева при сварке закладная деталь как бы отрывается от бетона, в который она была замоноличена при изготовлении. Проникающая в щель атмосферная или конденсационная влага разрушает нижнюю поверхность закладной детали.

 

• Более надежными в работе являются жестко-монолитные стыки. Прочность соединения между стыкуемыми элементами обеспечивается замоноличиванием соединяющей стальной арматуры бетоном. На Рис. 11 показан монолитный стык однослойных стеновых панелей с петлевыми выпусками арматуры, соединенными скобами из круглой стали диаметром 12 мм. Между замоноличенной зоной стыка и герметизацией образована вертикальная воздушная полость, которая служит дренажным каналом, отводящим попадающую внутрь шва воду с выпуском ее наружу на уровне цоколя.
  
  

Для устройства горизонтальных стыков верхнюю стеновую панель укладывают на нижнюю на цементном растворе. При этом через горизонтальный шов, плотно заполненный раствором, дождевая вода может проникать главным образом вследствие капиллярного подсоса воды через раствор. Вот почему принята такая сложная геометрия горизонтального стыка (Рис. 12). В нем устраивают так называемый противодождевой барьер или зуб в виде гребня, идущего сверху вниз. На наклонной части раствор прерывают и создают воздушный зазор, в пределах которого подъем влаги по капиллярам прекращается.