Поняття про основи і вимоги до них.

Основою називається масив ґрунту, розташований під фундаментом і сприймаючий навантаження від будинку. Основи бувають двох видів: природні й штучні.

Природною основою називають ґрунт, що залягає під фундаментом і здатний у своєму природному стані витримати навантаження від зведеного будинку.

Штучною основою називають штучно ущільнений чи зміцнений ґрунт, який у природному стані не володіє достатньою несучою здатністю за глибиною закладення фундаменту.

Діючі навантаження деформують основи, викликаючи осідання будинку.

Відповідно до викладеного ґрунти, що складають основу, повинні відповідати наступним вимогам: володіти достатньою несучою здатністю, а також малою і рівномірною стисливістю (великі й нерівномірні осідання будинку можуть привести до його пошкодження і навіть руйнування); не здиматися, тобто мати властивість збільшення об’єму при замерзанні вологи в порах ґрунту (відповідно до цієї вимоги вибирають глибину закладення фундаменту, що повинна бути узгоджена з глибиною промерзання ґрунту в районі будівництва), не розмиватися і не розчинятися ґрунтовими водами, що також призводить до зниження міцності основи і появі непередбачених осідань будинку; не допускати осідань і зсувів.

13. Фундаменти та їх конструктивні рішення.

Фундаменти є важливим конструктивним елементом будинку,що сприймають навантаження від надземних його частин і передають їх на основу. Фундаменти повинні задовольняти вимогам міцності,стійкості, довговічності, технологічності влаштування і економічності.Верхня площина фундаменту, на якій розташовуються надземні частини будинку, назив ається поверхнею фундаменту чи обрізом, а нижня його площина, що безпосередньо стикається з основою, – пі-дошвою фундаменту. Відстань від спланованої поверхні ґрунту до рівня підошви називається глибиною закладення фундаменту, що повинна відповідати глибині залягання шару основи. При цьому необхідно враховувати глибину промерзання ґрунту (рис.4.1).

Якщо підстава складається з вологого дрібнозернистого ґрунту (пі ску дрібного чи пилув атого, супіску, суглинку або глини), то підошву фундаменту потрібно розташовувати не вище рівня промерзання ґрунту.Глибина закладення фундаментів під внутрішні стіни опалюв а них будинків не залежить від глибини промерзання ґрунту; її призначають не менше 0,5 м від рівня землі чи підлоги підвалу. На рис.4.1наведені ізолінії нормативних глибин промерзання суглинних ґрунтів.У ґрунтах, що здимаються (великоуламкових, а також пісках гравелистих, великої і середньої крупності) глибина закладення фундаментів також не залежить від природного рівня ґрунту при плануванні підсипанням і від планувальної глибини промерзання, але вона повинна бути не менше 0,5 м в оцінки при плануванні ділянки зрізанням

Рис.4.1. Визначення глибини закладення фундаментів:

а – схема: 1 – підошва фундаменту; 2 – тіло фундаменту; 3 – оцінка глибини закладення

фундаменту; 4 – оцінка глибини промерзання ґрунту; 5 – оцінка рівня ґрунтових вод; 6 – планувальна оцінка; 7 – стіна; 8 – рівень підлоги I поверху; 9 – обріз фундаменту; h _ф – глибина закладення фундаменту; b – ширина підошви фундаменту; б -карта нормативних глибин промерзання суглинних ґрунтів

За характером роботи під дією навантаження фундаменти розрізняють тверді, матеріал яких працює переважно на стиск і в яких не виникають деформації вигину, і гнучкі, працюючі переважно на вигин.Для влаштування твердих фундаментів застосовують кладку з природ-

ного каменю неправильної форми (бутового чи каменю бутової плити),бутобетону і бетону. Для гнучких фундаментів застосовують в основному залізобетон.

Стрічкові фундаменти.

Стрічкові фундаменти. За обрисом у профілі стрічковий фундамент під стіну в найпростішому випадку являє собою прямокутник. Його ширину встановлюють набагато більше товщини стіни, передбачаючи з кожної сторони невеликі уступи по 50-150 мм. Однак прямокутний перетин фундаменту на висоті припустимий лише при невеликих навантаженнях на фундамент і досить високій несучій здатності ґрунту.

За способом влаштування стрічкові фундаменти бувають монолітні й збірні.

Монолітні фундаменти влаштовують бутові, бутобетонні, бетонні й залізобетонні Ширина бутових фундаментів повинна бути не менше 0,6 м для кладки з рваного буту і 0,5 м – з бутової плити. Висота ступенів у бутових фундаментах складає звичайно близько 0,5 м, ширина – від 0,15 до 0,25 м.

Влаштування монолітних бутобетонних, бетонних і залізобетонних фундаментів вимагає проведення опалубних робіт. Кладку бутових фундаментів роблять на складному чи цементному розчині з обов'язковою перев'язкою (розбіжністю) вертикальних швів (проміжків між каменями, заповнюваних розчином).

Монолітні бутові фундаменти не відповідають вимогам сучасного будівництва, для їхнього влаштування важко механізувати роботи. Бутові й бутобетонні фундаменти є дуже трудомісткими при зведенні. Тому їх застосовують в основному в районах, де бутовий камінь є місцевим матеріалом.

Більш ефективними є бетонні й залізобетонні фундаменти зі збірних елементів заводського виготовлення (рис.4.4), які у даний час мають найбільше поширення. При їхньому влаштуванні трудові витрати на будівництво зменшуються вдвічі. Їх можна зводити й у зимових умовах без обігріву.

Збірні стрічкові фундаменти під стіни складаються з фундаментних блоків-подушок і стінових фундаментних блоків. Фундаментні подушки укладають безпосередньо на основу при піщаних ґрунтах чи на піщану підготовку товщиною 100-150 мм, яка повинна бути ретельно утрамбована.

Фундаментні бетонні блоки укладають на розчині з обов'язковою перев'язкою вертикальних швів, товщина яких приймається рівною 20 мм (рис.4.5). Вертикальні колодязі, що утворюються торцями блоків, ретельно заповнюють розчином. Зв'язок між блоками поздовжніх і кутових стін забезпечується перев'язкою блоків і закладкою в горизонтальні шви арматурних сіток зі сталі діаметром 6-10 мм.

Блок-подушки виготовляють товщиною 300 і 400 мм і шириною від 1000 до 2800 мм, а блок-стінки – шириною 300,400, 500 і 600 мм, висотою 580 і довжиною 780 і 2380 мм.

При будівництві великопанельних будинків і будинків з об'ємних блоків застосовують фундамент, що складається із залізобетонної плити товщиною 300 мм і довжиною 3,5 м і встановлених на них панелей, що представляють собою наскрізні безроскосні залізобетонні форми товщиною 240 мм і висотою, рівною висоті підвального приміщення. З'єднуються між собою за допомогою зварювання закладних деталей.

Якщо необхідно забезпечити незалежне осідання двох суміжних ділянок будинку, то при влаштуванні збірних фундаментів блоки укладають так, щоб вертикальні шви збігалися.

У місцях пропуску, різних трубопроводів (водопроводу, каналізації та ін.) у монолітних фундаментах заздалегідь передбачаються відповідні отвори, а в збірних між блоками – необхідні зазори з наступним їхнім закладенням.

 

Монолітні фундаменти.

Монолітні фундаменти влаштовують бутові, бутобетонні, бетонні й залізобетонні Ширина бутових фундаментів повинна бути не менше 0,6 м для кладки з рваного буту і 0,5 м – з бутової плити. Висота ступенів у бутових фундаментах складає звичайно близько 0,5 м, ширина – від 0,15 до 0,25 м.

Влаштування монолітних бутобетонних, бетонних і залізобетонних фундаментів вимагає проведення опалубних робіт. Кладку бутових фундаментів роблять на складному чи цементному розчині з обов'язковою перев'язкою (розбіжністю) вертикальних швів (проміжків між каменями, заповнюваних розчином).

Монолітні бутові фундаменти не відповідають вимогам сучасного будівництва, для їхнього влаштування важко механізувати роботи. Бутові й бутобетонні фундаменти є дуже трудомісткими при зведенні. Тому їх застосовують в основному в районах, де бутовий камінь є місцевим матеріалом.

Більш ефективними є бетонні й залізобетонні фундаменти зі збірних елементів заводського виготовлення (рис.4.4), які у даний час мають найбільше поширення. При їхньому влаштуванні трудові витрати на будівництво зменшуються вдвічі. Їх можна зводити й у зимових умовах без обігріву.

 

Стовпчасті фундаменти

Стовпчасті фундаменти. При невеликих навантаженнях на фундамент, коли тиск на основу менше нормативного, безупинні стрічкові фундаменти під стіни малоповерхових будинків без підвалів доцільно заміняти стовпчастими. Фундаментні стовпи можуть бути бутовими, бутобетонними і залізобетонними (рис.4.6, а). Відстань між осями фундаментних стовпів приймають 2,5-3,0 м, а якщо ґрунти міцні, то ця відстань може складати і 6,0 м. Стовпи розташовують обов'язково під кутами будинку, в місцях перетинання і примикання стін і під простінками. Перетин стовпчастих фундаментів у всіх випадках повинне бути не менш: бутових і бутобетонних – 0,6х0,6 м; бетонних – 0,4х0,4 м.

Стовпчасті фундаменти під стіни зводять також у будинках великої поверховості при значній глибині закладення фундаментів (4-5 м), коли влаштовувати стрічковий фундамент недоцільно через велику витрату будівельних матеріалів.

Стовпи перекривають залізобетонними фундаментними балками. Для запобігання їх від сил обдимання ґрунту, а також для вільного їхнього осідання (при осіданні будинку) під ними роблять піщане підсипання товщиною 0,5-0,6 м. Якщо при цьому треба утеплити пристінну частина підлоги, підсипання виконують з чи шлаку керамзиту.

Стовпчасті одиночні фундаменти також влаштовують під окремі опори будинків (рис.4.6, б, в, г). Збірні фундаменти під залізобетонні колони можуть складатися з одного залізобетонного башмака склянкового типу (рис.4.6, д) чи із залізобетонних блоку-склянки й опорної плити під ним (рис.4.6, е).

 

Пальові фундаменти

Пальові фундаменти використовують при будівництві на слабких стисливих ґрунтах, а також у випадках, коли досягнення природної основи економічно чи технічно недоцільне через велику глибину закладення. Крім того, ці фундаменти застосовують і для будинків, що зводяться на досить міцних ґрунтах, якщо використання паль дозволяє одержати більш економічне рішення.

За способом передачі вертикальних навантажень від будинку на ґрунт палі підрозділяють на палі-стояки і палі висячі. Палі, що проходять слабкі шари ґрунту і спираються своїми кінцями на міцний ґрунт, називають палями стояками (рис.4.8, а), а палі, що не досягають міцного ґрунту і передають навантаження на ґрунт тертям, що виникає між бічною поверхнею палі і ґрунтом, називаються висячими (рис.4.8, б, в).

За способом занурення в ґрунт палі бувають забивні й набивні. За матеріалом виготовлення забивні палі бувають залізобетонні, металеві й дерев'яні. Набивні палі виготовляють безпосередньо на будівельному майданчику в ґрунті.

Залежно від несучої здатності і конструктивної схеми будинку палі розміщують в один чи кілька рядів або кущами. Поверху залізобетонні й металеві палі з’єднуються між собою залізобетонним ростверком, що може бути збірним або монолітним. При дерев'яних палях ростверк виконують з дерева.