Классификация фундаментов и их описание. Классификация фундаментов

Классификация фундаментов

Классификация оснований

Основа любого строения играет роль опорной конструкции, благодаря которой вся нагрузка от здания напрямую передается в грунт. Фундаменты под дом чаще всего подразделяют на два типа, таких как: искусственный или естественный.

Основание искусственного назначения имеет обычную несущую способность, как и все виды. Чаще всего грунт подвергается воздействию механическому уплотнению, так как это действие просто необходимо потому, что местные слои почвы являются рыхлыми.
Природными основами являются те слои грунтов, которые имеют изначально плотную структуру строения. На них смело можно устанавливать фундаменты любого типа, без дополнительного уплотнения.

В большинстве случаев классификация фундаментов разделяется в зависимости от несущей способности важной части дома, например такие как:

Ленточный тип строения устанавливается по всему периметру несущих стен здания. В некоторых случаях используются опорные виды фундамента, которые устанавливаются по ленточному способу;
Столбчатая разновидность основания устанавливается на определенней уровень глубины под небольшие по величине строения. В среднем величина заглубления достигает до 2х метров;
Свайный фундамент используют для возведения домов большого типа, на грунтах с рыхлой структурой. Такое основание позволяет полностью перераспределять равномерно всю нагрузку от здания. Каждую опору погружают на глубину, в которой расположена твердая порода. За счет этого здание не испытывает никакой усадки;
Монолитная плита в качестве фундамента используется на грунтах, которые имеют гетерогенную структуру строения. То есть строительство такой конструкции предусматривает равномерное распределение веса от всего здания на слабые по плотности грунты.

Фундамент так же подразделяется на такие классы как: мелко заглубленный, глубинный, железобетонный. Выбор подвида зависит от величины планируемого здания и его веса.

Расчет уровня глубины заложения основы

Подсчет основания мелко заглубленного типа, является довольно важным процессом в возведении здания. От его правильности будет напрямую зависеть длительность времени эксплуатации и надежность. При всем этом появляется хороший шанс провести значительную экономию финансовых средств почти на 70 процентов. Так же помимо экономии, уменьшается время на весь процесс возведения. За счет того, что фундамент почти не заглубляется в слои почвы, упрощается выполнение монтажа. Фундамент глубокого залежания

Одним из самых важных параметров, которые просто необходимо знать в момент проведения устройства любого типа основы, считается расчет глубины заложения и уровня грунтовых вод. На этот процесс могут оказывать прямое воздействие такие факторы как:

Конструкция здания, которая делится на: тип строительных материалов и присутствие в проекте подвала. Приведем пример: столбчатый фундамент не может иметь в своем составе подвального помещения. Ленточное основание же в свою очередь предусматривает нулевой этаж;
Физические особенности структуры почвы, к которым относятся: уровень залегания подземных вод, величина морозостойкости, степень напластования, а так же многое другое. В случае если вода располагается вблизи верхнего уровня почвы, обязательно следует, выполнять действия по осушению строительной площадки;

Наличие строений инженерного типа, которые могут размещаться на строительной площадке.

Проведение проектирования жилого строения предусматривает разделение грунта на два типа, таких как:

Несущая возможность структуры почвы;
Подсчет возможной деформации в период усадки и многое другое.

Для выполнения расчетов заглубления оснований здания используются специальные строительные формулы, что упрощает весь процесс.

Ленточный элемент основы здания

Если визуально взглянуть на такой фундамент, то сразу же будет ясно, почему его так в свое время назвали. Он представляет собой железобетонную ленту, которая заглублена в слои грунта и направлена по всему периметру стен жилого дома. Эта лента принимает на себя весь вес здания, который равномерно передается на грунт. Благодаря цельности всей конструкции нагрузка от дома равномерно распределяется по всей ленте. В момент строительства если планирует возведение железобетонной ленты, то понадобятся дополнительные подготовительные земельные работы. Ленточный вид фундамента

Если будет устанавливаться винтовой фундамент в виде ленточного строения, то подготовительные работы с грунтом не проводятся. Уровень заложения ленточного фундамента зачастую зависит от используемых строительных материалов, которые применяются в возведении здания. Такое основание может иметь несколько видов, например таких как:

Сборный тип основы – состоит из монолитных блоков. Чтобы провести его устройство из заранее залитых железобетонных блоков, потребуется найм большой строительной техники. Что значительно ударит по финансовому состоянию собственника;
Железобетонный фундамент – производится на строительном участке, путем армирования и сплошной заливкой бетона;

Положительные и отрицательные стороны основания ленточного типа:

Монолитная лента имеет низкую цену строительного материала, но обладает высокой выдержкой к большим нагрузкам. Отрицательная сторона, это затрата большого количества времени на строительство;

Кирпичный вариант ленточного основания, используется, в случае если планируется строительство здания не более 5ти этажей. Несущая способность такого типа больше чем имеет бетонная основа;

Устройство такой конструкции считается довольно простой, в связи с этим ее сможет изготовить любой человек, даже если он не имеет широкого опыта в строительстве.

Свайный вид фундамента

Свайные элементы конструкции можно подобрать под такие виды оснований: сплошной, ленточный и столбчатый фундамент. Если вам необходимо использовать в процессе строительства большие сваи, то тогда вам потребуется нанять специальную технику и помощь квалифицированных специалистов не помешает. С помощью технического оборудования можно погрузить забивные опоры. Осуществить это можно с помощью огромных тяжеловесных буронабивных машин. Свайный вид фундамента

Помимо того, что основание делится на виды, их также расформировывают на типы использования в производстве. Различия фундаментов между собой отмечены и по технологии изготовления. Поэтому в строительстве различают: железобетонные, сборные, монолитно-сборные, монолитные основания и бутобетонные монолитные основания. Последний тип фундамента используется для строительства одноэтажных строений.

Сборные конструкции, созданные на основе железобетона, используются в местах с развитой строительной индустрией. Их монтаж проводят на созданный заранее ростверк, который располагают между оголовками опоры. При выборе сборного железобетонного фундамента вы сможете сэкономить неплохую денежную сумму, при этом экономия будет на дорогом обогревании в зимнее время бетонной консистенции.

Столбчатый тип основы

Такой вид основания считается существенно экономным по сравнению с другими видами. Применяют столбчатое основание в основном на пучинистых грунтах. При этом стоит учитывать один нюанс перед выбором столбчатого основания.

Горизонтально подвижные почвы отрицательно влияют на столбчатый фундамент, так как его устойчивость снижается. Для того чтобы предупредить боковой сдвиг вам потребуется жесткий ростверк. Также не желательно выбирать такой тип фундамента, если ваш участок расположен на слабонесущих почвах. Технология возведения столбчатого основания построена так, что в отличие от ленточного фундамента цоколь образуется самостоятельно в процессе строительства, а в столбчатом типе фундамента, вся процедура выполнения цокольного помещения слишком затруднена. Все дело в том, что в ленточном основании цоколь является его продолжением, а в столбчатом вам потребуется заполнять пространство между столбами и стенами, а это как правило, сложная работа.

В строительстве отдают предпочтение столбчатому основанию при построении зданий с легкими стенами. Если проводить расчеты со сравниванием столбчатого с ленточным фундаментом, то столбчатый выходит намного дешевле по стоимости. Технология возведения довольно легка: все столбы следует установить по периметру будущего здания, а именно по углам дома, в местах соединения стен, под опорами, где сильно нагружены прогоны. Что касается расстояний между столбами, то оно может доходить до двух с половиной метра. На верхнюю часть столбов необходимо уложить обвязочные балки. Если в вашем случае расстояние между опорами значительно превышено, вплоть до достижения трех метров, то тогда по верху стоит уложить Рандбалки, которые считаются намного мощнее своих соратников. Рандбалки могут быть изготовлены из металла или железобетона. Столбчатый вид фундамента

Рассчитывать минимальное сечение столбов стоит, отталкиваясь от того, какой вид материала был задействован при изготовлении. Если это был бутобетон то четыреста миллиметров, кладка из камня естественного происхождения то шестьсот миллиметров, кирпич расположенный выше земли, то триста восемьдесят миллиметров.

Преимущества столбчатой основы:

Экономия финансов
Простота возведения.

Отрицательные стороны такого основания:

Зависимость от характеристик грунта, то есть при плывунах фундамент будет неустойчив
Плохая прочность фундамента, если на участке присутствуют слабонесущие почвы, тем более, если в ваших пожеланиях речь идет о построении сооружения с тяжелыми стенами
Сложность в работе, точнее в строительстве цокольного помещения.

Информация о типах фундаментов

Переходить к выбору того или иного вида основания, следует опираясь на ниже перечисленную информацию:

Первым делом стоит выяснить всю информацию о состоянии грунта на вашем участке. Следует как можно лучше провести геологическую экспертизу, разузнать о типе почвы, сжимаемости, грунтовых водах, метки промерзания и других

Проанализировать материалы для строительства вашего дома
Подумать о климатических условиях. Провести характерные им процедуры для анализа сейсмической активности и других
Подсчитать и отложить с запасом ваши финансы.

fundamentdomov.ru

27. Классификация железобетонных фундаментов. Отдельные, ленточные и сплошные фундаменты, области их применения.

Делятся на: отдельные — под каждой колонной; ленточные — под рядами колонн в одном или двух направлениях, а также под несущими стенами; сплошные — под всем сооружением. Фундаменты возводят чаще всего на естественных основаниях (они преимущественно и рассмотрены здесь), но в ряде случаев выполняют и на сваях. В последнем случае фундамент представляет собой группу свай, объединенную поверху распределительной железобетонной плитой — ростверком.

Отдельные фундаменты устраивают при относительно небольших нагрузках и достаточно редком размещении колонн. Ленточные фундаменты под рядами колонн делают тогда, когда подошвы отдельных фундаментов близко подходят друг к другу, что обычно бывает при слабых грунтах и больших нагрузках. Целесообразно применять ленточные фундаменты при неоднородных грунтах и внешних нагрузках, различных по значению, так как они выравнивают неравномерные осадки основания. Если несущая способность ленточных фундаментов недостаточна или деформации основания под ними больше допустимых, то устраивают сплошные фундаменты. Они в еще большей мере выравнивают осадки основания. Эти фундаменты применяют при слабых неоднородных грунтах, а также при значительных и неравномерно распределенных нагрузках.

По способу изготовления фундаменты бывают сборные и монолитные.

28. Железобетонные фундаменты неглубокого заложения. Расчет центрально нагруженных фундаментов.

В зависимости от размеров сборные фундаменты колонн выполняют сборными и монолитными. Их выполняют из тяжелых бетонов классов В15...В25, устанавливают на песчано-гравийную уплотненную подготовку толщиной 100 мм. В фундаментах предусматривают арматуру, располагаемую по подошве в виде сварных сеток. Минимальную толщину защитного слоя арматуры принимают 35 мм. Если под фундаментом нет подготовки, то защитный слой делают не менее 70 мм.

Необходимая площадь подошвы центрально-нагруженного фундамента при предварительном расчете

A=ab=(1,2…1,6)Ncol/(R-γmd) R – расчетное давление на грунт; γmусредненная нагрузка от веса фундамента и грунта на его ступенях; D – глубина заложения фундамента

Минимальную высоту фундамента с квадратной подошвой определяют условным расчетом его прочности на продавливание в предположении, что оно может происходить по поверхности пирамиды, боковые стороны которой начинаются у колонн и наклонены под углом 45°. Это условие выражается формулой (для тяжелых бетонов)

P<=Rbt ho um

Продавливающую силу принимают согласно расчету по первой группе предельных состояний на уровне верха фундамента за вычетом давления грунта по площади основания пирамиды продавливания: P=N-A1 p.

P=N/A1; A1=(hc+2ho)(bc+2h0)

29. Железобетонные фундаменты неглубокого заложения. Особенности расчета внецентренно нагруженных отдельных фундаментов.

Внецентренно нагруженные фундаменты. Их целесообразно выполнять с прямоугольной подошвой, вытянутой в плоскости действия момента.

Соотношение сторон b/a=0,6…0,8. При том размеры сторон округляем в большую сторону до значения кратного 30 см при использовании металлической инвентарной опалубки и 10 см при неинвентарной опалубки.

Максимальное и минимальное давление под краем подошвы определяют из предположения линейного распределения напряжений в грунте:

Pmax min=Ntot/A+-Mtot/W=Ntot/ab(1+-b*eo/a)

Ntot Mtot – нормальная сила и изгибающий момент при гамма ф =1 на уровне подошвы фундамента.

Ntot=Ncol+A гамма м Н

Mtot=Mcol+Qcol H

Eo – эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести подошвы фундамента. Eo= Mtot/ Ntot

Максимальное краевое давление на грунт не должно превышать 1,2R а среднее давление – R.

В промышленных здания с мостовыми кранами Q<75 т принимают pmin>0, не допускается отрыв фундамента от грунта.

Высоту внецентренно нагруженного фундамента определяют из условия:

Ho=-hcol/2+0,5(Ncol/Rbt+P)^0,5

И конструктивных требований

Hsoc=>(1-1,5)hcol+0.05

Hsoc=>lan+0.05

Hsoc – глубина стакана

Lan – длина анкеровки арматуры колонны в стакане фундаментаю

Определив высоту фундамента из расчета на продавливание и конструктивных требования принимают большую из них.

При h<450 мм фундамент выполняют одноступенчатым, при 450<h<900 мм двухстпенчатым, более 900 – 3ступенчатым.

Затем проверяют дно стакана на продавливание, проверяют высоту ступени на действие поперечной силы по наклонному сечению и подбирают арматуру.

30. Классификация одноэтажных производственных зданий по конструктивным признакам. Компоновка конструктивной схемы здания, привязка элементов к разбивочным осям. Устройство температурно-деформационных швов.

Одноэтажные промышленные здания делятся на:

По количеству пролетов – однопролетные и много пролтеные;

По наличию кранового оборудования: здания без кранового оборудования, здания с подвесными кранами, здания с мостовыми кранами;

Фонарные и бесфонарные здания;

Здания со скатной кровлей, здания с малоуклонной кровлей.

Современные одноэтажные производственные здания в большинстве случаев решаются по каркасной схеме.

Каркас может быть образован из плоских элементов, работающих по балочной схеме (стропильных конструкций), либо включать в себя пространственную конструкцию покрытия (в виде оболочек, опертых на колонны).

Пространственный каркас условно расчленяют на поперечные и продольные рамы, каждая из которых воспринимает горизонтальные и вертикальные нагрузки.

Основным элементом каркаса является поперечная рама, состоящая из колонн защемленных в фундаментах, ригелей (ферма балка арка), покрытия над ними в виде плит.

Поперечная рама воспринимает нагрузку от массы снега, кранов, стен, ветра и обеспечивает жесткость здания в поперечном направлении.

В продольную раму включают один ряд колонн в пределах температурного блока и продольные конструкции, такие как подкрановые балки, вертикальные связи, распорки по колоннам, конструкции покрытия.

Продольная рама обеспечивает жесткость здания в продольном направлении и воспринимает нагрузки от продольного торможения кранов и ветра, действующего в торец здания.

В задачу компоновки конструктивной схемы входят:

Выбор сетки колонн и внутренних габаритов здания

Компоновка покрытия

Разбивка здания на температурные блоки

Выбор схемы связей, обеспечивающих пространственную жесткость здания

В целях обеспечения максимальной типизации элементов каркаса приняты следующие привязки к продольным и поперечным координационным разбивочным осям:

1. Наружные грани колонн и внутренние поверхности стен совмещаются с продольными разбивочными осями (нулевая привязка) в зданиях без мостовых кранов и в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 30 т включительно при шаге колонн 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия менее 16,2 м.

2. Наружные грани колонн и внутренние поверхности стен смещаются с продольных разбивочных осей наружу здания на 250 мм в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т включительно при шаге колонн 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия 16,2 и 18 м, а также при шаге колонн 12 м и высоте от 8,4 до 18 м.

3. Колонны средних рядов (за исключением колонн, примыкающих к продольному температурному шву, колонн, установленных в местах перепада высот пролетов одного направления, а также кроме колонн при поперечных температурных швах и колонн, примыкающих к торцам зданий) располагают так, чтобы оси сечения подкрановой части колонны совпадали с продольными и поперечными разбивочными осями.

4. Геометрические оси торцовых колонн основного каркаса смещаются с поперечных разбивочных осей внутрь здания на 500 мм, а внутренние поверхности торцовых стен совпадают с поперечными разбивочными осями (нулевая привязка).

5. Перепады высот между пролетами одного направления и продольные температурные швы в зданиях с железобетонным каркасом следует осуществлять, как правило, на двух колоннах со вставкой.

6. Поперечные температурные швы осуществляют на парных колоннах. При этом ось температурного шва совмещается с поперечной разбивочной осью, а геометрические оси парных колонн смещаются с разбивочной оси на 500 мм.

7. В зданиях, оборудованных электрическими мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т включительно, расстояние от продольной разбивочной оси до оси подкранового рельса принимается равным 750 мм.

8. Примыкание двух взаимно перпендикулярных пролетов следует осуществлять на двух колоннах со вставкой размером 500 и 1000 мм.

Высота здания определяется по технологическим условиям и назначается исходя из верха кранового рельса.

С изменением температуры железобетонные конструкции деформируются — укорачиваются или удлиняются; вследствие усадки бетона — укорачиваются. При неравномерной осадке основания части конструкций взаимно смещаются в вертикальном направлении. В большинстве случаев железобетонные конструкции представляют собой статически неопределимые системы и поэтому от изменения температуры, усадки бетона, а также от неравномерной осадки фундаментов в них возникают дополнительные усилия, что может привести к появлению трещин или к разрушению части конструкции. Чтобы уменьшить усилия от температуры и усадки, железобетонные конструкции делят по длине и ширине температурно-усадочными швами на отдельные части — деформационные блоки. Температурно-усадочные швы выполняют в наземной части здания—от кровли до верха фундамента, разделяя при этом перекрытия и стены. Ширина температурно-усадочного шва составляет 20-30 мм. Осадочные швы, служащие одновременно и температурно-усадочными, устраивают между частями зданий разной высоты или в зданиях, возводимых на участке с разнородными грунтами; такими швами делят и фундаменты. Осадочные швы устраивают с помощью вкладного пролета из плит и балок.

Наибольшее допустимое расстояние между температурно-усадочными швами в железобетонных конструкциях нормируется и составляет в отапливаемых одноэтажных зданиям из сборного железобетона 72 м, в неотапливаемых – 48 м..

В ряде случаев целесообразно рассчитать температуру Δt и усадочные деформации Δsh: Δt=αbt ltb Δto; Δsh= αsh ltb; αbt=1*10-5 1/град

studfiles.net

Классификация фундамента

1.По конструктивным схемам

-ленточные фундаменты, в виде сплошной ленты под стеной здания, в сечении прямоугольные; (Рис 2,а)

-столбчатые фундаменты, в виде отдельных опор под колонны и столбы;(Рис 2,б)-сплошные –фундаменты плитные под всей площадью здания . (Рис 2,в)

-свайные фундаменты, в виде набивных или забивных свай, объединенных по верху ростверком, на который опирается стена здания; (Рис 2,г)

-щелевые разработки Бел НИИС

-анкерные

Рис 2.Конструктивные схемы фундаментов

а - ленточные; б - столбчатые; в - сплошные; г – свайные

2.По материалу

-из природного камня (бутовые)

-из бутобетона

-из бетона

-железобетонные

-из дерева

-из металла

3.По характеру работы

-жёсткие (работают только на сжатие) камень, бетон.

-гибкие (работают только на сжатие и изгибе) железобетонные.

4.По способу устройства

-монолитные

-сборные

- сборно-монолитные

5) по глубине заложения

-мелкого заложения (до 5м)

-глубокого заложения (более 5м)

Конструкции ленточных фундаментов (по материалу).

1)Фундаменты из бутового камня постелистой или рваной формы. Ширина бутовых фундаментов должна быть не менее 0,6м для кладки из рваного бута и 0,5м – из бутовой плиты. Высота ступеней в бутовых фундаментах составляет обычно около 0,5м, ширина – от 0,15 до 0,25м. Их укладывают на цементный раствор с перевязкой вертикальных швов. (Рис 3,а)

Рис 3.Ленточные монолитные фундаменты под кирпичную стену:

а - бутовый фундамент, б - бутобетонный

2) Бутобетонные фундаменты изготовляют из бутового камня, стопленного в бетонную смесь. Уширение фундаментов ведут уступами шириной 150-250мм и высотой 300мм. Наименьшая ширина бутобетонных фундаментов 350мм. (рис 3,б)

3) Бетонные и железобетонные фундаменты из сборных элементов заводского изготовления. (Рис 4)

Рис 4.Элементы сборных бетонных и железобетонных фундаментов:

а - бетонный блок сплошной, б - то же, пустотелый, в - блок-подушка сплошная, г - то же, ребристая,

1-монтажные петли

Элементы сборных бетонных и железобетонных фундаментов

1) Бетонный блок сплошной. (Рис 4,а)

2) Бетонный блок пустотелый. (Рис 4,б)

3) Блок-подушка сплошная. (Рис 4,в)

4) Блок-подушка ребристая. (Рис 4,г)

Блок-подушка – толщина 300 и 400мм, а ширина от 1000 до 2800мм.

Блок стенки – ширина 300, 400, 500 и 600мм, высота 580мм и длинной от 780 до 2380мм.

Сборный железобетонный ленточный фундамент состоит:

1) Из фундаментных плит

2) Бетонных блоков

Длинна этих блоков (номинальная) – 800,1200,2400,3000мм.

Рисунок 5.Ленточный сборный фундамент из крупных блоков:

а - разрез и фрагмент раскладки конструкций фундамента, б - общий вид,1-армированный пояс,2-стена,

3-фундаментный блок,4-блок-подушка,5-участок, бетонируемый по месту,6-песчаная подготовка

Блоки укладываются с перевязкой швов толщиной швов 20мм для усиления могут укладываться арматурные сетки (между блоками).

Фундаментные плиты могут укладываться прерывисто на расстояний от 0,2 до 0,9мм, но блоки укладываются сплошной стеной такой фундамент называется блочный прерывистый.