книги / Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений. Основания и фундаменты

§ 1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Фундаментом сооружения называется подземная или подводная конструкция, предназначенная для пере­ дачи давления на грунт основания и распределения этого давления на такую площадь, при которой последующие осадки не превосходят предельных значений и обеспе­ чивается устойчивость сооружения.

Ряс. 3.1. Сборные фундаменты мелкого заложения

а — отдельный фундамент под колонну; о — отдельный (столбо­ вой) фундамент под стену: 1 — подушка; 2 — столб из бетонных блоков; 3—фундаментная балка; 4 — кладка стены; в — ленточ­ ный (непрерывный) фундамент под стену: 1 — блокн-подушки; 2 — стеновые блоки; г — ленточный фундамент под степу с пре­

рывистой подушкой

и с б о р н ы е , монтируемые из отдельных, заранее изготовленных элементов-блоков (рис. 3.1). Граница, отделяющая фундамент от вышележащей части сооруже­ ния, называется обрезом фундамента (рис. 3.2), а ниж­ няя плоскость фундамента — п о д о ш в о й . Под ш и ­ р и н о й п о д о ш в ы фундамента, или под шириной

Различают фундаменты м е л к о г о з а л о ж е ­ н и я , возводимые в предварительно вырытом котловане, и г л у б о к о г о з а л о ж е н и я , погружаемые в грунт с одновременным извлечением грунта из-под фундамента или устраиваемые в котлованах-колодцах, проходимых со специальным креплением их стен (см. гл. 13). Возведение фундаментов мелкого заложения технически целесообразно и экономически выгодно при заложении их подошвы па глубине не более 3—5 м, за исключением фундаментов в виде сплошных плит, кото­ рые используются и при большей глубине заложения.

Фундаменты бывают м о н о л и т н ы е , соору­ жаемые из различных материалов на месте постройки,

Рис. 3.2. Уступчатый и пирамидальный фундаменты

Н — высота фундамента; На — глубина заложения; L — вынос фундамента; h — высота уступа; I — вынос уступа; Ь — ширина фундамента; / — подошва; 2 — обрез

фундамента, понимают меньший размер подошвы фун­

рельефа и от планировочной отметки, которую прини­ мают согласно указаниям, изложенным в § 3 гл. 4.

Ширина бутовых фундаментов по обрезу прини­ мается на 5—15 см больше ширины надфундаментной кладки. При бетонных и железобетонных фундаментах под стены гражданских зданий ширина фундамента по обрезу может быть равна или меньше ширины стены. Размеры фундамента по подошве назначаются по расчету (см. гл. 4). Они, как правило, больше, чем по обрезу.

Основными типами фундаментов мелкого заложения (рис. 3.3) являются:

1) отдельные фундаменты (столбовые или в виде плит), применяемые под колонны и ртены в комбинации с фундаментными балками (ранд-балками) или перемыч­ ками (рис. 3.1, а и б, 3.3, а и б);

2) ленточные фундаменты под колонны, восприни­ мающие давление от ряда колонн (рис. 3.3, в); при раз­ мещении лент в двух направлениях — фундаменты из перекрестных лент (рис. 3.3, г);

3)ленточные фундаменты под стены, являющиеся продолжением несущих и самонесущих стен в грунт (рис. 3.3, д, 3.1, в и г);

4)сплошные гибкие фундаменты в виде железобетон­ ных плит под всем сооружением или его частью (рис.З.З.е);

5) массивные фундаменты — жесткие фундаменты в виде единого массива под всем сооружением (рис. 3.3, ж).

Различают фундаменты ж е с т к и е , деформация тела которых не учитывается при установлении давления по их подошве, и г и б к и е , при расчете которых дефор­ мация изгиба учитывается.

§ 2. МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ФУНДАМЕНТОВ

Фундаменты капитальных сооружений возводятся из железобетона, бетона, бутобетона и искусственных илн естественных камней (обычно бута). Из первых трех часто изготавливаются крупные блокй и даже панели, из которых и собираются фундаменты.

Материалы, используемые для возведения верхней части кладки фундаментов, считая от поверхности до половины расчетной глубины промерзания, должны удовлетворять требованиям морозостойкости согласно СНи11 11-В. 2-62 [25]. Марка морозостойкости (Мрз) материалов для фундаментов устанавливается по коли­ честву циклов замораживаний и оттаиваний, которое они выдерживают в пределах допустимого снижения проч­ ности и без явных следов разрушения, и должна соот­ ветствовать требованиям СНиП П-В. 2-62 (табл. 3.1).

Марка морозостойкости материалов, указанных в табл. 3.1 (№ 1 и 2), может быть снижена на одну сту­ пень при защите фундаментов гидроизоляцией от влаж­

фундаментов, не испытывающих значительных растяги­ вающих напряжений. При проектировании бутовых и бутобетонных фундаментов следует руководствоваться указаниями СНиП П-В. 2-62; III-B. 4-62; I-B. 8-62 и I-B. 11-62 [25, 26, 28 и 30]. Бутовую кладку применяют при малом объеме фундаментов, подлежащих возведению, и наличии дешевого местного бутового камня. Бутобе­ тонные, как и монолитные бетонные фундаменты, целе­ сообразны в случае производства работ в летних усло­ виях при относительно малой площади опалубки или бетонировании в распор со стенками котлованов.

Для кладки каменных фундаментов и других подзем­ ных конструкций применяют марки растворов не ниже величин, указанных в табл. 3.2.

Т а б л и ц а 3.1

Наименьшие марки растворов для кладки фундаментов и других подземных конструкций (СНиП 1-В. 11-62)

При защите фундаментов и других подземных кон­ струкций от увлажнения гидроизоляцией требуемые минимальные марки растворов, указанные в табл. 3.2, могут быть снижены на одну ступень, но должны быть не ниже минимальных, установленных для зданий III сте­ пени долговечности.

Уширение бутовых и бутобетонных фундаментов к подошве производится уступами и устройством наклон­ ных граней (рис. 3.1). Высота уступа принимается для бутобетона не менее 30 см, а для бутовой кладки — в два ряда бутовых камней, т. е. 35—СО см. Для исключения возникновения недопустимых растягивающих напряже­ ний в нижней части кладки фундамента ограничивают

отношение высоты уступов к ширине — , а также отноше-

Минимальные отношения высоты уступов к их ширине для бутобетонных и бутовых фундаментов (СНиП П-В. 2-62)

Б е т о н н ы е фундаменты делают монолитными или сборными. Они допускают относительно небольшое уширение подошвы. При проектировании бетонных фунда­ ментов следует руководствоваться нормами проектиро­ вания (СНиП П-В. 1-62) [19]. Бетон и бутобетон широко используются для стеновых блоков и блоков-подушек шириной до 1 м.

Виды и марки материалов для блоков назначаются расчетом на прочность. Минимальные марки бетона бло­ ков должны быть ие ниже приведенных в табл. 3.4, 3.5 и 3.6 [34].

Т а б л и ц а 3.4

Марки материалов для фундаментных стеновых блоков

пользуются для передачи давления на значительную площадь при минимальней высоте фундаментов. В таких случаях они работают на изгиб. Железобетонные фун­ даменты бывают сборные и монолитные. Первые часто

когда нерационально использование сборной конструк­ ции, в частности, когда колонны передают значительные нагрузки, а размеры фундамента получаются большими со значительным количеством сборных элементов. Моно­ литные железобетонные фундаменты выполняют с усту­ пами, размеры которых обычно принимают по табл. 3.7,

Рис. 3.5. Монолитные железобетонные фундаменты

Под сборные железобетонные колонны обычно уст­ раивают фундаменты стаканного типа с повышенной стаканной частью (рис. 3.5, б) для выполнения работ нулевого цикла до установки колонн. Под металлические колонны отметка обреза фундамента принимается из расчета заглубления металлического башмака ниже пола здания.

Армирование отдельных фундаментов состоит из сетки, располагаемой внизу, и арматуры стаканной части. Под железобетонные фундаменты обычно делают подготовку из щебня с проливкой черными вяжущими или цементным раствором, а также из бетона. Подготовка предназначается:

1) для исключения вытекания цементного молока

вгрунт при бетонировании фундамента;

2)для поддержания арматуры и опалубки в заданном положении;

3)для исключения возможности перемешивания бетонной смеси с грунтом во время бетонирования.

При прочных слабофильтрующих грунтах устройство подготовки не требуется.

Т а б л и ц а 3.7

с половинками стакана, соединяемые сваркой; 3 — заделка бетоном

I — фундаментная балка; 2 — башмак; 3 — цементная подливка; 4 —бетонные столбики; 5 — фундаментная плита

Размеры типовых блоков для сборных отдельных фундаментов приводятся в табл. 3.8—3.12. Примеры фундаментов, собранных из блоков, изображены на рис. 3.6—3.8. Первый ряд блоков обычно устанавливают на тщательно выровненный под правило слой песка тол­ щиной 6—15 см. При агрессивных грунтовых водах по­ верхность грунта тщательно выравнивается и блоки уста­ навливаются на раствор.

Ленточные (непрерывные) фундаменты под стены делают монолитными из каменной (бутовой) кладки, бутобетона и бетона и сборными из крупных блоков и железобетонных панелей. Монолитные фундаменты до­ пускаются там, где нерациональна их сборка из блоков.

Сборные фундаменты под стены из крупных блоков обычно состоят из двух основных частей — п о д у ш к и

д у ш к а (рис. 3.1, г). При устройстве последних удается сократить количество типоразмеров блоков [33] и не­ сколько увеличить нормативное давление на грунт (см. § 4, гл. 4). Под блоки-подушки устраивается песча­ ная подсыпка, тщательно выровненная под правило. Под решетчатые блоки-подушки (рис. 3.9, ё) приходится делать бетонную подготовку [7]. Стенки фундаментов собираются из беспустотных или пустотных стеновых

ких рядов стеновых блоков, укладываемых с перевязкой вертикальных швов (рис. 3.11). Глубина перевязки

мых (Е < 100 кг1см2) и макропористых просадочных грунтах — не менее высоты этого блока.

стен фундаментов допускается принимать меньше тол­ щины стен здания, но не менее 30 см. При этом величина свеса стены должна быть не более 13 см.

Пустотелые стеновые блоки применяются для устрой­ ства фундаментов внутренних стен, а при непучинистых грунтах и для фундаментов наружных стен. Применение стеновых блоков на всю высоту стенки фундамента (рис. 3.10, е й ж) допустимо лишь при малосжимаемых грунтах. В этом случае жесткость фундамента обеспечи­ вается непрерывной арматурой (армированные пояса),

ристыми или со сквозными отверстиями (рнс. 3.17). Последние используют под внутренние стены, а также под наружные при отсутствии подвалов и непучинистых грунтах. Эти панели соединяются между собой с помощью закладных частей и сварки.