Ленточные сборные фундаменты

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Ленточные сборные фундаменты

Санкт - Петербург 2019г.



Содержание

Введение

1. Фундаменты

1.1 Общие сведения, требования и классификация фундаментов

1.2 Требования к фундаментам

1.3 Глубина заложения фундаментов

1.4 Классификация фундаментов

1.5 Ленточные фундаменты

2. Фундаменты промышленных зданий

Список использованной литературы



Введение

Основания и фундаменты являются важнейшими элементами зданий и сооружений.

В общем объёме строительства они имеют значительный удельный вес как по стоимости, так и по трудоёмкости строительных работ.

Прочность, устойчивость и деформативность оснований и фундаментов во многом определяют долговечность зданий и нормальные условия их эксплуатации. Как показывает анализ статистических данных, ошибки изысканий и проекта фундаментов, некачественное выполнение строительных работ являются основной причиной большинства аварий.

Поэтому при проектировании необходимо хорошо знать методы возведения зданий и сооружений, особенности их работы под действием внешних нагрузок, правильно учитывать эти особенности при выборе расчётных схем, в совершенстве владеть современными способами расчёта и конструирования оснований и фундаментов.



1. Фундаменты

1.1 Общие сведения, требования и классификация фундаментов

Фундаментом называется подземная часть здания, воспринимающая нагрузки от здания и передающая их на основание.

Подошвой фундамента называется его нижняя плоскость, опирающаяся на основание.

Обрезом фундамента называется верхняя плоскость на которой располагается стена.

Глубиной заложения фундамента называется расстояние от уровня планировочной поверхности земли до подошвы фундамента.

Высотой фундамента называется расстояние от обреза до подошвы фундамента.

Цоколем называется участок стены между отмосткой и уровнем пола первого этажа.

На рис. 1.1 представлены основные элементы фундамента.

Рис. 1.1

1.2 Требования к фундаментам

Фундаменты должны удовлетворять следующим основным требованиям:

- обладать достаточной прочностью и устойчивостью на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы;

- сопротивляться воздействию грунтовых и агрессивных вод, а также влиянию атмосферных факторов (увлажнение, мороз);

- соответствовать по долговечности сроку службы здания;

- быть индустриальными;

- быть экономичными;

1.3 Глубина заложения фундаментов

Глубина заложения фундамента для здания без подвала зависит от назначения здания, конструктивных особенностей, величины и характера нагрузок, геологических и гидрогеологических условий, климатических условий района строительства (глубина промерзания грунтов) и ряда других факторов. Глубина заложения фундаментов под наружные стены и колонны должна быть не менее 0,5 м; На пучинистых грунтах глубина заложения должна быть не менее глубины промерзания грунта.

Глубина заложения фундамента под внутренние стены отапливаемых зданий не зависит от промерзания грунта и назначается не менее 0,5 м. от уровня поверхности земли или пола подвала.

1.4 Классификация фундаментов

Фундаменты классифицируются по:

- материалу;

- по способу возведения;

- конструктивной схеме;

- по форме сечения.

По материалу фундаменты могут быть:

- бутовые;

- бутобетонные;

- бетонные;

- железобетонные.

По способу возведения:

- монолитные;

- сборные.

По конструктивным схемам фундаменты подразделяют на:

- ленточные - расположенные по всей длине наружных и внутренних стен (рис.1.2 а);

- столбчатые - устраиваемые под отдельно расположенные опоры или под наружные и внутренние стены с некоторым интервалом (рис.1.2 б);

- сплошные - представляющие собой монолитную железобетонную плиту под всей площадью здания (рис.1.2 в);

- свайные - состоящие из отдельных, погруженных в грунт столбов (свай), объединенных по верху балкой, называемой ростверком (рис.1.2 г).

Рис. 1.2

1.5 Ленточные фундаменты

1.5.1 Общие сведения о ленточных фундаментах

Ленточные фундаменты устраиваются под внутренние и наружные несущие и самонесущие стены. По форме сечения (рис.3.4) ленточные фундаменты подразделяются на:

- прямоугольные;

- трапециевидные;

- ступенчатые;

- «с подушкой».

Рис. 1.3 Форма поперечного сечения ленточных фундаментов: а - фундамент прямоугольной формы; б - то же «с подушкой», в - то же, ступенчатой формы; г - то же трапециевидной; 1 - подошва фундамента; 2 - подушка; 3 - обрез фундамента.

Толщина фундаментной стены определяется расчетом или принимается по конструктивным соображением. Расположение стены относительно ленточного фундамента может быть решено в нескольких вариантах (рис.1.4):

· ширина фундамента больше толщины стены;

· ширина фундамента равна толщине стены;

· ширина фундамента меньше толщины стены.

Наружная стена может быть сдвинута внутрь или наружу относительно стены ленточного фундамента.

Рис. 1.4. Конструктивные схемы ленточных фундаментов: 1 - бутовый, шире стены; 2 - бутобетонный, равен ширине стены; 3 - из пустотелых блоков, равен толщине стены; 4 - из железобетонных блоков, тоньше ширины стены; 5 - из крупных панелей

ленточный сборный фундамент свая

1.5.2 Ленточные фундаменты из сборных железобетонных блоков

По способу устройства ленточные фундаменты бывают монолитные и сборные.

Монолитные фундаменты устраивают бутовые, бутобетонные, бетонные и железобетонные. Устройство монолитных бутобетонных, бетонных и железобетонных фундаментов требует проведения опалубочных работ.

Монолитные бутовые фундаменты не отвечают требованиям современного индустриального строительства, а для их устройства трудно механизировать работы Бутовые и бутобетонные фундаменты весьма трудоемкие при возведении, поэтому их применяют в основном в районах, где бутовый камень является местным материалом.

Более эффективными являются бетонные и железобетонные фундаменты из сборных элементов заводского изготовления (рис. 4.8), которые в настоящее время имеют наибольшее распространение. При их устройстве трудовые затраты на строительстве уменьшаются вдвое. Их можно возводить и в зимних условиях без устройства обогрева.

К преимуществам сборных фундаментов ленточного типа можно отнести следующее:

1. Простота и быстрота сборки. Фундамент можно сделать даже своими руками, имея чертеж и зная все размеры.

2. Прочность и надёжность на любых грунтах.

Среди недостатков стоит перечислить следующее:

1. Массивность и тяжеловесность блоков требует использования грузоподъёмной техники для их укладки.

2. Стыки между блоками могут пропускать влагу в подвал дома.

3. Прочность монолитного ленточного основания несколько выше, чем у сборного фундамента.

При этом в зависимости от особенностей здания и геологических условий может использоваться один из видов сборного ленточного основания:

· Сборный заглублённый фундамент.

· Заглублённое основание с опорной подушкой.

· Сборная мелкозаглублённая основа.

· Мелкозаглублённый фундамент с опорной подушкой.

Сборный ленточный фундамент состоит из фундаментных блоков-подушек и фундаментных стеновых блоков. Фундаментные подушки могут быть прямоугольной или трапециевидной формы, а фундаментные блоки - прямоугольные параллелепипеды (рис.1.5). Фундаментные блоки изготавливаются на заводах ЖБИ определенных типоразмеров. Фундаментные блоки обычно делают без пустот, но могут выпускаться и с пустотами.

Рис.1.5. Элементы сборных ленточных фундаментов: 1, 3 - блок-подушка с предварительно напряженной арматурой; 2 - укороченный стеновой блок; 4 - укороченная фундаментная подушка; 5 - стеновой фундаментный блок

Блоки - подушки укладываются на выровненную поверхность основания при песчаных грунтах и на песчаную подсыпку толщиной 100 мм при прочих грунтах. Под пустотелые подушки следует сделать бетонную подготовку.

Фундаментные бетонные блоки укладывают на растворе с обязательной перевязкой вертикальных швов, толщину которых принимают равной 20 мм (рис. 1.6).

Вертикальные колодцы, образующиеся торцами блоков, тщательно заполняют раствором. Связь между блоками продольных и угловых стен обеспечивается перевязкой блоков и закладкой в горизонтальные швы арматурных сеток из стали диаметром 6...10 мм (рис. 1.7).

Блоки-подушки изготовляют толщиной 300 и 400 мм и шириной от 1000 до 2800 мм, а блоки-стенки -- шириной 300, 400, 500 и 600 мм, высотой 580 и длиной от 780 до 2380 мм.

В практике строительства применяют также сборные фундаментные блоки, имеющие толщину 380 мм при толщине надземных стен 380, 510 и 640 мм. При такой конструкции прочность материала фундамента используется полнее и в результате получается экономия бетона. Этой же цели соответствует устройство так называемых прерывистых фундаментов (рис. 1.8б), в которых блоки-подушки укладывают на расстоянии 0,3...0,5 м друг от друга. Промежутки между ними заполняют песком.

Рис.1.8. Ленточный сборный фундамент из железобетонных блоков: а - сплошной фундамент; б - прерывистый; 2 - фундаментный блок; 3 - блок-подушка; 5 - участок, бетонируемый на месте.

Строительство крупнопанельных зданий и зданий из объемных блоков потребовало разработки новых конструктивных решений фундаментов. На рис. 4.11, в показан фундамент из крупноразмерных элементов для жилого дома с поперечными несущими стенами и подвалом. Фундамент состоит из железобетонной плиты толщиной 300 мм и длиной 3,5 м и установленных на них панелей, представляющих собой сквозные безраскосные железобетонные фермы, имеющие толщину 240 мм и высоту, равную высоте подвального помещения. Соединяются элементы между собой с помощью сварки закладных стальных деталей.

При строительстве зданий на участках со значительными уклонами фундаменты стен выполняют с продольными уступами (рис. 1.9).

Рис.1.9

Высота уступов должна быть не более 0,5 м, а длина -- не менее 1,0 м. Этим же правилом пользуются при устройстве перехода фундаментов внутренних стен к фундаментам наружных при разных глубинах их заложения.

При небольших нагрузках на фундамент, когда давление на основание меньше нормативного, непрерывные ленточные фундаменты под стены малоэтажных домов без подвалов целесообразно заменять столбчатыми. Фундаментные столбы могут быть бутовыми, бутобетонными, бетонными и железобетонными (рис. 1.2.б). Расстояние между осями фундаментных столбов принимают 2,5...3,0 м, а если грунты прочные, то это расстояние может составлять 6 м. Столбы располагают обязательно под углами здания, в местах пересечения и примыкания стен и под простенками. Сечение столбчатых фундаментов во всех случаях должно быть не менее: бутовых и бутобетонных.



2. Фундаменты промышленных зданий

Здания, предназначенные для размещения промышленных производств, называют промышленными.

Промышленные здания классифицируют по следующим признакам:

· по этажности:

o одноэтажные;

o многоэтажные;

· по назначению: производственные (основные и вспомогательные); энергетические (ТЭЦ, котельные, трансформаторные подстанции); транспортно-складские (гаражи, склады, локомотивное депо); административно-хозяйственные и бытовые (инженерные, лабораторные корпуса, поликлиники); сантехнические для обслуживания водопроводов и канализации (насосные, водонапорные башни);

· по материалу конструкций каркаса: стальные; железобетонные; комбинированные (смешанные)

Проектирование промышленных зданий ведут с учетом особенностей технологического процесса и создания благоприятных условий труда для рабочих.

Технологическая часть проекта, разработанная инженерами-технологами данной отрасли производства, содержит:

· план расстановки технологического оборудования (с указанием проездов, проходов, участков складирования и др.);

· габаритную высоту стационарного оборудования; сведения о внутрицеховом транспорте (вид, грузоподъемность, габариты и т.д.);

· параметры внутреннего микроклимата (температура и влажность воздуха, степень его чистоты и др.);

· категорию производства по степени пожарной опасности; количество работающих в цехе.

Технологический процесс является основным фактором, определяющим архитектурно-строительное решение здания, его сани-тарно-техническое и инженерное оснащение.

Основными объемно-планировочными параметрами здания являются:

· пролет -- расстояние между разбивочными осями продольных рядов колонн или стен;

· шаг -- расстояние между разбивочными осями поперечных рядов колонн или стен;

· высота -- расстояние от уровня пола до низа несущей конструкции покрытия (в одноэтажных зданиях) или расстояние между уровнями чистых полов (в многоэтажных зданиях). Совокупность расстояний между колоннами в продольном и поперечном направлениях называют сеткой колонн.

Единство технических решений при проектировании промышленных зданий основано на унификации объемно-планировочных параметров. Это достигается ограничением числа размеров пролетов, шагов, высот этажей и величиной нагрузок на типовые конструкции. Преобладающий тип промышленных зданий -- одноэтажные. Они предназначены для производств с горизонтальными схемами технологического процесса, для предприятий, использующих громоздкое оборудование или выпускающих крупногабаритную продукцию.

Одноэтажные промышленные здания по конструктивному решению бывают:

каркасные -- представляют собой систему колонн, связанную с покрытием. Каркасный тип здания наиболее распространен в промышленном строительстве;

бескаркасные -- имеют наружные несущие стены, усиленные пилястрами (местными утолщениями стены).

Фундаменты промышленных зданий имеют существенное отличие от классических монолитов для жилых строений. Оно зависит от размеров конструкции, подпорок, которые используются в отдельном случае, а также от геологических данных местности. Учитывая эти особенности, фундаменты делятся на две категории: для стен и колонн.

В первую категорию входят фундаментов по характеру конструктивного решения и особенностям выполнения входят три разновидности фундаментов промышленных зданий (рис. 2.1):

· ленточные (а);

· столбчатые (б);

· свайные (в).

Вторую категорию фундаментов по технологии возведения разделяют на (рис. 2.2):

· монолитные (а);

· сборные (б).

По величине заглубления -- на фундаменты мелкого заложения и глубокого.

Промышленные здания каркасного типа имеют столбчатые фундаменты.

Под колонны каркасного здания устраивают, как правило, столбчатые фундаменты с подколонниками стаканного типа, а стены опирают на фундаментные балки.

Монолитный столбчатый фундамент под железобетонную колонну (рис. 2.3) условно делится на две части: подколонник стаканного типа для заделки колонн и плиту, которая может иметь одну, две или три ступени.

Рис. 2.3 Монолитные железобетонные фундаменты стаканного типа: а -- под одну колонну; б -- под спаренные колонны; в -- с увеличенной банкетной частью; г -- с пеньком под металлические колонны; 1 -- плитная часть (одно-, двух- или трехступенчатая); 2-- подколонник; 3 -- стакан; 4 -- анкерные болты

В верхней части подколонника размещен стакан для колонны. Стакан поверху на 150 мм, понизу на 100 мм больше размеров колонны. Это обеспечивает удобство монтажа и лучшую центровку колонны. Глубину стакана принимают на 50--150 мм больше заводимой в стакан части колонны. Проектное положение низа колонны фиксируют слоем песка или бетона, зазоры между стенками стакана и поверхностью колонны заполняют бетоном на мелком гравии или цементно-песчаным раствором.

Рис. 2.4

При близком расположении уровня грунтовых вод (УГВ) и при слабых грунтах устраивают свайные фундаменты. Наиболее распространены железобетонные сваи круглого и квадратного сечений. По верху сваи связывают монолитным или сборным железобетонным ростверком, который служит одновременно подколонником.

Подколонник устанавливают на плиту по слою цементно-песчаного раствора. При действии на фундамент изгибающего момента соединение подколонника с плитой усиливают сваркой закладных элементов, а места сварки заделывают бетоном.

Ступени плиты всех фундаментов имеют единую унифицированную высоту 300 мм или 450 мм (рис. 2.3.а).

В верхней части подколонника устроен стакан для установки в него колонны. Дно стакана располагают на 50 мм ниже проектной отметки низа колонны для того, чтобы компенсировать подливкой раствора неточности в размерах и заложении фундаментов.

Колонны с фундаментом соединяют различными способами. В основном с помощью бетона. Для обеспечения жесткого закрепления колонны в стакане фундамента на боковых поверхностях железобетонной колонны устраивают горизонтальные бороздки. Зазор между гранями колонны и стенками стакана поверху составляет 75 мм, а по низу стакана 50 мм (рис.2.4).

Обрез фундамента под железобетонные колонны располагают на отметке -0.15 м, под стальные колонны - на отметках -0.7 м или -1.0 м.

Ленточные и сплошные фундаменты предусматривают редко, как правило, на слабых, просадочных грунтах и при больших ударных нагрузках на грунт технологического оборудования.

Сборные фундаменты экономичнее монолитных, но на них больше расходуется стали. Более легкими и экономичными по расходу стали, являются сборные фундаменты ребристой или пустотной конструкции.

Фундаменты под смежные колонны в температурных швах делаются общими, независимо от числа колонн в узле. Для каждой сборной железобетонной колонны в этом случае устраивают отдельный стакан.

Сборные железобетонные фундаменты изготовляют одноблочными или составными. Верхний элемент фундамента -- подколонник опирают на один, два или три ряда фундаментных блоков. Нижний ряд блоков укладывают на песчаную подготовку, располагая их на расстоянии 600 мм один от другого. После установки подколонни­ка пазы между подколонником и плитами зачеканивают.

Сборные фундаментные плиты располагаются на выравнивающем слое песка.

Фундамент под металлические колонны (рис. 2.5) выполняется столбчатым с подколонником сплошного сечения. Подколонник снабжается анкерными болтами, которые на нижних концах имеют крюки или анкерные плиты, а на верхних выступающих концах -- винтовую нарезку для закрепления с помощью гаек стальной колон­ны на фундаменте. Верх подколонника располагают на отметке -0,600 или -0,200. У колонны устраивают опорную базу -- башмак. Под торец колонны укладывают стальной лист, обеспечивающий равно­мерную передачу нагрузки на большую площадь бетона фундамента. Базу, включая опорный лист и анкерные болты, заглубляют ниже от­метки чистого пола и обетонируют. Площадь верхней грани подко­ленника принимают такой, чтобы от оси анкерных болтов до грани подколонника было не менее 150 мм. Базы к фундаментам крепят анкерными болтами, заделываемыми в фундаменты при их изготов­лении. Болты пропускают через опорную плиту и другие элементы базы. Высота подколонника принимается не менее 700 мм и не менее 35--40 диаметров болта (рис. 2.5, 2.6).

Рис. 2.5 Башмаки и фундаменты стальных колонн: а -- башмак двухветвевой колонны; б--схема железобетонного фундамента; 1 --стержень колонны; 2 --опорный лист; 3 --траверса; 4 --анкерные плиты; 5, 6 --анкерные болты; 7 --подлив карастворомилибетоном класса попрочности В15; 8 --связи между ветвями колонн; 9 --габариты башмака

Рис. 2.6 а) колонны постоянного сечения; б) колонны двухветвевые (сквозного сечения)

Стены каркасных зданий опирают на фундаментные балки, укладываемые между подколонниками фундаментов на бетонные столбики необходимой высоты, бетонируемые на уступах фундаментов (рис. 2.7). Фундаментные балки имеют тавровое или трапецеидальное поперечное сечение (рис. 2.8). Номинальная длина их составляет 6 и 12 м. Конструктивная длина фундаментных балок выбирается в зависимости от ширины подколонника и местоположения балок. Верхняя грань балок располагается на 30 мм ниже уровня чистого пола.

Рис. 2.7

Рис. 2.8

Фундаментные балки устанавливают на подливку из цементно-песчаного раствора толщиной 20 мм. Этим раствором заполняют зазоры между торцами балок и стенками подколонников. По балкам для гидроизоляции стен укладывают 1-2 слоя рулонного водонепроницаемого материала на мастике. Во избежание деформации балок вследствие пучения грунтов снизу и с боков балок предусматривают подсыпку из шлака, песка или кирпичного щебня (рис.2.9).

Рис. 2.9

Свайные фундаменты (рис. 2.10, 2.11, 2.12, 2.13.) под колонны промышленных зданий состоят из забивных или набивных свай, поверх которых укладывают ростверк и железобетонный башмак со стаканом для заделки колонн. Свайные фундаменты устраивают в случае залегания у поверхности земли слабых грунтов и при наличии грунтовых вод.

Рис. 2.10 Столбчатые фундаменты на сваях: а--квадратного сечения; б--трубчатого сечения; 1 --«куст» железобетонных свай; 2 --фундаментный башмак; 3 --колонна; 4 --заделка монолитным бетоном; 5 --железобетонная оболочка; 6 --трубчатая свая

Рис. 2.13



Список использованной литературы

1. Красовицкий М.Ю. Проектирование фундаментов промышленных и гражданских зданий. Курс лекций по дисциплине «Основания и фундаменты» для студентов строительных специальностей, бакалавров и магистров по профилю «Промышленное и гражданское строительство». - М.: МИИТ, 2011. - 137 с.

2. В.А. Веселов «Проектирование Оснований и Фундаментов»

3. О.Г. Денисов «Основания и Фундаменты Промышленных и Гражданских Зданий»

Размещено на Allbest.ru

...