Основание это в строительстве виды

В строительном основании делают пазы и отверстия. Элементы щита расстанавливают согласно проекту, выравнивают их в горизонтальной и вертикальной плоскостях ( для радиальных щитов по дуге заданного радиуса) и заливают цементным раствором закладные болты после окончательной выверки собранного щита. [6]

В строительных основаниях из кирпича, шлакобетона и бетона с неабразивными наполнителями из кирпичной или известняковой крошки сквозные отверстия и гнезда обычно выполняют с помощью электросверлилок со стальными сверлами и трубчатыми коронками, режущие кромки которых оснащены пластинками из твердых сплавов. Для этого применяют электросверлилки по металлу. [7]

На строительном основании толщиной до 100 мм разъединители крепят с помощью удлиненных сквозных болтов, с обратной стороны которых приварены строительные шайбы или заложены отрезки угловой стали для пропускания через них сквозных болтов. [9]

Забивка в строительное основание кре-пежных д ю бел ей. Установка крепежных деталей производится в две операции: сверление или пробивка отверстий и заделка в готовое отверстие крепежной детали. Выполнение креплений за одну операцию стало возможным только после применения в электромонтажном производстве строительно-монтажного пистолета, а также ручной и пиротехнической оправок для забивки стальных дюбелей. Забивка в строительное основание стальных крепежных дюбелей без предварительной заготовки отверстий является прогрессивным и производительным способом крепления конструкций, изделий и деталей. [10]

Лекция. Основание — фундамент — здание. Федотов Максим

Если конфигурация строительного основания препятствует применению прижима ( например, в углу) и для пристрелки дюбелей длиной до 70 мм, то наконечник N 1 используют без прижима. В зависимости от мощности патроны делятся на четыре группы или номера, имеющих различный цвет обжатого конца гильзы: белый цвет — слабый заряд, желтый — средний, синий — сильный, красный — сверхсильный. Пистолет ПЦ-84 безопасен в обр ащении. Он имеет устройство, исключающее возможность выстрела без прижатия наконечника к месту пристрелки, при неполностью закрытом пистолете и патроннике ствола. Этот пистолет исключает рикошет дюбеля и сквозной прострел основания. [11]

Отверстия в строительных основаниях для прохода кабелей, проводов, трубопроводов, а также гнезда для установки распорных дюбелей или других закладных крепежных деталей выполняют с помощью универсальных электрических и пневматических ручных сверлильных машин ( табл. 19 — 1 и 19 — 8), ручных перфораторов ( табл. 19 — 5) и строительных молотков ( табл. 19 — 4), порохового инструмента. [13]

При выстреле в малопрочное строительное основание или при ошибочном применении слишком сильного патрона поршень останавливается специальным амортизатором 15, исключающим опасный вылет поршня из пистолета. [14]

Для различных видов строительных оснований , материала и толщины пристреливаемых деталей должны применяться дюбели соответствующих типоразмеров. [15]

Источник: www.ngpedia.ru

Основы бетонных работ за 4 минуты

ОиФ. 1. Виды оснований

Основание – это грунтовый массив, расположенный непосредственно под сооружением и воспринимающий от него нагрузку. Различают два вида оснований: скальные и нескальные.

Скальные – прочность от 5 до 125 МПа, недеформируемые, но способны потерять прочность и устойчивость и затрещеневатость.

Нескальные грунты состоят из рыхлых горных пород, природный минерально – дисперсные (т.е. состоящие из отдельных частиц).

Раздробленность является причиной пористости грунтов. Независимо от степени пористости нескальные грунты всегда деформируемые, но в различной степени. Имеют слабые связи между частицами, либо эти связи отсутствуют. (Пылевато-глинистые, глинистые ….), низкая прочность на сжатие от 0,1 до 0,5 МПа.

Основания могут быть естественные и искусственные. ИГЭ1

Естественные – это основания, свойства которых не изменяются в процессе строительства и эксплуатации, тем или иным искусственным способом.

Искусственные основания – это основания, свойства которых тем или иным способом улучшаются в предпостроечный период или в процессе реконструкции.

Закрепление грунтов заключается в искусственном преобразова­нии строительных свойств грунтов в условиях их естественного залегания разнообразными физико-химическими методами. В про­цессе закрепления между частицами грунта возникают прочные структурные связи за счет инъецирования в грунт и последующего твердения определенных реагентов. Это обеспечивает увеличение прочности грунтов, снижение их сжимаемости, уменьшение водо­проницаемости и чувствительности к изменению внешней среды, особенно влажности. Важным условием применимости инъекцион­ных методов закрепления является достаточно высокая проница­емость грунтов.

Методы инъекционного закрепления грунтов, не сопровожда­емые механическими, в особенности динамическими воздействиями, в основном применяют для усиления оснований сооружений, защи­ты существующих зданий и сооружений при строительстве новых, в том числе подземных, сооружений, создания противофильтрационных завес. Вследствие их высокой стоимости целесообразность применения методов закрепления грунтов на вновь осваиваемых строительных площадках должна обосновываться технико-эконо­мическим расчетом.
6.Нормативные и расчётные значения характеристик грунтов.

Основными параметрами механических свойств грунтов, определяющими несущую способность оснований и их деформации, являются прочностные и деформационные характеристики грунтов (угол внутреннего трения , удельное сцепление с, модуль деформации грунтов Е, предел прочности на одноосное сжатие скальных грунтов и т.п.). Допускается применять другие параметры, характеризующие взаимодействие фундаментов с грунтом основания и установленные опытным путем (удельные силы пучения при промерзании, коэффициенты жесткости основания и пр.).

Характеристики грунтов природного сложения, а также искусственного происхождения, должны определяться, как правило, на основе их непосредственных испытаний в полевых или лабораторных условиях с учетом возможного изменения влажности грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружений.

Все расчеты оснований должны выполняться с использованием расчетных значений характеристик грунтов Х, определяемых по формуле

где — нормативное значение данной характеристики; — коэффициент надежности по грунту.

Коэффициент надежности по грунту при вычислении расчетных значений прочностных характеристик (удельного сцепления с, угла внутреннего трения  нескальных грунтов и предела прочности на одноосное сжатие скальных грунтов , а также плотности грунта ) устанавливается в зависимости от изменчивости этих характеристик, числа определений и значения доверительной вероятности . Для прочих характеристик грунта допускается принимать = 1.

Доверительная вероятность  расчетных значений характеристик грунтов принимается при расчетах оснований по несущей способности  = 0,95, по деформациям  = 0,85.

Доверительная вероятность  для расчета оснований опор мостов и труб под насыпями принимается согласно указаниям п. 12.4. При соответствующем обосновании для зданий и сооружений I класса допускается принимать большую доверительную вероятность расчетных значений характеристик грунтов, но не выше 0,99.

Расчетные значения характеристик грунтов с,  и  для расчетов по несущей способности обозначаются , I и , а по деформациям , и .

Количество определений характеристик грунтов, необходимое для вычисления их нормативных и расчетных значений, должно устанавливаться в зависимости от степени неоднородности грунтов основания, требуемой точности вычисления характеристики и класса здания или сооружения и указываться в программе исследований.

Количество одноименных частных определений для каждого выделенного на площадке инженерно-геологического элемента должно быть не менее шести. При определении модуля деформации по результатам испытаний грунтов в полевых условиях штампом допускается ограничиваться результатами трех испытаний (или двух, если они отклоняются от среднего не более чем на 25%).

Для предварительных расчетов оснований, а также для окончательных расчетов оснований зданий и сооружений II и III классов и опор воздушных линий электропередачи и связи независимо от их класса допускается определять нормативные и расчетные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов по их физическим характеристикам.

16.Виды деформаций сооружений.

Постоянное давление массы сооружения приводит к уплотнению грунта под фундаментом и вблиз него и вертикальному смещению, или осадке, сооружения. Кроме давления массы сооружения осадка может происходить от изменения уровня грунтовых вод, карстовых, оползневых и сейсмических явлений, от работы тяжелых механизмов и т. д. При уплотнении пористых и рыхлых грунтов происходит быстрая по времени деформация, называемая просадкой.

Если грунты под фундаментом сооружения сжимаются неодинаково нагрузка на грунт различная, то осадка является неравномерной и приводит горизонтальным смещениям, сдвигам, перекосам, прогибам, в результате появляются трещины и даже разломы.

Смещение сооружений в горизонтальной плоскости может происход вследствие бокового давления грунта, воды, ветра и т. п. Высокие сооруже башенного типа (телебашни, дымовые трубы и т. п.) из-за неравномерно нагрева солнцем, давления ветра и по другим причинам испытывают кручение и изгиб.

Для определения деформаций в характерных точках сооружения устанавливают марки и путем геодезических измерений находят изменение их пространственного положения за выбранный промежуток времени, при этом первый цикл геодезических наблюдений принимают за начальный.

Из-за неоднородности грунтов в пределах пятна застройки и различных нагрузок на отдельные фундаменты сооружения обычно возникают неравномерные деформации основания, вызывающие также неравномерные деформации в конструкциях сооружения. Различают следующие характерные формы совместных деформаций сооружения и основания. Абсолютная осадка основания отдельного фундамента определяемая как среднее вертикальное перемещение подошвы фундаментов. Зная величины а для различных фундаментов, можно оценить неравномерность деформаций основания и конструкции сооружения.

Средняя осадка основания сооружения:

Относительная неравномерность осадок двух фундаментов ΔS/L, где S=st-si+1 разность абсолютных осадок соседних фундаментов, L — расстояние между осями этих фундаментов, которая является важнейшей характеристикой для оценки дополнительных усилий, возникающих в конструкциях при неравномерной деформации оснований.

Крен фундамента (сооружения), определяемый как отношение разности осадок крайних точек подошвы фундамента к расстоянию между ними [ I=(S2-S1)/L на рис. Кроме учета дополнительных усилий в конструкциях при возникновении крена отдельных фундаментов знание этой величины важно для оценки возможного нарушения технологического процесса в проектируемом сооружении.

Относительный прогиб или выгиб сооружения рис.— это отношение стрелы прогиба или выгиба/к длине однозначно изгибаемого участка сооружения:

где S1 и S3 и — осадка концов рассматриваемого участка сооружения;

S2 — наибольшая (прогиб) или наименьшая (выгиб) осадка на том же участке; L — расстояние между осями фундаментов, для которых определены осадки S1 и S3 Для случая выгиба рис. в формуле следует принимать: S2=S4 S1=S3 S3=S5 Зная относительный прогиб (выгиб) сооружения или отдельных его участков, можно определить кривизну изгибаемого участка — величину, обратную радиусу искривления. Этот показатель используется при разработке типовых проектов зданий и сооружений и позволяет устанавливать для них значения предельных деформаций оснований по условиям прочности и трещиностойкости конструкций.

Относительный угол закручивания сооружения в характеризует пространственную работу сооружения и позволяет установить дополнительные усилия не только в несущих конструкциях, но и в перекрытиях. Закручивание сооружения возникает при неравномерных осадках по его торцам, имеющих разное направление. Тогда в соответствии с обозначениями на рис.

Горизонтальное перемещение фундамента или сооружения в целом определяется в соответствии со схемой на рис при действии горизонтальных составляющих нагрузок. Часто массивные сооружения при этом испытывают и деформации крена.

15.Причины возникновения деформаций оснований.

Деформация основания в зависимости от причин возникновения подразделяются на два вида:

первый — деформации от внешней нагрузки на основание (осадки, просадки, горизонтальные перемещения);

второй — деформации, не связанные с внешней нагрузкой на основание и проявляющиеся в виде вертикальных и горизонтальных перемещений поверхности основания (оседания, просадки грунтов от собственного веса, подъемы и т.п.).

Деформации оснований могут вызываться различными причинами, так следующие виды деформаций вызываются следующими причинами:

Осадки — деформации, происходящие в результате уплотнения грунтов основания под воздействием внешних нагрузок, включая действующие вблизи сооружения, и собственного веса грунтов основания. Осадки развиваются без коренного изменения структуры грунтов.

Просадки — деформации, происходящие в результате уплотнения и коренного изменения структуры грунтов основания под воздействием как внешних нагрузок и собственного веса грунтов, так и проявления дополнительных факторов (замачивания просадочных грунтов, оттаивания ледовых прослоек в мерзлых грунтах и т. п.).

Подъем или усадка поверхности основания — деформации, связанные с изменением объема некоторых видов грунтов при физических и химических воздействиях (морозное пучение при промерзании, набухание при увеличении влажности и т. д., усадка при уменьшении влажности грунтов и т. п).

Оседание — деформации земной поверхности, вызываемые подземными работами (разработка полезных ископаемых, некачественное возведение подземных сооружений и т. п.), а также резким изменением гидрогеологических условий территории (понижение Уровня подземных вод, карстово-суффозионные процессы и т. п.).

Горизонтальные перемещения — деформации, вызываемые действием горизонтальных нагрузок и составляющих общей нагрузки (подпорные стенки, фундаменты распорных систем и т. п.), а также связанные с большими вертикальными перемещениями поверхности при оседаниях, просадках и т. п.
25.Конструкция фундаментов мелкого заложения: столбчатые, ленточные…
Конструкции на упругом основании. К ним относятся: сплошные или ребристые фундаментные плиты, балочные ленточные ф-ты (под ряды колонн), перекрестные ленты (под сетку колонн), массивные фундаменты под здания и сооружения с приподнятым центром тяжести), часть фундаментов в вытрамбованных котлованах.
Стеновые ленточные ф-ты устраиваются под несущие конструкции бескаркасных з-ний. Длина ленточных ф-тов обусловлена длиной стены. Поэтому ширину подошвы можно развивать только в поперчном направлении. Эти ф-ты применяются из-за необходимости кустройства подвала или техподполья.

Столбчатые ф-ты устраиваются под колонны каркасных зданий и совместно с ф-ными балка под несущие и самонесущие стены. Для уыеличения жесткости (выравнивания давления под подошвой) столбчатые ф-ты можно развивать как по длине,так и по ширине. Но они не увеличивают жесткость с-ния. Применяются только тогда, когда обеспечена требуемая неравномерность деф-ций оснований.

Устройство столбчатого фундамента представляет собой систему столбов, которые устанавливаются во всех углах, местах пересечения стен, под опорами тяжело нагруженных прогонов и других точках с повышенной нагрузкой. Расстояние между столбами 1,5-2,5 м, они могут быть из бетона, бутобетона, каменной или кирпичной кладки.
В устройстве столбчатого фундамента свободное пространство между столбами засыпается щебнем или крупнозернистым песком. Далее идёт толстый слой бетона или железобетона. Чтобы сохранить тепло подпольного пространства, предохранить его от попадания влаги и пыли делают забирку.
Забирка – это стенка, соединяющая столбы. Для её строительства можно использовать кирпич, бетон, бутовую кладку толщиной 10-20 см. Если грунт пучинистый, то под забиркой следуют сделать песчаную подушку в 15-20 см. Сама же забирка углубляется в грунт на 10-20 см.
К-ции на упругом основании. Сплошные или ребристые ф-ты плиты размещают под всем с-нием и они работают как изгибаемые эл-ты в 2х направлениях. Имеют армирование в верхних и нижних зонах для повышения их жесткости. Иногда проектируют в виде сплошной монолитной ф-ной плиты жестко соединеной с монолитными фундаментными стенами и перекрытые монолитной плитой.Сплошные монолитные ф-ты уменьшают неравномерность осадок в 2х направлениях. Иногда они применяются из-за необходимости устройства гидроизоляции подвальных помещений.

Ленточные балочные ф-ты воспринимают нагрузку от рядов колонн. Обладают достаточно большой жесткостью в обоих направлениях. Эти фундаменты в 2х направлениях – перекрестные. Эти ф-ты устраиваются с целью уменьшения неравномерности осадок рядов колонн, а перекрестные ленты позволяют выравнять осадки з-ния в целом. Кроме того ленточные ф-ты можно развивать в поперечном направлении для уменьшения реактивного давления под подошвой ф-та.

Технология ленточного фундамента проста, хотя ей и свойственна массивность, трудоёмкость и большой расход материала. Этот тип фундаментов часто применяется в индивидуальном строительстве.
Ленточный фундамент – это железобетонная полоса, идущая по периметру всего здания. Ленту закладывают под все внутренние и наружные стены застройки, сохраняя одинаковую форму поперечного сечения по всему периметру фундамента.
Ленточные фундаменты пригодны для домов с бетонными, каменными, кирпичными стенами или с тяжёлыми перекрытиями. Если в доме планируется подвал или гараж, то необходим именно такой тип фундамента.

а, б – столбчатый, в,г – ленточный, д – перекрестно ленточный, е – плитный.

Устройство ленточного фундамента

Как правило ленточный фундамент закладывают на 20 см глубже границы промерзания, но не глубже 50-70 см от уровня земли. Толщина ленточного фундамента может быть различная. Всё зависит от толщины стен, используемого материала, а также предполагаемой силы давления здания.
Плитный фундамент – монолитная железобетонная плита, которая располагается под всей площадью фундамента. Это довольно затратный тип фундамента за счёт больших расходов на земляные работы и строительный материал. Целесообразно его использовать при строительстве небольших домов, в которых сама плита выступает в качестве основания пола.

Устройство плитного фундамента надёжно и его можно использовать для строительства домов на всех видах грунтов и при любой глубине залегания грунтовых вод. Это хороший вариант и в том случае, если строительство ведётся на неравномерно и сильно сжимаемых, пучинистых грунтах, песчаных подушках. Благодаря своей прочной конструкции – монолитной плите, которая выполняется под всей площадью здания, такой фундамент-плита не боится никаких смещений грунтов. На монолитной плите фундамента можно строить кирпичный, брусовый или каркасный дом в один или два этажа.

32. Подбор площади подошвы центрально нагруженного ленточного фундамента.
.

Определяем требуемую площадь подошвы фундамента:

где — суммарная расчетная нагрузка на фундамент по II п.с.

-значение расчетного сопротивления грунта,

усредненное значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах,

Определяем требуемые размеры подошвы фундамента:

Уточняем размеры фундамента:

Находим значение расчетного сопротивления грунтов основания:

где — коэффициенты условий работы грунтового основания и здания во взаимодействии с основанием.

— коэффициенты, принимаемые в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта, находящегося непосредственно под подошвой фундамента;

— осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента;

кН/м 3 — осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента;

СII , кПа — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

Определяем среднее давление, действующее под подошвой фундамента:

Среднее давление под подошвой фундамента должно быть меньше или равно расчётному сопротивлению грунтов основания. Если условие не выполняется, то увеличиваем размеры подошвы фундамента на один или несколько модульных размеров и возвращаемся, уточняем глубину заложения и повторяем расчёт, если условие выполняется, то проверяем

Условие выполняется, принимаем размер. Если условие не выполняется, то уменьшаем ширину подошвы фундамента на один или несколько модульных размеров и повторяем расчёт. Условие прочности самое главное.

37. Аналитический метод расчёта несущей способности оснований на …..фундаментов с горизонтальной подошвой при действии внецентренной наклонной нагрузки.

Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания, сложенного нескальными грунтами в стабилизированном состоянии, допускается определять по формуле (16), если фундамент имеет плоскую подошву и грунты основания ниже подошвы однородны до глубины не менее ее ширины, а в случае различной вертикальной пригрузки с разных сторон фундамента интенсивность большей из них не превышает 0,5R ( R – расчетное сопротивление грунта основания, определяемое в соответствии с пп.2.41.-2.48):
(16)

Источник: topuch.ru

Лекция № 6 Основания и фундаменты

Геологические породы, залегающие в верхних слоях земной коры и исполь­зуемые в строительных целях, называют грунтами. Грунты представляют собой скопление частиц различной величины, между которыми находятся поры (пу­стоты). Прочность сцепления между ча­стицами грунта во много раз меньше прочности самих частиц. Эти частицы образуют скелет грунта.

Основанием называют массив грунта, расположенный под фундаментом и воспринимающий нагрузку от здания. Основания бывают двух видов: есте­ственные и искусственные.

Естественным основанием назы­вают грунт, залегающий под фундамен­том и способный в своем природном состоянии выдержать нагрузку от возведен­ного здания.

Искусственным основанием на­зывают искусственно уплотненный или упрочненный грунт, который в природ­ном состоянии не обладает достаточной несущей способностью по глубине зало­жения фундамента.

Нагрузка, передаваемая фундаментом, вызывает в грунте основания напряжен­ное состояние и деформирует его. На рис. 4.1 показана примерная форма на­пряженного объема грунта. Как видно из рисунка, глубина и ширина напряженной зоны значительно превышают ширину фундамента.

По мере углубления ниже фундамента область распространения напряжений увеличивается до определенного значе­ния, а их абсолютная величина снижает­ся, и постепенно область распростране­ния напряжений уменьшается.

Рис. 6.1. Напряженная зона грунта основания под

Ь — ширина фундамента, Р — нагрузка от здания,

передаваемая фундаментом на основание

Действующие нагрузки деформируют основания, вызывая осадку здания. В со­ответствии с изложенным грунты, соста­вляющие основание, должны отвечать следующим требованиям: обладать до­статочной несущей способностью, а так­же малой и равномерной сжимаемостью (большие и неравномерные осадки здания могут привести к его повреждению и да­же разрушению); не быть пучинистыми, т. е. иметь свойство увеличения объема при замерзании влаги в порах грунта (в соответствии с этим требованием выби­рают глубину заложения фундамента, ко­торая должна быть согласована с глуби­ной промерзания грунта в районе строи­тельства); не размываться и не раство­ряться грунтовыми водами, что также приводит к снижению прочности основа­ния и появлению непредусмотренных оса­док здания; не допускать просадок и оползней.

Просадки могут произойти при недо­статочной мощности слоя грунта, приня­того за основание, если под ним распола­гается грунт, имеющий меньшую прочность (более слабый грунт). Оползни грунта могут возникнуть при наклонном расположении пластов грунта, ограни­ченных крутым рельефом местности.

Главное же внимание при проектирова­нии уделяется вопросу обеспечения рав­номерности осадок. При этом необходимо, прежде всего, учитывать, что нагрузка от здания может вызвать разрушение ос­нования при его недостаточной несущей способности. С другой стороны, основа­ние может и не разрушиться, но осадка здания окажется столь неравномерной, что в стенах здания появятся трещины, а в конструкциях возникнут усилия, могу­щие привести к аварийному состоянию всего здания или его части.

Грунты оснований зданий и сооруже­ний не должны обладать свойством пол­зучести, т. е. способностью к длительной незатухающей деформации под нагруз­кой. Классическим примером этого является почти 800-летняя осадка Пизанской башни, строившейся более 200 лет (рис. 4.2).

Грунтовые воды оказывают значитель­ное влияние на структуру, физическое со­стояние и механические свойства грунтов, понижая несущую способность основа­ния.

Если же в грунте содержатся легко рас­творимые в воде вещества (например, гипс), возможно выщелачивание его, что влечет за собой увеличение пористости основания и снижение его несущей спо­собности. Для этого в необходимых слу­чаях понижают уровень грунтовых вод. Когда скорость движения грунтовых вод такова, что возможно вымывание частиц мелкозернистых грунтов, необходимо применять меры по защите основания. Для этого устраивают вокруг здания спе­циальное шпунтовое ограждение или дре­наж.

Каковы же основные виды грунтов и их свойства? Грунты разнообразны по своему составу, структуре и характеру за­легания. Принята следующая строитель­ная классификация грунтов:

Скальные — залегают в виде сплошного массива (граниты, кварциты, песчаники и т. д.) или в виде трещиноватого слоя. Они водоустойчивы, несжимаемы и при отсутствии трещин и пустот являются наиболее прочными и надежными основа­ниями. Трещиноватые слои скальных грунтов менее прочны.

Крупнообломочные — несвязные облом­ки скальных пород с преобладанием обломков размером более 2 мм (свыше 50 %). К ним можно отнести гравий, ще­бень, гальку, дресву. Эти грунты являют­ся хорошим основанием, если под ними расположен плотный слой.

Песчаные — состоят из частиц круп­ностью от 0,1 до 2 мм. В зависимости от крупности частиц пески разделяют на гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые. Чем крупнее и чище пески, тем большую нагрузку может вы­держать слой основания из него. Сжимае­мость плотного песка невелика, но ско­рость уплотнения под нагрузкой значи­тельна, поэтому осадка сооружений на таких основаниях быстро прекращается. Пески не обладают свойством пластично­сти.

Частицы грунта крупностью от 0,05 до 0,005 мм называют пылеватыми. Если в песке таких частиц от 15 до 50 %, то их относят к категории пылеватых. Когда в грунте пылеватых частиц больше, чем песчаных, грунт называют пылеватым.

Насыпные — образовавшиеся искусст­венно при засыпке оврагов, прудов, мест свалки и т. п. Обладают свойством не­равномерной сжимаемости, и в большин­стве случаев их нельзя использовать в ка­честве естественных оснований под зда­ния. В практике встречаются также намы­вные грунты, образовавшиеся в результа­те очистки рек и озер. Эти грунты называют рефулированными насыпными грунтами. Они являются хорошим осно­ванием для зданий.

Плывуны — образуются мелкими песка­ми с илистыми и глинистыми примесями, насыщенными водой. Они непригодны как естественные основания. Основания должны обеспечивать пространственную жесткость и устойчивость здания, поэто­му нормами предусмотрены допустимые величины осадок здания (80. 150 мм в за­висимости от вида здания).

2. Фундаменты и их конструктивные решения

Фундаменты являются важным конструк­тивным элементом здания, воспринимаю­щим нагрузку от надземных его частей и передающим ее на основание. Фунда­менты должны удовлетворять требова­ниям прочности, устойчивости, долговеч­ности, технологичности устройства и эко­номичности.

Верхняя плоскость фундамента, на ко­торой располагаются надземные части здания, называют поверхностью фунда­мента или обрезом, а нижнюю его пло­скость, непосредственно соприкасающую­ся с основанием, — подошвойфундамен­та.

Расстояние от спланированной поверх­ности грунта до уровня подошвы назы­вают глубиной заложения фундамента, которая должна соответствовать глубине залегания слоя основания. При этом не­обходимо учитывать глубину промерза­ния грунта (рис. 4.4). Если основание со­стоит из влажного мелкозернистого грун­та (песка мелкого или пылеватого, супе­си, суглинка или глины), то подошву фундамента нужно располагать не выше уровня промерзания грунта. На рисунке приведены изолинии нормативных глу­бин промерзания суглинистых грунтов.

Глубина заложения фундаментов под внутренние стены отапливаемых зданий не зависит от глубины промерзания грун­та; ее назначают не менее 0,5 м от уров­ня земли или пола подвала.

В непучинистых грунтах (крупнообло­мочных, а также песках гравелистых, крупных и средней крупности) глубина заложения фундаментов также не зависит от глубины промерзания, однако она должна быть не менее 0,5 м, считая от природного уровня грунта при планиров­ке подсыпкой, и от планировочной от­метки при планировке участка срезкой. По конструктивной схеме фундаменты могут быть: ленточные, располагаемые по всей длине стен или в виде сплошной ленты под рядами колонн (рис. 4.5, а, б); столбчатые, устраиваемые под отдельно стоящие опоры (колонны или столбы), а в ряде случаев и под стены (рис. 4.5, в, г); сплошные, представляющие собой монолитную плиту под всей площадью здания или его частью и применяемые при особо больших нагрузках на стены или отдельные опоры, а также

недоста­точно прочных грунтах в основании (рис. 4.5,д, г); свайные в виде отдельных по­

груженных в грунт стержней для переда­чи через них на основание нагрузок от здания (рис. 4.5, ж).

По характеру работы под действием нагрузки фундаменты различают жест­кие, материал которых работает преиму­щественно на сжатие и в которых не воз­никают деформации изгиба, и гибкие, работающие преимущественно на изгиб.

Для устройства жестких фундаментов применяют кладку из природного камня неправильной формы (бутового камня или бутовой плиты), бутобетона и бето­на. Для гибких фундаментов используют в основном железобетон.

Ленточные фундаменты. По очертанию в профиле ленточный фунда­мент под стену в простейшем случае представляет собой прямоугольник (рис. 4.6, а). Его ширину устанавливают немно­го больше толщины стены, предусматри­вая с каждой стороны небольшие уступы по 50. 150 мм.

Однако прямоугольное се­чение .фундамента на высоте допустимо лишь при небольших нагрузках на фунда­мент и достаточно высокой несущей спо­собности грунта.

Теоретической формой сечения фунда­мента в этом случае является трапеция (рис. 4.6,6), где угол а определяет рас­пространение давления и принимается для бутовой кладки и бутобетона от 27 до 33°, для бетона — 45°.

Устройство та­ких трапецеидальных фундаментов связа­но с определенными трудозатратами, по­этому практически такие фундаменты в зависимости от расчетной ширины по­дошвы выполняют прямоугольными или ступенчатой формы (рис. 4.6, в, г) с со­блюдением правила, чтобы габариты фундамента не выходили за пределы его теоретической формы. Размеры ступеней по ширине (а) принимают 20.

25 см, а по высоте (с) — соответственно 40. 50 см По способу устройства ленточные фун­даменты бывают монолитные и сборные. Монолитные фундаменты устраивают бутовые, бутобетонные, бетонные и железобетонные. На рис. 4.7 показан ленточный фундамент из бутового камня и бутобе­тона. Ширина бутовых фундаментов дол­жна быть не менее 0,6 м для кладки из рваного бута и 0,5 м — из бутовой плиты.

Высота ступеней в бутовых фундаментах составляет обычно около 0,5 м, ши­рина — от 0,15 до 0,25 м. Устройство мо­нолитных бутобетонных, бетонных и же­лезобетонных фундаментов требует про­ведения опалубочных работ. Кладку бу­товых фундаментов производят на слож­ном или цементном растворе с обяза­тельной перевязкой (несовпадением) вер­тикальных швов (промежутков между камнями, заполняемых раствором).

Бутобетонные фундаменты состоят из бетона класса В5 с включением в его тол­щу (в целях экономии бетона) отдельных кусков бутового камня. Размеры камней должны быть не более 1/3 ширины фунда­мента.

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.

Сборные ленточные фундаменты под стены состоят из фундаментных блоков-подушек и стеновых фундаментных бло­ков. Фундаментные подушки укладывают непосредственно на основание при пес­чаных грунтах или на песчаную подго­товку толщиной 100. 150 мм, которая должна быть тщательно утрамбована.

Фундаментные бетонные блоки укладывают на растворе с обязательной перевязкой вертикальных швов, толщину которых принимают равной 20 мм (рис. 4.8, 4.9). 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. 4.10).

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 (рис. 4.11, а). При такой конструкции проч­ность материала фундамента использует­ся полнее и в результате получается эко­номия бетона. Этой же цели соответ­ствует устройство так называемых пре­рывистых фундаментов (рис.

4.11,6), в которых блоки-подушки укладывают на расстоянии 0,3. 0,5 м друг от друга. Про­межутки между ними заполняют песком.

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 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. 4.13, а). 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 — 0,6 х 0,6 м; бетонных — 0,4 х 0,4 м.

Столбчатые фундаменты под стены возводят также в зданиях большой этаж­ности при значительной глубине заложения фундаментов (4. 5 м), когда устрой­ство ленточного фундамента нецелесо­образно из-за большого расхода строи­тельных материалов. Столбы перекры­вают железобетонными фундаментными балками. Для предохранения их от сил пучения грунта, а также для свободной их осадки (при осадке здания) под ними делают песчаную подсыпку толщиной

Источник: megaobuchalka.ru

Основания и фундаменты. Расчет. Естественные и искусственные основания.

Всякое здание или сооружение отпирается на грунт или скальную породу. Грунтами называются рыхлые горные породы прочность связи между минеральными частицами, которых во много раз больше прочности самих частиц. Скальными называются плотные горные породы, состоящие из частиц, крепко связанных между собой и залегающего в виде сплошного массива или трещиноватого слоя.

Массив грунта, расположенный под зданием, воспринимающий от него давление и, следовательно, находящийся в напряженном состоянии, называется основанием. Верхняя плоскость фундамента, на которую опирается надземные конструкции, называются обрезом фундамента.

Нижняя поверхность фундамента, непосредственно отпирающаяся на грунт, называется подошвой фундамента.Расстояние от поверхности земли до подошвы фундамента называются глубиной заложения фундамента. Если грунт после снятия его верхних слоев до глубины заложения фундамента имеет в своем естественном состоянии достаточную несущую способность для восприятия давления от возводимого на нем здания, то такой грунт называется естественным основанием. Если же грунт на глубине заложения фундаментов слабый, то его искусственно укрепляют, и фундамент закладывают на искусственно укрепленном грунте. В этом случае основание называется искусственным.

Возможны такие решения фундаментов здания:

1) Фундаменты мелкого заложения на естественном основании при значительной несущей способности грунтов. Для зданий каркасного типа под каждую колонну проектируются отдельные фундаменты; под несущие стены здания, рекомендуются сборные ленточные фундаменты;

2) Фундаменты мелкого заложения на естественном основании при малой несущей способности грунтов. В этом случае рекомендуется опирание на сплошную железо бетонную плиту. Сплошные фундаменты могут применяться и в грунтах с высокой несущей способностью при значительной нагрузке, передаваемой сооружением на основании, например для силовых, водонапорных башен высотных зданий и прочее.

3)Свайные фундаменты. Применяются, если несущая способность мощных пластов, слабых грунтов не позволяют опирать на них фундаменты непосредственно. Свайные фундаменты дают возможность передавать давление от сооружения на значительную глубину, где залегают грунты с высокой несущей способностью.

В гражданских зданиях свайные фундаменты выполняются и при наличии в основании грунтов с достаточной несущей способностью. Это позволяет уменьшить стоимость всего нулевого чикла за счет значительного сокращения объема земляных работ и уменьшения кладки. Свайные фундаменты

целесообразны для без подвальных зданий при глубине заложения ленточных фундаментов не менее 1,5м. В крупнопанельных зданиях свайные фундаменты обеспечивают минимальные осадки.

4) Фундаменты глубокого заложения: опускные колодцы, оболочки и др. Находят применение, когда прочные грунты залегают на значительной глубине и особенно при высоком уровне грунтовых вод.

5) Фундаменты на искусственном основании. Применяются в тех случаях, когда в основании под сооружением залегают слабые грунты, которые не могут быть использованы в качестве естественного основания. Если мощность слабого грунта невелика, можно уплотнить его тяжелыми трамбовками или укатать катками, если мощность большая, целесообразны песчаные сваи, или глубинное уплотнение грунтовыми сваями. При просадочных грунтах рекомендуются также упрочнение просадочной толщи термическим способом или силикатизацией. Нагрузка, передаваемая фундаментом, вызывают в основании напряженноесостояние, и деформирует его.

Как видно из рисунка, глубина и ширина напряженной зоны значительно превосходят ширину подошвы фундамента. По мере углубления ниже подошвы

фундамента область распространения напряжений расширяется до определенных пределов, а их абсолютная величина уменьшается. Деформации основания, происходящие главным образом вследствие уплотнения грунтов, вызывают осадку здания.

Осадка бывает равномерная, когда все элементы здания опускаются одинаково по всей его площади, и в конструкциях здания не возникает напряжения; а так же неравномерная, когда отдельные элементы здания опускаются на различную относительно друг друга глубину. В этом случае в конструкциях здания, могут возникнуть дополнительные напряжения. В зависимости от величины неравномерных осадок напряжения могут быть безопасно восприняты зданием, или же могут вызвать трещины разрывы и даже разрушение здания. То есть огромное влияние на сохранность здания и предохранения его от появления недопустимых для нормальной эксплуатации конструкций, трещин оказывает не столько величина осадки основания, сколько степень ее неравномерности. В основном осадка зависит от напластования грунтов под подошвой фундамента.

Чтобы установить наименование грунтов основания, и определить их несущую способность, вычисляют для них необходимые характеристики.

1) ρ — плотность (кг/м3)

2) γ — удельный вес (кг/см3)

3) е — коэффициент пористости

4) Гранулометрический состав для крупнообломочных и песчаных грунтов.

5) IL показатель текучести

6) — угол внутреннего трения

7) Е (мПа) — модуль деформации

9) Sr — степень влажности грунта

В зависимости от показателя текучести глинистые грунты делятся на супеси, суглинки, глины. В зависимости от распределения частиц по крупности грунты делятся на крупнообломочные – валунные, галечниковые, гравийные; ( где вес частиц крупнее 2 мм составляет больше 50%) и песчаные ( песок гравелистый, песок крупный, песок средней крупности, песок мелкий, песок пылеватый). По степени влажности Sr крупнообломочные грунты и песчаные делятся на: маловлажные

В зависимости от коэффициента пористости «е» пески делятся на плотные, средней плотности и рыхлые. Глинистые грунты по показателям текучести IL делятся на:

К илам относятся глинистые грунты в начальной стадии своего формирования, образовавшиеся как осадок в воде при наличии микробиологических процессов и имеющие влажность на границе раскатывания и коэффициент пористости «е», превышающий значения.

ил супесчаный е ≥ 0.9

ил суглинистый е ≥ 1

ил глинистый е ≥ 1.5.

Среди глинистых грунтов илы выделяют в особую группу, т. к. в строительном отношении они являются грунтами неблагоприятными.

В приложении 1,2 к СНиП данные нормативные значения характеристик грунтов.

Источник: olymp.in