Основания и фундаменты
жүктеу/скачать 284.64 Kb.
|
|
Министерство Образования и Науки Республики Казахстан Карагандинский Технический Университет Колледж инновационных технологий КУРСОВОЙ
По дисциплине: «Конструкции зданий и сооружений» Тема: «Основания и фундаменты» Принял: (оценка) Жумкина А.Т (фамилия, инициалы) Члены комиссии: (подпись) (дата) (подпись) (дата) Выполнил: Глухов Н.А (подпись) (дата) (фамилия, инициалы) Караганда 2020 Содержание Введение 3 Раздел 1 Основания 3 1.1 Естественные основания 4 1.2 Искусственные основания 8 Раздел 2 Фундаменты 10 2.1 Столбчатые фундаменты 11 2.2 Ленточные фундаменты 14 2.3 Плитные фундаменты 16 Раздел 3 Проектирование свайных фундаментов 20 3.1 Конструкции свайных фундаментов 20 3.2 Расчёт свайных фундаментов 23 Заключение 25 Список использованной литературы 25 Введение
Работу оснований и фундаментов необходимо рассматривать как единую систему «основание-фундамент-сооружение». При проектировании оснований и фундаментов решаются две задачи: первая – выбор типа основания и фундамента и определение основных размеров фундаментов, вторая - подбор и расчёт отдельных элементов фундаментов. 1. Основания. Основанием считают слои грунта, залегающие ниже подошвы фундамента и в стороны от него, воспринимающие нагрузку от сооружения и влияющие на устойчивость фундамента и его перемещения. Проектирование оснований зданий и сооружений зависит от большого количества факторов, основными из которых являются: геологическое и гидрогеологическое строение грунта; климатические условия района строительства; конструкция сооружаемого здания и фундамента; характер нагрузок, действующих на грунт основания, и т.д. Ключевое значение в основании фундамента оказывает глубина промерзания грунта и глубина грунтовых вод. Все это зависит непосредственно от географического положения и особенной той или иной местности. Чаще всего эти параметры одинаковы из года в год для той или иной местности и редко когда бывают серьезные отклонения от этой нормы. Погодные особенности сезона могут привести к отклонениям от некоторой нормы (количество выпавшего снега либо других осадков), но чаще всего, глубина промерзания составляет примерно одну и туже величину, которая известна из года в год. Сложнее стоит вопрос с грунтовыми водами, зачастую их уровень может оказаться весьма непредсказуемым и причудливым и отследить его наверняка довольно сложно из-за сложности самих процессов, происходящих под землей. Поэтому обязательно стоит проводить геологические обследования непосредственно на месте будущего строительства. С точки зрения строительства, идеальной считается случай когда уровень промерзания значительно выше уровня стояния грунтовых вод, следовательно, в данном случае грунтовые воды не замерзают. Бывают же случаи, когда уровень промерзания бывает ниже уровня стояния грунтовых вод, при этом происходит сильное вспучивание грунта, при этом оказывая колоссальное давление на фундамент постройки. В таких случаях надо выбирать более надежный вид фундамента, не взирая на повышения стоимости строительства, в противном случае исход может быть плачевным. Так же возможно выполнить изменение уровня грунтовых вод, путем осушения или прокладки дренажа и т.п.. Можно же сделать и то и другое одновременно, особенно если помимо самого дома планируется постройка подвала, который очень плохо совместим с грунтовыми водами. Основания под фундаменты зданий и сооружений бывают естественными и искусственными. 1.1 Естественные основания. Естественными основаниями называют грунты, которые в условиях природного залегания обладают достаточной несущей способностью, чтобы выдержать нагрузку от возводимого здания или сооружения. Естественные основания не требуют дополнительных инженерных мероприятий по упрочнению грунта; их устройство заключается в разработке котлована на расчетную глубину заложения фундамента здания или сооружения. К грунтам, пригодным для устройства естественных оснований, относятся скальные и нескальные. Естественные основании в природном состоянии должны удовлетворять следующим основным требованиям: иметь достаточную несущую способность; обладать небольшой и равномерной сжимаемостью, обеспечивающей равномерную осадку здания в допустимых для него пределах; быть неподвижными; не подвергаться выщелачиванию или размыванию грунтовыми водами; не выпучиваться при промерзании (или залегать ниже уровня промерзания). При проектировании зданий на естественных основаниях необходимо учитывать, что нагрузка от здания может разрушить основание при его недостаточной несущей способности. В других случаях основание под действием нагрузки может и не разрушиться, но осадка здания окажется столь неравномерной, что здание даст трещины, а иногда получит и более значительные деформации. Поэтому несущую способность основания и характер его деформации под нагрузкой нужно исследовать отдельно. Скальный грунт (вскрышной) - это сыпучий материал, который используется для выравнивания неровных площадок, засыпки ям, отсыпки территорий и дорог. Вскрышной грунт – является природным каменным материалом, который состоит из горных пород. Горные породы представляют собой сосредоточение различных минералов более или менее постоянного состава. Характеристики скального и вскрышного грунта Скальный грунт может содержать в себе, как магматические горные породы, так и осадочные горные породы. Магматические горные породы образовывались в процессе остывания кристаллизации магмы – расплавленной массы в большей части силикатного состава, образующейся в недрах земной коры. Осадочные породы образовывались в процессе разрушения горных пород под воздействием внешних условий или в результате трения. По своему характеру и составу горные осадочные породы делят на обломочные, т.е. механического отложения (пески, гравий, песчанник), глинистые и органогенные. Насыпная плотность 1,65 гр/1см3 Внутренняя плотность 2-3 гр/ 1см3 Присутствуют камни, глина, песок Состав скального грунта Скальный грунт может состоять из: гранита, диорита, габбро, базальта, песка. В зависимости от преобладания определенного вида горных пород, скальный грунт может быть, как с высоким содержанием песка и глины, так и с преобладанием гранита и различных камней. Скальный грунт, как планировочный материал отличает низкая стоимость по сравнению с щебнем. Так же скальный грунт отличает высокая твердость, которая позволяет его использовать при строительстве фундаментов. Скальный грунт в простонародье называют «вскрыша» или «вскрышка». При возведении сооружения на скальных грунтах следует учитывать: а) скальные грунты при небольших нагрузках например от гражданских зданий, практически на сжимаются, но под действием очень больших нагрузок и в течение длительного времени они могут проявлять реологические свойства; б) для скальных грунтов способных к растворению в воде, необходимо установить степень растворимости: труднорастворимые - известняки, доломиты, известковые конгломераты и песчаники; среднерастворимые - гипс, ангидрит; легкорастворимые - каменная соль. в) прочность скальных грунтов изменяется в широких пределах и зависит от того находятся эти породы в виде монолита или являются трещиноватыми. Трещиноватость снижает прочность скальных пород. К снижению прочности всех магматических пород приводит наличие слюд, в особенности биотита. Базальты отличаются высокой плотностью ( до 3-3.3 г/см.куб.) и прочностью Rс до 300-350 МПА. Однако прочность резко падает у базальтов с пузырчатой текстурой, пористость которых может составлять до 50%. Водно - физические свойства. Скальные породы имеют малую общую пористость (менее 5 %) , полускальные - средней (5-20 %) или даже высокой (более 20 %) пористостью. Трещиноватость можно характеризовать как дополнительную пористость, возникающую в породах в результате тектонических движений и экзогенных процессов (выветривание) От размера, густоты, направления, характера, генетического типа трещин в большей степени зависят прочность, устойчивость и водопроницаемость основания будущего сооружения. Скальные породы, как правило не влагоемкие, а полускальные – слабо и средневлагоемкие. Влагоемкие породы более подвержены морозному выветриванию и размягчению. Водопоглощение - для плотных кристаллических пород менее 1%; для трещиноватых, туфогенных, пористых скальных и полу скальных пород может выражаться десятками процентов. Водонасыщение (принудительное) – способность горной породы поглощать воду при избыточном давлении в 15-20 МПА или в вакууме. Чем выше коэффициент водонасыщения, тем больше доля свободных пор в породе и тем легче порода насыщается в водой, фильтрует, разрушается в результате морозного выветривания. Для скальных пород фильтрация, движение воды через породу, возможно только по трещинам. Для других твердых пород фильтрация зависит от наличия и размеров всех видов открытых пустот: крупных пор, каверн, карстовых пустот, суффозионных проходов. Под водопрочностью следует понимать способность твердых горных пород сохранять механическую прочность, устойчивость и целостность при взаимодействии с водой. Показателем водопрочности является коэфициент размягчения Крз, учитывающий степень уменьшения механической прочности породы после насыщения ее водой. К размягчаемым относятся породы Крз менее 0.75, они не могут выдержать давления на них, способны давать оползни, обвалы в крутых откосах, могут размываться текучей водой (агреллиты, мергели, известняки, сланцы, засоленные породы) Применение скального грунта Для ведения планировочных работ часто используют скальный грунт, так как он хорошо трамбуется и имеет каменную основу. Скальный грунт применяют в строительстве дорог и домов. Также осуществляют поднятие участков. Чтобы отсыпка участка вам не вылетела в "копеечку", то внимательно сравнивайте ценовые предложения. Основные преимущества использования скального грунта: -Невысокая стоимость -Удобный планировочный материал -Высокая твердость и прочность -Высокая долговечность Нескальные грунты – это осадочные породы без жестких структурных связей. По крупности частиц и их содержанию делят на крупнообломочные, песчаные, пылевато-глинистые, биогенные и почвы. Характерной особенностью этих грунтов является их раздробленность и дисперсность, отличающие их от скальных весьма прочных пород. Виды нескальных грунтов Крупнообломочные — природный материал, в состав которого входит больше 50% веса обломков многогранных минералов или осадочных грунтов (образовавшихся от остатков других пород или живых организмов) с платинами более 2 мм; Песчаные — непластичные сыпучие породы, в состав которых входит меньше 50% минеральных веществ с разрезом 2 мм; Глинистые — связные пластичные грунты. Крупнообломочные грунты имеют высокую степень прочности и устойчивости (расчетное давление на грунт от 3 до 6 кгс/см², где кгс — это килограмм-сила) при условии, что они не содержат породы, растворимые в воде (гипс, глина). Несущая способность крупнообломочного грунта снижается с размельчением частиц и повышением пучинистости (мелкие пылевые пески). Пылевато-глинистые грунты Пылевато-глинистыми грунтами называют обломочные пластичные грунты, в которых преобладают частицы размером меньше 2 мм. Различают разные типы таких грунтов. В основе классификации – содержание частиц физической глины (это частицы размером меньше 0,005 мм). Но при классификации долю физической глины оценивают не напрямую, а по числу пластичности. Глинистые грунты могут содержать частицы размером больше 2 мм в количестве до 49,9%. Это может быть галька (щебень) или гравий (дресва). Если доля крупнообломочных частиц составляет от 15% до 20%, к названию грунта прибавляют слова «с галькой» (щебнем) или с гравием (дресвой). Классификация глинистых грунтов по просадочности. Просадочные грунты называют лессами. Способность грунтов к просадке оценивают по величине относительной просадочности Esl. Величину просадочности определяют в специальных компрессионных приборах. Если эта величина больше 0,01 грунт считается просадочным. Существует простой способ оценить просадочность грунта без прибора. Для этого выкопайте яму в виде куба со стороной 1 метр. Выбранный грунт сложите на какой-нибудь щит, хорошенько пролейте водой и затем засыпьте обратно в яму. Если грунта не хватило – он просадочный. Проектирование и строительство фундаментов на просадочных грунтах имеет свою специфику. Работать с ними довольно сложно. Классификация грунтов по относительному набуханию. Способность глинистых грунтов увеличиваться в объеме при смачивании ухудшает их свойства как основания фундаментов. Для оценки этой способности вводят коэффициент относительного набухания Esw. Его величину измеряют в компрессионных приборах. По коэффициенту относительного набухания различают грунты: -Слабонабухающие; -Средненабухающие; -Сильнонабухающие. Песчаные грунты характеризуются устойчивостью к сжимаемости, быстрой деформацией под нагрузкой и стабилизацией в первый год возведения основания. Допустимая нагрузка – от 6 до 1 кгс/см². Особенность песчаных грунтов состоит в том, что в нем преобладают частицы, состоящие из одного минерала, их размер варьируется от 0,05 до 2 миллиметров. Содержание частиц глины в песчаном грунте составляет не более пяти процентов. При отсутствии влаги они, по сути, характеризуются как обычные сыпучие тело, а если становятся влажными, то образуют низкий уровень связности. Некоторые виды песков, если в них попадет вода, будут обладать гидрофильными свойствами, т.е. слабо отдавать воду. Они называются плывунами. Основные отличия песков с инженерно-геологической точки зрения (сопротивление сдвигам и способность к пропусканию воды) могут широко варьироваться в зависимости от отсутствия или наличия в них частиц пыли и гравийно-галечниковых крупиц, а помимо этого, он величины самих частиц песка. Так что характеристики, отличающие одни виды песчаных грунтов от других, используются для того, чтобы разделить их на виды, благодаря чему разделены чистые, пылевые и гравелистые пески. Помимо этого, к песчаным грунтам можно отнести легкие супеси, которые отличаются преобладанием крупиц песка, а количество глинистой фракции равняется трем-пяти процентам. 1.2 Искусственные основания. К искусственным относятся грунты, которые не способны самостоятельно выдержать нагрузку от дома (торф, ил, растительный грунт и др.). Сюда же относятся грунты, сформированные руками человека, их еще называют насыпные. По структуре и свойствам искусственные грунты рыхлые и неоднородные, что накладывает существенные ограничения на обустройство фундаментов на таких территориях. Перед строительными работами грунты этого типа необходимо подготовить и укрепить тем или иным способом (уплотнение, цементация и др.). Кроме того, в искусственных грунтах часто присутствуют элементы, негативно влияющие на материалы фундаментов. Поэтому для строительства собственного дома такие земельные участки лучше не выбирать. Если грунты не могут служить надежным основанием в естественном состоянии, то прибегают к их искусственному укреплению следующими способами: 1) Уплотнение грунтов - тромбованием плитами весом 1-2 т, падающими с высоты 3-4 м, это способ применяется при недостаточно плотных и насыпных грунтах. Уплотнение грунтов производят или поверхностным трамбованием, или послойной укаткой, или поверхностным или глубинным вибрированием, или устройством грунтовых свай, или заменой слабых грунтов основания песчаными или гравийно- щебеночными подушками. При устройстве грунтовых свай в грунт вдавливается твердый пуансон конической или пирамидальной формы. В результате грунт возле пуансона уплотняется, а затем после извлечения пуансона образовавшаяся скважина заполняется песком, гравием или щебнем. 2) Цементация грунтов - путем нагнетания в них по специальным погруженным в грунт трубам жидкого цементного раствора или цементного молока, которое, затвердевая в порах грунта, придает ему камневидную структуру. Применяется для укрепления гравелистых, крупных и средних песков. 3) Силикатизация грунтов - нагнетание силикатных растворов (жидкое стекло, хлористый кальций для песчаных грунтов), в результате химических реакций происходит окаменение грунтов. 4) Термический способ - сжигание горючих продуктов, подаваемых в скважины под давлением. Применяется для укрепления лессовых посадочных грунтов. 5) Для зданий небольшой этажности иногда производят замену слабого грунта в основании песчаной или щебеночной подушкой с уплотнением. К слабым относятся грунты с органическими примесями и насыпные грунты. Грунты с органическими примесями включают: растительный грунт, ил, торф, болотный грунт. Насыпные грунты относятся к грунтам искусственного происхождения или сложения и подразделяются на грунты. К планомерно возведенным относятся насыпи, возводимые по заранее разработанному проекту из однородных естественных грунтов путем отсыпки их сухим способом или гидромеханизацией в целях планировки территории и использования её под застройку с уплотнением грунтов до заданной по проекту плотности. Планомерно возведенные насыпи создаются с соответствующей подготовкой поверхности для её отсыпки, включающей полную или частичную планировку, срезку расти тельного слоя, уборку мусора и отходов органического производства и т.п. Отвалы грунтов представляют собой отсыпки различных видов грунтов, полученных при отрывке котлованов, срезке и планировке площадей, проходке подземных выработок и т. п. Отвалы отходов различных производств включают: шлаки, золы, формовочную землю, отходы обогащения полезных ископаемых и т.п., содержащие органические включения не более 5%. Свалки грунтов, отходов производств и бытовых отбросов представляют собой отсыпки, образовавшиеся в результате неорганизованного накопления различных материалов и содержащие органические включения более 5%. Перечисленные грунты неоднородны по своему составу, рыхлые, обладают значительной и неравномерной сжимаемостью. Поэтому в качестве оснований их используют только после укрепления уплотнением, цементацией, силикатизацией, битумизацией или термическим способом. Для устройства искусственного основания грунт укрепляют следующим способами: заменой слабого грунта более прочным, поверхностным и глубинным уплотнением грунтов, закреплением грунтов различными способами. Замену слабого грунта более прочным выполняют устройством под подошвами фундаментов гравийных или песчаных подушек. Поверхностное уплотнение грунтов выполняют различными способами и механизмами в зависимости от необходимой глубины уплотнения, вида их, состояния грунта по влажности. Глинистые грунты на глубину до 50 см уплотняют катками. Несвязные грунты закрепляют на глубину до 1,5 м виброплитами. Поверхностное уплотнение различных грунтов на глубину до 2,5 м осуществляют тяжелыми трамбовочными плитами, подвешиваемыми к стрелам кранов, экскаваторов, тракторов, копров. Глубинное уплотнение грунтов выполняют в слабых грунтах — устройством грунтовых или песчаных свай, а в песчаных — вибрацией. Закрепление слабых грунтов выполняют нагнетанием в них различных веществ. Способы нагнетания и состав нагнетаемых веществ зависят от вида и состояния грунтов. Прочность и устойчивость зданий и сооружений в значительной мере зависят от правильного выбора оснований и конструктивного решения фундаментов. Для проектирования оснований и фундаментов необходимо знать геологическое строение и несущую способность слоя грунта, принятого в качестве основания, глубину его промерзания и режим грунтовых вод. 2. Фундаменты. Фундаментом называют часть здания или сооружения, находящуюся ниже поверхности грунта (на суше) или ниже самого низкого (меженного) уровня воды в водотоке (водоеме) и предназначенную для передачи нагрузок на основание. Различают массивные фундаменты, состоящие из одного несущего элемента, и немассивные, состоящие из группы (куста) несущих элементов — свай разных видов, свай-оболочек (оболочек), свай-столбов (столбов), объединенных в единую конструкцию плитой, называемой ростверком. Независимо от типа фундаментов и особенностей их конструкции принято называть обрезом фундамента поверхность его соприкасания с над фундаментной частью здания или сооружения; подошвой фундамента нижнюю поверхность его соприкасания с грунтом основания; высотой фундамента расстояние от его подошвы или нижнего конца (низа) несущих элементов до обреза; глубиной заложения фундамента расстояние от поверхности грунта или уровня воды в водоеме до подошвы фундамента или низа несущих элементов. Под воздействием на фундамент вертикальных нагрузок, равномерно сжимающих грунты основания, происходят перемещения зданий и сооружений, называемые осадкой. При действии на фундаменты неравномерных сжимающих нагрузок наблюдаются наклоны, именуемые кренами. Воздействие больших горизонтальных нагрузок иногда приводит к смещениям, называемым сдвигами. Для предотвращения возможности появления недопустимых осадок, кренов или сдвигов зданий и сооружений (исходя из условия обеспечения их нормальной эксплуатации) фундаменты закладывают на некоторой глубине от дневной поверхности, чтобы передать расчетные нагрузки на более прочные грунты. В зависимости от особенностей передачи нагрузки на грунты основания фундаменты подразделяют на два типа: мелкого и глубокого заложения. Характерной особенностью фундаментов мелкого заложения, иногда неправильно называемых «фундаментами на естественном основании», является передача на основание вертикальных, горизонтальных и изгибающих (от моментов) нагрузок от надфундаментной части сооружения только через их подошву. Их боковая поверхность в работе не участвует из-за невозможности, как правило, обеспечить засыпку пазух между боковыми поверхностями фундаментов и котлованов грунтом с плотностью, равной или выше природной. В отличие от фундаментов мелкого заложения нагрузки, воспринимаемые фундаментами глубокого заложения (см. рис. В. 2), передаются на грунт не только через их подошву или торец несущих элементов в виде свай, оболочек, столбов либо опускных колодцев, но и через их боковую поверхность вследствие проявления сил трения, сопротивляющихся вдавливанию (вертикальному смещению) фундаментов в грунт, и сил бокового отпора грунта, сопротивляющихся смещению (сдвигу или повороту) фундаментов. Благодаря тому, что в работе фундаментов глубокого заложения кроме подошвы участвует их боковая поверхность, повышается степень использования прочностных свойств материалов, а следовательно, сокращается их расход. Для устройства фундаментов глубокого заложения в равных с фундаментами мелкого заложения условиях требуется, в зависимости от конструкции фундаментов и сложности местных особенностей строительства, в 2—4 раза меньше бетона. При этом объем земляных работ сокращается в 5—10 раз, затраты труда и сроки строительства фундаментов уменьшаются в 1,5—3 раза. Кроме существенной экономической эффективности фундаменты глубокого заложения обладают более высокой надежностью. В зависимости от формы и способа опирания на грунт фундаменты бывают 1. Столбчатыми 2. Ленточными 3. Плитными. 2.1 Столбчатые фундаменты Наиболее распространенными и дешевыми являются столбчатые фундаменты. Особенно эффективны столбчатые фундаменты в пучинистых грунтах при их глубоком промерзании. Вместе с тем у столбчатых фундаментов есть особенности, мешающие в ряде случаев их успешному применению. Так, в горизонтально подвижных грунтах недостаточна их устойчивость к опрокидыванию и для погашения бокового сдвига требуется устройство жесткого железобетонного ростверка. Ограничено их применение на слабонесущих грунтах при строительстве домов с тяжелыми стенами. Кроме того, при столбчатых фундаментах возникают сложности с устройством цоколя: если при ленточных фундаментах цоколь образуется как бы сам собой, являясь их продолжением, то при столбчатых заполнение пространства между столбами, стеной и землей (забирка) - сложное и трудоемкое дело. Столбчатые фундаменты подводят под дома с легкими стенами (деревянные рубленые, каркасные, щитовые). Этот тип фундаментов по расходу материалов и трудозатратам в 1,5-2 раза экономичнее ленточных. Столбы возводятся во всех углах, местах пересечения стен, под простенками, под опорами тяжело нагруженных прогонов и других точках сосредоточения нагрузок. Расстояние между столбами принимается 1,2–2,5 м. По верху столбов должны быть уложены обвязочные балки для создания условий совместной их работы. При расстояниях между столбчатыми (отдельно стоящими) фундаментами больше 2,5–3 м по верху укладываются более мощные рандбалки (железобетонные, металлические). Минимальное сечение фундаментных столбов принимается в зависимости от того, из какого материала они изготовлены (бетон – 400 мм; бутобетон – 400 мм; кладка из естественного камня – 600 мм, из бута-плитняка – 400 мм, из кирпича выше уровня земли – 380 мм, а при перевязке с забиркой – 250 мм). Характерные особенности столбчатого фундамента Конструктивно основание этого типа состоит из заглубленных в грунт опор. Устройство столбчатого фундамента выполняется на глубину не более 1,5 м, но средний показатель редко превышает 0,5-0,7 м. Над уровнем земли опорные столбы обычно выступают на 0,2-0,5 м. Опоры монтируются под всеми углами строения, а также в местах примыкания внутренних несущих стен и перегородок. Под участками длиной более 3-3,5 м устанавливаются дополнительные столбы. Стандартное расстояние между соседними опорами составляет от 1,5 до 3 м и определяется в зависимости от типа грунта, общим весом строения и предполагаемыми нагрузками. Однако опорный фундамент состоит не только из столбов. Другим его конструктивным элементом является ростверк, который обеспечивает равномерное распределение нагрузок на грунтовое основание. Так, столбчатый фундамент для каркасного дома может сооружаться с обвязкой из бруса или бревна. Для более тяжелых строений ростверк, как правило, делается из стальных двутавровых балок или швеллеров. Но чаще застройщики отдают предпочтение монолитной железобетонной ленте, сооружаемой поверх опорных столбов. Это обусловлено более высокой несущей способностью и капитальностью подобной конструкции. Лучше всего столбчатый фундамент работает в условиях морозного пучения, которое опасно для ленточного. Это обусловлено тем, что силы выталкивающие основание из почвы, воздействуют на существенно меньшую площадь конструкции, в результате чего усадочные деформации будут менее выраженными, чем в случае с монолитной лентой. Основные плюсы устройства столбчатого основания: -Невысокая стоимость – примерно на 35-50 % дешевле по сравнению с монолитным ленточным основанием; -Минимальный объем земляных работ – не требуется копать траншею по периметру всего дома; -Возможность самостоятельного выполнения работ – привлечение спецтехники и рабочей силы необязательно; -Сжатые сроки устройства – за счет сравнительно небольшого объема работ. Из недостатков следует выделить невозможность строительства подвала в доме совместно с таким фундаментом. На столбчатом основании не рекомендуется строить здания из тяжелых материалов (кирпич, газобетон, бетонные блоки) и строения высотой более 1-этажа. Также он не подходит для строительства на слабых, глинистых, водонасыщенных и торфяных грунтах, на местности со сложным рельефом, особенно где перепад высот более 1,5-2 м. Классическим материалом для возведения столбчатого основания является бетон, армированный рифленой арматурой. Однако в зависимости от назначения, материала возведения и других характеристик строения опорно-столбчатый фундамент может быть выполнен из бетонных блоков, кирпича, бутового камня. Гораздо реже, как правило, для малых, не создающих больших нагрузок, построек применяются бревна. Столбчатые фундаменты относятся к типу отдельных фундаментов на естественном основании и представляют собой столбы с развитой опорной частью (подошвой), передающие сосредоточенные нагрузки от колонн, углов зданий, опорных рам, балок, арок, ферм и других несущих конструкций сооружения. На столбчатых фундаментах возводят лишь достаточно легкие сборно-каркасные дома, из бруса и бревен, а также стойки заборов. При высокой неоднородности грунта основания или его большой просадоточности от использования такого типа фундамента для дачных строений лучше вообще отказаться. На слабо несущих грунтах столбы сильно и неравномерно проседают. Правда, этот тип фундамента широко используют для объектов промышленного и общественного назначения: большие одноэтажные здания, в которых несущими конструкциями служат колонны, а наружные стены — лишь ограждающим контуром. Но в этом случае столбчатые фундаменты имеют особо усиленную конструкцию, большое заглубление и сильно развитую подошву. Столбчатые фундаменты делают сборными из готовых бетонных блоков, монолитными и из камня (кирпич, бути пиленый камень) на цементном растворе. В сечении они могут быть квадратными или круглыми: зависит от конструкции выбранной опалубки, в которой их отливают из бетона или формы уже готовых бетонных блоков для сборного варианта. Если на столб должна опираться колонна (промышленные и общественные здания), то в его верхней части делаю углубление — «стакан». В отдельных случаях вместо «стакана» ставят анкерный крепеж для жесткого соединения столба с опираемой конструкцией. Столбчатые фундаменты, в зависимости от своей конструкции, подразделяются на стаканные и бесстаканные. Причем, стаканные выполняют только в бетоне, а бесстаканные — из бетона и камня. Устройство столбчатого фундамента Заложение такого фундамента под несущий каркас будущего строения, как правило, делают открытым способом, в предварительно отрытых колодцах или траншеях ниже глубины промерзания грунта: разжиженный грунт и воду удаляют со дна, делают подсыпку из песка или щебня толщиной не более 10 см и трамбуют. Сперва заливают в опалубке (или монтируют из блоков) подошву фундамента, затем — столб (можно сложить из камня). Площадь подошвы выбирают (рассчитывают специалисты) в зависимости от передаваемой на грунт нагрузки и его просадочности. При больших нагрузках на столбчатый фундамент его армируют (усиливают). Для относительно легких построек (одноэтажных) и сооружений от армирования можно отказаться. Но конструкция столба должна быть такой, чтобы эпюра распределения в нем нагрузки имела угол наклона более 60°. Если угол меньше, неармированная подошва разрушится. Колодец (траншею) с готовым столбчатым фундаментом обратно засыпают песком, послойно и трамбуя. Для столбчатого фундамента важно чтобы его подошва находилась ниже глубины промерзания грунта. Но при его возведении не всегда удается понизить уровень грунтовых вод ниже глубины промерзания. Поскольку бетонные работы в таких условиях весьма затруднительны, столбчатые фундаменты лучше делать сборными из готовых бетонных блоков, укладываемых на цементный раствор. Для подошвы следует использовать армированные блоки. 2.2 Ленточные фундаменты Ленточные фундаменты – это фундмаенты, возводимые непосредственно под стены дома или под ряд отдельных опор. В первом случае они имеют форму непрерывных подземных стен, во втором v состоят из железобетонных перекрестных балок Ленточные фундаменты подводят под дома с тяжелыми стенами (бетонными, каменными, кирпичными и т. п.) или с тяжелыми перекрытиями. Их закладывают под все наружные и внутренние капитальные стены. Наличие под домом подвалов, теплых подполий, гаража или цокольного этажа делают просто необходимым выбор именно этого типа фундамента. Для этого типа фундамента характерны большие объемы земляных работ и используемых материалов, значительный вес и трудоемкость возведения. Несмотря на это, ленточные фундаменты получили довольно широкое распространение, в основном благодаря простой технологии. Существуют различные виды фундамента по технологии устройства (сборный и монолитный) и глубине залегания (заглубленный и мелкозаглубленный). Выбор конкретного типа осуществляется в зависимости от особенностей строения и преобладающей разновидности грунта на месте застройки. Монолитный ленточный фундамент представляет собой железобетонную ленту, которая сооружается непосредственно на участке из бетона с предварительным армированием. При этом бетонную смесь важно залить за один прием для получения цельной высокопрочной бетонной конструкции. Железобетонное основание способно воспринимать и равномерно распределять значительные нагрузки на грунтовое основание. Устойчивость к изгибающим нагрузкам обеспечивается выбором качественной арматуры подходящего сечения для армирования конструкции. Сборный тип ленточного основания строится из специальных фундаментных блоков – ФБС. Они изготовляются из бетона в заводских условиях, характеризуются высокой несущей способностью и прочностью. Строительство ленты выполняется методом кладки блоков на цементно-песчаный раствор. Данный фундамент обычно применяется в малоэтажном строительстве. Для повышения устойчивости сборных оснований применяются специализированные железобетонные подошвы ФЛ, которые укладываются на песчаную подушку, а уже поверх них выполняется кладка ФБС. Сверху блочного фундамента, как правило, сооружается армопояс, который позволяет увеличить прочностные характеристики конструкции и обеспечить ее целостность благодаря равномерному распределению нагрузок от проседание и подвижки грунта. МЗЛФ (мелкозаглубленный ленточный фундамент) закладывается выше уровня промерзания – глубина заложения в большинстве случаев примерно 200-500 мм от поверхности. При выборе этого типа основания необходимо предусмотреть качественное утепление как самой ленты, так и отмостки по периметру. Данное мероприятие существенно снизит разрушительное воздействие морозного пучения на железобетонную конструкцию. Различают 2 вида МЗЛФ по конструкции: -Т-образного сечения; -Классического прямоугольного сечения. Лента Т-образного сечения характеризуется большей несущей способностью, но более трудоемкая в исполнении. Нижняя подошва работает на изгиб и увеличивает площадь опирания, а верхнее ребро воспринимает вертикальные нагрузки от вышерасположенных конструкций. Лента прямоугольного сечения дешевле в устройстве за счет меньшего расхода материалов. На таком основании рекомендуется строить деревянные и каркасные дома. Для каменных строений применяются фундаменты с подошвой. Также важно учитывать, что МЗЛФ подходит только для грунтов с уровнем расположения грунтовых вод не выше 1 м от поверхности земли. Также есть еще одна разновидность ленточного фундамента – незаглубленный, который расположен на уровне земли. Однако такой тип особым спросом не пользуется и не подходит для полноценных домов, он может применяться исключительно для легких строений. Сооружается он только монолитным, так как даже при незначительных подвижках грунта конструкция из блоков ФБС может разрушиться. Достоинства ленточных монолитных: - прочность; - надежность; - могут быть использованы для зданий любой формы; Достоинства ленточных из железобетонных блоков: - значительное сокращение сроков возведения; - простота сооружения. Недостатки всех ленточных: - увеличение срока строительства за счет производства земляных работ, заполнения бетоном опалубки; - массивны; - не экономичны; - трудоемки; Недостатки ленточных из железобетонных блоков: - менее практичны (пропускают воду в местах своего соединения); - пригодны для зданий простых форм (при сложных архитектурных формах блоки, выпускаемые стандартных размеров, приходится обрезать). Армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента Армирование МЗЛФ производится сетками из рабочей арматуры и вспомогательной арматурной проволоки. Рабочая арматура располагается в нижней и в верхней части фундамента, при этом она должна быть погружена в толщу бетона примерно на 5 см. Нижняя сетка работает на прогиб фундаментной ленты вниз, а верхняя — на выгиб ленты вверх. Располагать рабочую арматуру посередине ленты (как иногда можно увидеть в интернете) нет никакого смысла. 2.3 Плитные фундаменты Плитные фундаменты – это фундаменты, сооружаемые под всей площадью здания. Представляют собой сплошную или решетчатую плиту, выполненную из монолитного железобетона либо из сборных перекрестных железобетонных балок с жесткой заделкой стыковых соединений. Фундаменты плитные возводят из монолитного железобетона с целью придания фундаменту пространственной жесткости. Необходимость в этом возникает при строительстве на неравномерно и сильно сжимаемых грунтах, например, на насыпных (песчаных подушках, слежавшихся свалках, сильно пучинистых грунтах и т. п.). Иногда к таким фундаментам применяют термин "плавающий". Преимущества фундаментной плиты К достоинствам конструкции можно отнести: - Строительство на грунтах с плохими характеристиками; - Возможность возведения крупных объектов; - Возможность самостоятельной заливки; - Высокая несущая способность; - Предотвращение локальных деформаций; - Устойчивость к воздействию сил морозного пучения. Устройство плитного фундамента связано с довольно большим расходом материалов (бетона и металла) и может быть целесообразно при сооружении небольших и компактных в плане домов или других построек, когда не требуется устройство высокого цоколя, и сама плита используется в качестве пола (например, гаражи, бани и т. п.). Для домов более высокого класса чаще устраивают фундаменты в виде ребристых плит или армированных перекрестных лент. Сооружают на тяжелых пучинистых и просадочных грунтах. Основные элементы плиточного монолитного фундамента: -Подушка, расчет которой будет происходить исходя из таких факторов как пучинистость почвы (глубина промерзания, наличие подземных вод, тип почвы); -Основание, куда будет входить расчет расстояния между арматурными сетками, так как по технологии их должно быть две, а также общая его толщина. Плитный фундамент наиболее приемлем при слабых неоднородных грунтах с высоким уровнем грунтовых вод, а также в случаях, когда нагрузка, приходящаяся на фундамент, велика, а грунт основания недостаточно прочен. Такие конструкции способны выравнивать вертикальные и горизонтальные перемещения грунта (плавающие фундаменты v их второе название). Сооружение плитного фундамента оправдано в малоэтажном строительстве при небольшой и простой форме здания. Сильные стороны сплошных фундаментов Универсальность по геологии оснований. Плавающая конструкция может быть корректно применена на всех типах грунтов, в том числе слабонесущих, пучинистых, горизонтально-подвижных, с высоким уровнем грунтовых вод, вечномёрзлых. Есть некоторые ограничения по рельефу — трудно строить такой фундамент на склоне, скорее всего, сваи будут предпочтительнее. Однако есть проверенные американцами технологии возведения плит на пригорках, которые в своей конструкции (в нижней части площадки) имеют элементы высоких монолитных лент. Ещё один подходящий для таких мест «кентавр» — свайный фундамент с низким ростверком в виде монолитной плиты. Плитный фундамент, как правило, сооружается на просадочных грунтах 1 категории: песок с любыми примесями; -Гравий и галька размерами до 80 мм; -Растительный слой как с корнями, так и без них; пластичные и твердые суглинки; -Пластичная глина; -Мягкие солонец и солончак. Вопреки распространенному мнению, «плавающее» плитное основание не гасит подвижки грунта и не оказывает им сопротивления. Поэтому оно не может эффективно работать на сильнопучинистых и топких почвах. При этом на грунтах 2 группы достаточно высок риск частичной или даже полной просадки строения под воздействием собственного веса. Преимущества и недостатки монолитных плит под фундамент Основной конструктивной особенностью основания этого типа является капитальность и надежность, которая особенно проявляется при устройстве на почвах 1 категории. Не менее весомое преимущество – равномерное распределение нагрузок от всех конструкций здания на поверхность грунта. Фундамент-монолит в виде плиты обладает множеством других достоинств: -Минимум земляных работ – обычно снимается только верхний плодородный слой почвы; -Минимальная трудоемкость сооружения опалубки – она устанавливается только по периметру основания; -Относительно простой процесс устройства – не требуется привлечение спецтехники (за исключение бетоновоза, поскольку плиту надо залить за 1 раз для получения цельной бетонной конструкции); -Возможность строительства зданий из любых стеновых материалов – кирпич, газобетонные, поризованные блоки, дерево и др.; -Повышенные прочностные характеристики. В зависимости от способа исполнения плиточный фундамент бывает нескольких видов: -Сплошная плита одинаковой толщины по всей площади; -С верхними ребрами; -С нижними ребрами. Монолитная конструкция с одинаковой толщиной наиболее простая в устройстве, но близкое расположение верхнего ее края к земле является причиной постоянного воздействия влаги на стеновые материалы (особенно актуально для деревянных стен или каменных, но без отделки). Увеличение ее толщины по всей площади ведет к значительным дополнительным финансовым затратам, которые можно исключить путем устройства плиты с ребрами, уходящими вниз или вверх. Конструкция с верхним расположением ребер или монолитная «чаша» имеет плоское основание с выступающей монолитной железобетонной лентой по периметру и под внутренними несущими стенами. Расчёт монолитного плитного фундамента. Правильнее всего, когда фундамент монолитная плита рассчитывается профессиональным инженером совместно с разработкой проектно технической документации на строительство дома. Но в некоторых ситуациях не имеется возможности или средств либо просто нецелесообразно поручать это дело специалистам (например, если основание предназначено для бани, времянки или другого подобного строения). Качества плитного фундамента. Хорошая несущая способность. Это качество обусловлено специфической механикой взаимодействия «дом/плита/грунт». В следующей главе мы подробно рассмотрим данный момент. Коротко — плита имеет большую площадь опоры, поэтому давление на грунт основания очень низкое (от 0,1 кгс/см2). Следовательно, каменный дом в два этажа на плите можно возводить смело. Говорят, лифтовая шахта Останкинской башни стоит на монолитной плите. Высокая пространственная жёсткость. Обусловлена она отсутствием швов и соединений, применением жёсткого армирования, массивностью конструкции и большой материалоёмкостью. Плитный фундамент отлично подходит для домов с «неэластичными» стенами, которые очень боятся даже самых малых (1–3 мм) подвижек несущей конструкции — кирпичные, газобетонные, шлакоблочные, из ракушечника и других минеральных материалов. При наличии чрезмерно пучинистых грунтов и значительной чувствительности зданий к неравномерным деформациям рекомендуется строить их на малозаглубленных и незаглубленных монолитных железобетонных плитах, под которыми устраивают подушки из непучинистых материалов. Хорошие изоляционные характеристики. При грамотном исполнении не пропускает воду, препятствует теплопотерям через пол. Так как плитные фундаменты часто используются в очень сложных геологических условиях, то к планированию и строительству плавающих конструкций предъявляются самые жёсткие требования, которые оговариваются многими нормативными документами. Естественно, для возведения фундаментных плит должны использоваться исключительно качественные материалы. Строительство всех сплошных фундаментов производится примерно по одной и той же схеме: -Проектирование. -Разметка (в натуру выносят только контуры здания). -Удаление дёрна, выборка грунта (если необходима подушка/дренаж). -Прокладка заглублённых коммуникаций (вода, канализация). -Устройство подушки, дренажа. -Монтаж гидро- и теплоизоляции. -Сборка «тёплого пола». -Вязка и укладка арматурного каркаса. -Сборка и раскрепление опалубки. -Бетонирование. -Распалубка. 3. Проектирование свайных фундаментов. При возведении любого здания или сооружения, от небоскреба, до забора или хозблока, первым по порядку и важности следует устройство фундамента. Для строительства на сложных грунтах хорошо себя зарекомендовали свайные фундаменты. Произвести правильный расчет свайного фундамента могут только специалисты, так как приходится учитывать все нюансы основания для определенного здания и типа грунтов. 3.1 Конструкции свайных фундаментов Сваей называют погружённый в готовом виде или изготовленный в грунте стержень, предназначенный для передачи нагрузки от сооружения на грунт основания. Отдельные сваи или группы свай, объединённые поверх распределительной плитой или балкой, образуют свайный фундамент. Распределительные плиты или балки, объединяющие головы свай, называются ростверками. Ростверк воспринимает, распределяет и передаёт на сваи нагрузку от расположенного выше сооружения. Основное назначение свай - это прорезка залегающих с поверхности слабых слоёв грунта и передача действующей нагрузки на нижележащие слои грунта, обладающие более высокими механическими показателями. Свайные фундаменты рационально применять, если: -Верхняя часть основания представлена грунтами с неудовлетворительными строительными свойствами; -На основание передаются значительные нагрузки; -Свайный фундамент является оптимальным из всех возможных вариантов фундаментов в рассматриваемых местных условиях для проектируемого здания. При наличии местных особых условий строительства, проектирование свайных фундаментов нужно вести с использованием нормативно-справочных документов. Различают свайные фундаменты с низким и высоким ростверком. Низкий ростверк расположен ниже спланированной поверхности земли или на поверхности. Являясь частью свайного фундамента и взаимодействуя с грунтом основания, он способен передавать часть вертикального давления на основание по своей подошве и воспринимать горизонтальные усилия. При устройстве ростверка в зоне промерзания на него будут действовать нормальные и касательные силы морозного пучения, поэтому низкие ростверки в пучиноопасных грунтах рекомендуется располагать ниже зоны промерзания или использовать мероприятия, направленные на снижение вредного воздействия в результате промерзания. Устройство ростверка непосредственно на поверхности грунта без заглубления допустимо на непучинистых грунтах. Высокие ростверки расположены выше поверхности грунта. Свайный фундамент с таким ростверком применяют под внутренние стены гражданских и жилых зданий с техническим подпольем, мостовые опоры и др. По способу заглубления в грунт различают следующие виды свай: а) забивные и вдавливаемые железобетонные, деревянные и стальные предварительно изготовленные, погружаемые в грунт за счёт вытеснения, а также путём установки в лидерные скважины при помощи молотов, вибропогружателей, вибровдавливающих, виброударных и вдавливающих устройств, а также железобетонные круглые полые сваи диаметром до 0,8 м, заглубляемые вибропогружателями без выемки или с частичной выемкой грунта и не заполняемые бетонной смесью б) сваи-оболочки железобетонные диаметром более 0,8 м, погружаемые вибропогружателями с выемкой грунта из их полости и заполняемые частично или полностью бетонной смесью, а также сваи в виде металлических труб, погружаемые с открытым нижним концом без выемки грунта; в) набивные бетонные и железобетонные, устраиваемые в грунте путём укладки бетонной смеси в скважины, образованные в результате принудительного вытеснения – отжатия грунта; г) буровые железобетонные, устраиваемые в грунте путём заполнения пробуренных скважин бетонной смесью или установки в них предварительно изготовленных железобетонных элементов; д) винтовые сваи, состоящие как минимум из одной металлической винтовой лопасти (спирали) и трубчатого металлического ствола со значительно меньшей по сравнению с лопастью площадью поперечного сечения, погружаемые в грунт путём её завинчивания в сочетании с регулируемым вдавливанием с лидерными скважинами или без них. Забивные сваи квадратного сечения рекомендуется применять для всех зданий и сооружений в любых сжимаемых грунтах (за исключением грунтов с непробиваемыми включениями) для восприятия вдавливающих, выдергивающих и горизонтальных нагрузок. Для восприятия нагрузок до 500 кН и горизонтальных – до 15 кН допускается применять забивные сваи без поперечного армирования и сваи квадратного сечения с круглой полостью. Набивные и буронабивные сваи в отличие от забивных требуют меньшего расхода стали и бетонируются в скважинах без опалубки. Их целесообразно применять в сухих связных грунтах, при больших сосредоточенных вертикальных и горизонтальных нагрузках, на площадках с неровной кровлей залегания несущего слоя грунта, а также при производстве работ вблизи существующих зданий и сооружений. Наиболее экономичными среди набивных и буронабивных свай являются сваи, при устройстве которых происходит уплотнение грунта. Применение буронабивных свай, по сравнению с забивными, в водонасыщенных грунтах в большинстве случаев является экономически нецелесообразным По условиям взаимодействия с грунтом сваи разделяют на сваи-стойки и висячие. Сваи-стойки – это сваи всех видов, опирающиеся на скальные грунты, а забивные сваи, кроме того, на малосжимаемые грунты. К малосжимаемым относятся крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем средней плотности и плотным, а также глины твёрдой консистенции в водонасыщенном состоянии с модулем деформации Е >50 МПа. Силы сопротивления грунтов на боковой поверхности свайстоек в расчётах их несущей способности по грунту основания на сжимающую нагрузку не учитываются. К висячим сваям относят сваи всех видов, опирающиеся на сжимаемые грунты и передающие нагрузку на грунты основания боковой поверхностью и нижним концом. Забивные и вдавливаемые железобетонные сваи размером поперечного сечения 0,8 м включительно и железобетонные сваи-оболочки разделяют: а) по способу армирования – на сваи и сваи-оболочки с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием и на предварительно напряжённые со стержневой или проволочной продольной арматурой (из высокопрочной проволоки и арматурных канатов) с поперечным армированием и без него; б) по форме поперечного сечения – на сваи квадратные, прямоугольные, таврового и двутаврового сечений, квадратные с круглой полостью, полые круглого сечения; в) по форме продольного сечения – на призматические, цилиндрические, с наклонными боковыми гранями (пирамидальные, трапецеидальные); г) по конструктивным особенностям – на сваи цельные и составные (из отдельных секций); д) по конструкции нижнего конца – на сваи с заострённым или плоским нижним концом, или объёмным уширением (булавовидные) и на полые сваи с закрытым или открытым нижним концом или с камуфлетной пятой. Свайные фундаменты могут быть спроектированы в зависимости от действующих нагрузок в виде: а) одиночных свай – под отдельно стоящие опоры; б) свайных лент – под стены зданий и сооружений при передаче на фундамент распределённых по длине нагрузок с расположением свай в один, два и более рядов (рис. 6.3б); в) свайных кустов – под колонны с расположением свай в плане на участке квадратной, прямоугольной, трапецеидальной и других форм; г) сплошного свайного поля – под тяжёлые сооружения со сваями, расположенными под всем сооружением и объединёнными сплошным ростверком, подошва которого размещена на грунте (бетонной подготовке); д) свайно-плитного фундамента. В зависимости от конструкции здания применяют ленточные ростверки, ростверки стаканного типа и плитные ростверки. 3.2 Расчёт свайных фундаментов Расчёт свайных фундаментов и их оснований должен быть выполнен по предельным состояниям: а) первой группы: -По прочности материала свай и свайных ростверков; -По несущей способности грунта основания свай; -По несущей способности оснований свайных фундаментов, если на них передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций и др.) или если основания ограничены откосами или сложены крутопадающими слоями грунта и т.п. б) второй группы: -По осадкам оснований свай и свайных фундаментов от вертикальных нагрузок; -По перемещениям свай (горизонтальным, углам поворота головы свай) совместно с грунтом оснований от действия горизонтальных нагрузок и моментов; -По образованию или раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций свайных фундаментов. Одиночную сваю в составе фундамента и вне его по несущей способности грунтов основания следует рассчитывать исходя из условия: где N – расчётная нагрузка, передаваемая на сваю (продольное усилие, возникающее в ней от расчётных нагрузок, действующих на фундамент при наиболее невыгодном их сочетании; γn – коэффициент надёжности по ответственности сооружения; Fd – расчётная несущая способность грунта основания одиночной сваи, называемая в дальнейшем несущей способностью сваи; γс.g – коэффициент надёжности по грунту, принимается равным: 1,2 – если несущая способность свай определена по результатам полевых испытаний статической нагрузкой; 1,25 – если несущая способность сваи определена расчётом по результатам статического зондирования грунта, по результатам динамических испытаний сваи, выполненных с учётом упругих деформаций грунта, а также по результатам полевых испытаний грунтов эталонной сваей или сваей-зондом; 1,4 – если несущая способность сваи определена расчётом, в том числе по результатам динамических испытаний свай, выполненных без учёта упругих деформаций грунта; 1,5 – если несущая способность сваи определена расчётом с использованием компьютерных программ на основании численного моделирования. Расчётную нагрузку на сваю N, определяют, рассматривая фундамент как рамную конструкцию, воспринимающую вертикальные и горизонтальные нагрузки и изгибающие моменты. Для фундаментов с вертикальными сваями расчётную нагрузку на сваю допускается определять по формуле: где Nd - расчётная сжимающая сила, кН, передаваемая на свайный ростверк в уровне его подошвы; Mx, My – расчётные изгибающие моменты, кНм, относительно главных центральных осей х и у плана свай в плоскости подошвы ростверка; n – число свай в фундаменте; xi, yi – расстояния от главных осей до оси каждой сваи, м; х, у – расстояния от главных осей до оси каждой сваи, для которой вычисляется расчётная нагрузка, м. Расчёт свай и свайных фундаментов по деформациям следует производить исходя из условия: s ≤ su, где s – совместная деформация сваи, свайного фундамента и сооружения; su – предельное значение совместной деформации основания сваи, свайного фундамента и сооружения Определение количества свай и размещение их в ростверке Проектирование свайных фундаментов ведется по расчетным нагрузкам с учетом различных сочетаний. Все нагрузки каждого сочетания следует привести к уровню подошвы ростверка, учитывая при этом его вес. После приведения нагрузок к уровню подошвы ростверка необходимое ориентировочное количество свай n определяют по формуле: ,
Gp – вес ростверка (предварительно определённый), кН. В зависимости от конструктивной схемы здания или сооружения сваи в плане могут устраиваться в виде: -Лент – для зданий с неполным каркасом, в которых преобладают равномерно распределенные нагрузки; -Одиночных свай – под отдельно стоящие опоры каркасных зданий; -Кустов из двух и более свай под колонны, столбы, отдельные конструкции с ростверками квадратной, прямоугольной, трапециевидной и других форм. Кусты из двух свай допускаются под небольшие опоры с вертикальной нагрузкой. Заключение Можно вывести заключение, что типы, виды оснований и фундаментов в строительстве играют большую роль, так как без знаний можно допустить большое количество ошибок. Нужно понимать как правильно подобрать фундамент под основание. Также нужно знать о правильном соблюдении технологии и правил возведения фундаментов. С экономической точки зрения все должно быть соблюдено по количеству материалов и труда. Всё закономерно: чем больше средств вы тратите при строительстве, тем дольше простоит ваш дом. При строительстве фундаментов и выбора оснований нужно правильно расчитать все показатели, размеры и тд. Иначе в противном случае построенный в будущем дом может рухнуть и принести кучу бед. В данной курсовой работе я описал и изучил виды фундаментов и оснований, их правильную технологию построения, расчеты и проектирование свайных фундаментов. Список литературы 1. Механика грунтов, основания и фундаменты( методические указания к курсовому проекту для студентов специальности 1202) ДВГТУ 1984. г.Владивосток 2. Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов. М.: Стройиздат, 1990 3. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. Л.: Стройиздат 1988 4. Науменко, В.Г. Основания и фундаменты. Руководство к выполнению лабораторных работ по механике грунтов / ред. Н.Н. Морарескул, В.Г. Науменко. - М.: Ленинградский инженерно-строительный институт 5. Цытович, Н.А Основания и фундаменты / Н.А Цытович. - М.: ЁЁ Медиа, 2012 6. Шоклич, А. Основания и фундаменты / А. Шоклич. - М.: Строительная литература, 2006. 7. Догадайло, А. И. Механика грунтов. Основания и фундаменты / А.И. Догадайло, 2010 8. Малышев, М. В. Механика грунтов. Основания и фундаменты (в вопросах и ответах). Учебное пособие / М.В. Малышев. - М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2015 9. Тетиор, А. Н. Основания и фундаменты / А.Н. Тетиор. - М.: Academia, 2012 10. Берлинов, М. В. Основания и фундаменты : Учебник / М. В. Берлинов. - 3-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 1999. жүктеу/скачать 284.64 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|