Конструкции отдельных фундаментов

Конструкции фундаментов зависят от инженерно-геологических условий, особенностей надземных конструкций, нагрузок и используемых материалов для фундаментов.

Содержание статьи:

◊ Типы фундаментов;

◊ Защита фундаментов от подземных вод;

◊ Фундаменты глубокого заложения;

◊ Конструкции ленточных фундаментов;

◊ Конструкции отдельных фундаментов;

Промышленные здания, как правило, имеют каркасную систему несущих конструкций а некоторые гражданские здания, также являются каркасными.
Железобетонные монолитные отдельные фундаменты являются основным типом фундаментов каркасных зданий, так как они обладают технико-экономическими преимуществами по сравнению с другими типами фундаментов. Конструкции этих фундаментов приведены на рисунках ниже.Фундамент в нижней части имеет прямоугольную плиту, опирающуюся на основание.

Если по расчету на прочность необходима ее большая высота, то плиту устраивают с двумя -тремя ступенями. В зависимости от требуемой глубины заложения высота фундамента регулируется высотой подколонника. Обрез фундамента под железобетонные колонны назначается на отметке -0,15 из удобства выполнения работ нулевого цикла. Это дает возможность произвести обратную засыпку пазух до монтажа колонн.

Таблица-1. Основные размеры типовых монолитных железобетонных фундаментов под сборные колонны

При связных грунтах пластичной консистенции в водонасыщенных песках под фундаментом устраивают подготовку из бетона толщиной 100 мм; при связных грунтах полутвердой и твердой консистенций подготовку можно не устраивать, а при маловлажных песках и гравелистых грунтах либо устраивают подготовку, либо защитный слой увеличивают до 70 мм.В остальных случаях защитный слой принимают в пределах 35 мм.Для заделки сборных колонн в верхней части фундамента устраивают стакан ( рис-1).

Рисунок-1.Монолитные железобетонные фундаменты под сборные колонны каркасных зданий

а — фундамент с развитым подколонником для колонны прямоугольного сечения и двухветвевой;
б — то же, фундамент, состоящий только из плитной части; 1 — стакан; 2 — колонна; 3 — подколонник; 4 — плитная часть фундамента
Глубину заделки одноветвевых колонн прямоугольного сечения принимают не менее большего размера поперечного сечения колонны, ка для двухветвевых этот размер h3≥0,5 +0,33 hн ( где hн-расстояние между наружными гранями ветвей колонны,м).Если hн>2,4 м, то под каждую ветвь делают отдельный стакан. Установленную в стакан колонну замоноличивают бетоном. Армирование фундамента в целом показано на рис-2.

Рисунок-2.Армирование фундамента под монолитную колонну

а — расчетная растянутая арматура в одной плоскости; б — расчетная растянутая арматура в двух плоскостях

В практике проектирования используют типовые монолитные фундаменты под типовые железобетонные сборные колонны.Основные размеры этих фундаментов приведены в табл-1. Сечение подколонника выбирают в зависимости от сечения колонны. В зависимости от размеров подошвы фундамента по отношению к размерам подколонника форму плитной части принимают одно-, двух-или трехступенчатой.

Больший размер ступеней -в направлении пролета сетки колонн, меньший -в направлении шага колонн.В зависимости от схемы армирования в одних и тех же опалубочных размерах можно выполнить несколько фундаментов различной несущей способности ( по прочности). Если требуется большая высота фундамента, например при устройстве подвалов, то увеличивается высота подколонника.

Пример. Подобрать типовой железобетонный фундамент для следующих условий: колонна сечением 0,8 х 0,4 м, глубина заложения по условиям промерзания не менее 1,7; по расчету требуемая площадь подошвы фундамента -9,2 м². По таблице-1 принимаем подколонник 1,2 х 1,5 и фундамент с нижней ступенью 3,6 х 2,7 х 0,3 м и второй 2.7 х 2,1 х 0,3 м. Высота фундамента 1,8 м, площадь подошвы 3,6 х 2,7 = 9,72>9,2 м².

Монолитные фундаменты для монолитных колонн ( рис-2, рис-3,а) за исключением верхней части, в целом конструируют по указанным выше принципам. Соединение фундаментов с колоннами в этом случае осуществляется посредством соединения арматуры колонн с выпусками из фундаментов. Заделка выпусков арматуры в фундаменты и длина выпусков из фундаментов в зависимости от вида арматуры составляет 30…40 d, где d-диаметр арматуры. Выпуски соединяются хомутами.

Сборные железобетонные фундаменты для сборных колонн по технико-экономическим соображениям рекомендуется использовать при нагрузках от колонн до 50 т и при большом количестве повторяющихся типов фундаментов. Конструкция одноблочного фундамента приведена на рисунке-3, б; рис-4, а. Существуют фундаменты из нескольких блоков( многоблочные, рис-4,б), но они требуют значительного расхода арматуры.

Рисунок-3. Типы монолитных фундаментов

а-монолитный под монолитную колонну;1-колонна; 2-выпуски арматуры; б-сборный фундамент под сборную колонну; в-общий вид фундамента под металлическую колонну; г-армирование при большой нагрузке по обрезу; 3-анкерные болты; 4-арматурные сетки

Рисунок-4. Конструкция одноблочного и многоблочного фундамента

а-одноблочный железобетонный фундамент; б-многоблочный железобетонный фундамент.

Железобетонные монолитные фундаменты под металлические колонны имеют конструкции, аналогичные приведенным выше, но с некоторыми особенностями( рис-3, в и г). Высоту фундаментов иногда определяют длиной заделки анкерных болтов.Обрез фундаментов устраивают на 600,900 или 1200 мм ниже пола, чтобы можно было разместить башмаки металлических колонн. В верхней части подколонников устанавливают анкерные болты. После монтажа колонн весь башмак во избежании коррозии обетонируют до уровня пола.

Если на обрез фундамента передается значительное усилие от башмака колонны, то верхнюю часть бетона усиливают горизонтальными сетками.При большой глубине заложения фундаментов, например при устройстве технологических подвалов, устраивают сплошные или двухветвевые подколонники.

Рисунок-6. Укладка фундаментных балок:

а – типы фундаментных балок; б, в – детали; 1 – песок; 2 – щебеночная подготовка; 3 – асфальтовое или бетонное покрытие (отмостка); 4 – гидроизоляция; 5 – колонна; 6 – шлак или крупнозернистый песок; 7 – железобетонные столбики; 8 – фундаментная балка.

Фундаментые балки укладывают на фундаменты; они служат для поддержания стенового заполнения , в том числе и панельных стен.Основные размеры фундаментных балок приведены на рис-6. Для опирания балок устраивают бетонные приливы ( тумбочки, консоли) с таким расчетом, чтобы верхняя поверхность балок оказалась на отметке -0,030. Зазор и перепады между концами балок, фундаментом, колонной заделывают бетоном. По верху балок устраивают гидроизоляцию. при пучинистых грунтах ниже фундаментных балок делают подсыпку из шлака или крупного песка.Конструктивные детали укладки балок изображены на рис-6.

Рисунок-7. Столбчатый фундамент под стены

1-железобетонные блоки;2-плита перекрытия (ростверк);3-блок-подушка;4-цоколь (стена дама);5-отмостка.

Отдельные фундаменты под стены бескаркасных зданий ( столбчатые фундаменты) делают при небольшой нагрузке на единицу длины стены и при хороших грунтах( рис-7). В качестве материала используют бутобетон, бетон, сборные блоки.Фундаменты располагают через 3…6 м под простенками и в углах, затем перекрывают фундаментными балками, на которых далее возводят стену.