Основания зданий и сооружений

Лекция 5

Общие сведения о зданиях

Лекция 4

Всякую значительную постройку, признанную в административном порядке пригодной для использования по конкретному назначению, соответствующему землеотводной и проектной документации, называют строительным сооружением или строением. В разновидность строительных сооружений включается и понятие «здание».

Зданием называют наземное строительное сооружение, имеющее внутреннее пространство, предназначенное для определенного вида человеческой деятельности и отдыха, или архитектурно-строительные объекты, назначением которых является создание условий для труда, проживания, социально-культурного обслуживания населения, хранения материальных ценностей и др.

Основной задачей зданий является пространственная организация бытовых, трудовых процессов и отдыха людей. Поэтому здания должны соответствовать той функции и той деятельности, для которой предназначены. Функциональные характеристики зданий многообразны. Они отображают разнообразие и сложность потребностей и возможностей человека и общества, как например, уровень научно-технического развития, направление основной деятельности, природно-климатические особенности местности, эстетические качества, рациональную структуру и разумную экономию, удачное размещение объекта в природной или организованной человеком окружающей среде.

В практической деятельности все, что не относится к зданиям принято, называть инженерными сооружениями.

Инженерные сооружения в основном выполняют сугубо технические функции, создающие необходимые условия для производственных процессов, а также отдельные архитектурные объекты, предназначенные для целей непроизводственного назначения (мосты, тоннели, станции метро, телевизионные и радиопередающие мачты, градирни, дымовые трубы, башни, резервуары, монументы, обелиски и т. п.).

Комплексы сооружений различного назначения формируют среду для жизни и деятельности человека, организуют открытые пространства улиц, площадей, кварталов, зон поселений (селитебных, промышленных, рекреационных).

Основанием называется массив грунта, воспринимающий суммарную нагрузку от сооружения и внешних нагрузок, действующих на него, которая передаётся через фундаменты.

Основания под фундаменты делят на естественные и искусственные. К естественным основаниям относят грунты, залегающие под нижней поверхностью фундамента (подошвой) в естественном состоянии. Если грунты не отвечают условиям необходимой прочности, устраивают искусственные основания путем соответствующего укрепления грунтов. Грунт, используемый как естественное основание, должен обладать следующими качествами:

– необходимой прочностью;

– малой равномерной сжимаемостью (плотностью);

– достаточной толщиной слоя (мощностью);

– сопротивляемостью воздействиям грунтовых вод;

– неизменяемостью объема при промерзаниях;

– неподвижностью.

Показателем прочности, обеспечивающей равномерную и незначительную осадку сооружения, является нормативное сопротивление грунта, определяемое расчетом и выражаемое в кг/см². Достаточная мощность грунта выявляется в результате определения необходимой толщины слоя его под фундаментом, если подстилающий слой грунта слабее самого основания. Сопротивляемость воздействию грунтовых вод выражается в способности грунта сохранять свои основные качества и не разрушаться при вредных воздействиях на него грунтовых вод. Агрессивность грунтовых или производственных вод определяют химическим анализом проб воды. Воздействие текучих вод со скоростями, при которых возможно размывание грунта, устраняется путем принятия надлежащих мер защиты основания (дренаж, забивка шпунта и т. д.) Для слоев грунта, являющихся основанием фундаментов, закладываемых ниже уровня грунтовых вод, предусматривают мероприятия, предупреждающие взрыхление, размыв или другие повреждения основания восходящими потоками воды.

Неизменяемость объема при промерзании определяется сопротивляемостью пучению при попеременных изменениях положительных и отрицательных температур, приводящих к изменениям состояния объема, т. е. его увеличению или уменьшению.

Грунтовые основания подразделяют: на естественные и искусственно улучшенные.

Естественным основанием называют грунт, залегающий под фундаментом и способный в своем природном состоянии воспринимать нагрузку от построенного здания. Естественные основания разделяют на однородные, сложенные из грунта одного типа (рис. 1.1, а), и слоистые (рис. 1.1, б), причём слоистое основание может иметь согласное (рис. 1.1, б) или несогласное (рис. 1.1, в) залегание грунтов. Залегание считают согласным, если уклон отдельных слоев грунта не превышает 1...2%, и несогласным, если пласты залегают невыдержанно, т. е. имеют больший уклон и выклинивание.

Нагрузка, передаваемая фундаментом, вызывает в грунте основания напряженное состояние и деформирует его.

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

Грунты, используемые в качестве естественных оснований, должны иметь необходимую прочность, небольшую и равномерную сжимаемость (деформативность), хорошо сопротивляться действию грунтовых вод, не подвергаться пучению при замерзании, иметь достаточную мощность слоя, обладать неподвижностью и допускать только равномерную осадку здания.

Сжимаемость и несущая способность различных видов грунтов неодинаковы, так как различны их физико-механические свойства, которые зависят от природы и структуры самих грунтов, а также от наличия или отсутствия в них подземных вод. В большинстве случаев подземные воды снижают несущую способность основания, а колебание уровня подземной воды (например, в результате изменения сезонного режима) может вызвать неравномерную осадку здания.

Дата добавления: 2014-01-06