Общие принципы проектирования фундаментов

Классификация фундаментов

По конструктивному типу и форме различают фундаменты (рис. 6.2):

- ленточные, располагаемые по всей длине стен или в виде сплошной ленты под рядами колонн;

- столбчатые, в виде отдельных опор под колоннами каркасных зданий, а также под стенами малоэтажных бесподвальных зданий;

- сплошные (плитные), представляющие собой монолитные плиты под всей площадью здания или его частью;

- свайные, в виде погруженных в грунт (устроенных в грунте) стержней – свай.

Ленточные	Сплошные
Столбчатые	Свайные

Рис. 6.2. Основные типы фундаментов

По материалу фундаменты могут быть: из природного камня, бутобетона, грунтобетона, бетона и железобетона.

По заглублению в грунт различают фундаменты: мелкого (до 5 м) и глубокого (более 5 м) заложения. Большинство зданий проектируется и строится с фундаментами мелкого заложения, которые имеют следующие отличительные особенности:

- нагрузка на основание передается преимущественно через плоскую подошву, в то время как глубокие фундаменты (например, свайные) нагрузку передают также и боковой поверхностью;

- соотношение размеров – ширины и высоты – незначительно, что позволяет рассматривать их как жесткие конструкции;

- устройство фундаментов осуществляется в отрываемых открытых котлованах или в полостях, создава­емых в массиве грунта.

По способу изготовления фундаменты могут возводиться монолитными, сборно-монолитными и сборными. Применение монолитных фундаментов наиболее рационально, так как они дешевле сборных и имеют лучшие технические характеристики.

По характеру работы конструкции фундаментов могут быть жесткими, работающими только на сжатие, и гибкими, рассчитанными на восприятие изгибающих усилий. Гибкие фундаменты выполняются из железобетона, что позволяет снизить расход бетона, но одновременно увеличивается расход стали.

По характеру нагружения различают центрально нагруженные и внецентренно нагруженные фундаменты.

По способу опирания на грунт различают фундаменты: непосредственно опирающиеся на грунт (на естественном основании); фундаменты трения – висячие сваи (на искусственном основании).

Глубина заложения фундамента – это расстояние от спланированной поверхности грунта до уровня подошвы фундамента (рис. 6.3).

Рис. 6.3. Элементы фундамента: 1 – тело; 2 – подошва; 3 – обрез; 4 – ширина подошвы; 5 – глубина заложения; 6 – отметка глубины промерзания грунта; 7 – отметка уровня грунтовых вод (УГВ); 8 – планировочная отметка земли; 9 – отметка пола первого этажа; 10 – стена; 11 – перекрытие

Глубина заложения фундаментов принимается с учетом:

- назначения и конструктивных особенностей проектируемого здания;

- нагрузок и воздействий на фундаменты;

- глубины прокладки инженерных коммуникаций;

- существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;

- инженерно-геологических условий площадки строительства (физико-механических свойств грунтов, характера напластований, наличия склонных к скольжению слоев и пр.);

- гидрогеологических условий площадки и возможных их изменений;

- глубины сезонного промерзания грунтов.

Глубина сезонного промерзания зависит от климатических условий и вида грунта. Нормативная глубина сезонного промерзания d_fn для глинистого грунта определяется по СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика». Для пылеватых глин и суглинков, супесей, песков мелких и пылеватых принимается нормативная глубина для глинистого грунта с коэффициентом 1,2. В не пучинистых грунтах (крупнообмолочных, песках гравелистых, крупных и средней крупности) глубина заложения фундамента не зависит от глубины промерзания.

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) на открытой оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод ниже глубины сезонного промерзания грунтов.

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта определяется по формуле:

d_f = k_h x d_fn,

где d_fn – нормативная глубина промерзания; k_h – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания, принимаемый: для наружных фундаментов отапливаемых зданий – по табл. 6.1; для фундаментов неотапливаемых зданий – 1,1.

Таблица 6.1.

Коэффициенты влияния теплового режима здания при расчете глубины сезонного промерзания грунта

Особенности здания	Расчетная температура воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, "С
Без подвала с полами, устраиваемыми: по грунту на лагах по грунту по утепленному цокольному перекрытию С подвалом или техподпольем	0,9 1,0 1,0 0,8	0,8 0,9 1,0 0,7	0,7 0,8 0,9 0,6	0,6 0,7 0,8 0,5	0,5 0,6 0,7 0,4
Примечания. 1. К помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические подолья, а при их отсутствии – помещения первого этажа. 2. При промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент принимается с округлением до ближайшего меньшего значения, указанного в таблице.

Глубина заложения фундаментов отапливаемых зданий по условиям недопущения морозного пучения грунтов основания назначается:

а) для наружных фундаментов: при грунтах скальных, крупнообломочных с песчаным заполнителем, песках гравелистых, крупных и средней крупности (т.е. непучинистых) – независимо от расчетной глубины промерзания; для остальных грунтов – не менее расчетной глубины промерзания;

б) для внутренних фундаментов – независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.

Глубину заложения наружных фундаментов допускается назначать независимо от расчетной глубины промерзания, если:

- фундаменты опираются на мелкие пески и исследованиями установлено, что они не имеют пучинистых свойств;

- предусмотрены специальные теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунтов под подошвой фундаментов (теплоизолированные фундаменты и др.);

- обеспечена пространственная жесткость фундаментов (малоэтажные бесподвальные здания с ленточными фундаментами).

Проектирование фундаментов на естественном основании заключается в определении размеров подошвы фундаментов и глубины его заложения. Размеры подошвы определяют расчетом.

Глубина заложения фундаментов принимается с учетом:

- назначения, конструктивных особенностей проектируемого здания;

- нагрузок и воздействий на фундаменты;

- глубины прокладки инженерных коммуникаций;

- существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;

- инженерно-геологических условий площадки строительства (физико-механических свойств грунтов, характера напластований, наличия склонных к скольжению слоев и пр.);

- гидрогеологических условий площадки и возможных их изменений;

- глубины сезонного промерзания грунтов.

Дата добавления: 2014-01-03