Фундамент это несущая конструкция

Фундамент это несущая конструкция

Фунда́мент— это несущая конструкция, часть здания, которая воспринимает все нагрузки от выше лежащих конструкций и передает его на основание. Фундаменты закладываются ниже глубины промерзания грунта, для того, чтобы предотвратить их выпучивание. На пучинистных грунтах при строительстве легких деревянных построек применяют мелкозаглубленные фундаменты.

Конструкции фундаментов бывают различных типов: ленточные, столбчатые, плитные (сплошные) и свайные. Выбор типа фунда­ментов зависит от конструктивной системы зданий, величины передаваемых нагрузок, а также от несущей способности и деформативности грунтов.

Для бескаркасных зданий с несущими стенами чаще всего применяют ленточные или свайные фундаменты, для каркасных — столбчатые или свайные, для многоэтажных и высотных зданий различных конструктивных систем — плитные или свайные фундаменты. Окончательный выбор вари­анта конструкции фундамента осуществляется по результатам технико-эко­номического анализа вариантов.

Ленточные фундаменты представляют собой непрерывную подземную стену, передающую нагрузку от наземных стен или колонн грунту через уширенную нижнюю часть — подушку и песчаную либо ще­беночную подсыпку толщиной 50-100 мм. Уширение подушки необходимо для приведения в соответствие величины дополнительного давления под подошвой фундамента несущей способности грунта, так как величина рас­четных давлений на грунт существенно меньше расчетных сопротивлений каменных или бетонных стен. Ленточный фундамент без подушек устраивает­ся только под малонагруженными стенами. Ленточные фундаменты проектируют монолитными или сборными. Монолитные ленточные фундаменты выполняют из бетона или бутобетона. Сниже­ние трудоемкости возведения монолитных фундаментов обеспечивается при­менением многократно оборачивающейся инвентарной опалубки.

Наиболее распространенным вариантом ленточных фундаментов являет­ся сборная конструкция из железобетонных блоков-подушек трапецие­видного сечения и прямоугольных бетонных стеновых блоков. Совместность статической работы сборных элементов обеспечи­вается их укладкой горизонтальными рядами на цементный раствор с взаим­ной перевязкой швов и армированием стальными сварными сетками гори­зонтальных швов в местах пересечений стен.

Несущую способность сборной конструкции ленточного фундамента при его работе на изгиб на сильно сжимаемых и неравномерно деформирую­щихся грунтах повышают, устраивая монолитный армированный пояс по верху фундамента и армированный горизонтальный шов между подушкой и нижним рядом блоков стенки.

При основаниях из сухих и маловлажных песков можно уменьшить ма­териалоемкость блочной конструкции сборных ленточных фундаментов путем прерывистой раскладки подушек и замены стеновых блоков сплошно­го сечения пустотелыми или уменьшения толщины стеновых блоков в пре­делах, допустимых по требованиям прочности (но не менее 300 мм).

Применение сборных ленточных фундаментов из бетонных блоков со­кращает построечную трудоемкость вдвое по сравнению с монолитными фундаментами. Однако наименее трудоемкой и наиболее индустриальной является панельная конструкция ленточных фундаментов. Она служит ос­новным вариантом конструкции ленточных фундаментов в панельном домо­строении, а в случаях, когда это позволяет материальная база строительст­ва, может применяться в крупноблочных, объемно-блочных и кирпичных зданиях.

Фунда́мент (лат. fundamentum ) — строительная несущая конструкция, часть здания, сооружения, которая воспринимает все нагрузки от вышележащих конструкций и распределяет их по основанию [

Фундамент, как правило, изготавливается из бетона, а также камня, стали или дерева (стальных или деревянных свай).

Фундаменты, как правило, закладываются ниже глубины промерзания грунта, для того, чтобы предотвратить их выпучивание. На непучинистых грунтах при строительстве легких деревянных построек применяют мелкозаглубленные фундаменты (фундамент, находящийся выше уровня промерзания грунта). Такой тип фундамента подходит в основном для небольших садовых домиков, летних бань и хозяйственных построек.

Для строительства зданий применяются ленточные, отдельно стоящие столбчатые, свайные и плитные или комбинированные фундаменты. Они бывают сборные (сплошные монолитные или стаканного типа), монолитные и сборно-монолитные. Выбор фундамента зависит от сейсмичности местности, залегающих в основании грунтов и архитектурных решений.

Изготовление фундамента из бетона возможно при температуре выше 5°С, что накладывает существенные ограничения на сезонность выполнения строительных работ. Проведение работ при более низких температурах возможно с использованием технологии электропрогрева.

Содержание

Классификация фундаментов [ править | править код ]

В инженерной практике получили распространение несколько основных разновидностей фундаментов [1] :

  • Столбчатый — монолитный из бетона, бутобетона или каменной кладки.
  • непосредственно столбчатый
  • «стаканного типа»
  • Ленточный (сборный или монолитный):
    • заглубленный (ниже глубины промерзания);
    • малозаглубленный (выше глубины промерзания);
    • Свайный (сборный или монолитный) [
    • Континуальный фундамент — очень объёмный, большой, чаще всего близкий к форме круга или квадрата, который нельзя рассматривать как отдельно стоящий столбчатый, плитный, ленточный или свайный фундамент. Обычно это: опоры мостов, силосов, бункеров и т. д. См. также опускной колодец.

      Деформации и разрушение фундаментов и оснований [ править | править код ]

      Виды деформаций и разрушения фундаментов и оснований [ править | править код ]

      Различают два основных вида разрушения фундамента механическое и коррозионное. Механические повреждения фундаментов имеют вид трещин и изломов. Коррозионные повреждения в зависимости от времени и источника могут приводить к снижению его прочности или к полному разрушению [

      1. перекос — разность осадок двух соседних фундаментов, отнесенная к расстоянию между ними (характерен для зданий каркасной системы);
      2. крен — разность осадок двух крайних точек фундамента, отнесённая к расстоянию между этими точками; характерен для абсолютно жёстких сооружений компактной формы в плане;
      3. относительный прогиб или перегиб фундамента — отношение стрелы прогиба к длине изогнувшейся части здания или сооружения.
      4. закручивание — вращение фундамента вокруг своей оси.
      5. сдвиг — горизонтальное смещение от сейсмических и других нагрузок.
      Читайте также:  На что лучше ловить крыс

      Вертикальные деформации оснований зданий и сооружений подразделяются на два вида:

      1. осадки — деформации уплотнения грунта под нагрузкой, не сопровождающиеся коренным изменением сложения грунта;
      1. абсолютная осадка отдельного фундамента;
      2. средняя осадка здания или сооружения, определяемая по абсолютным осадкам не менее чем трёх его отдельных фундаментов или трех участков общего фундамента;
      3. дополнительная осадка от увлажнения грунтов оснований дождевыми и талыми водами, снижение их несущей способности, отсутствии планировки прилегающей территории, неисправности отмосток, промерзании основания при недостаточной глубине заложения фундаментов, наличии под фундаментами старых, небрежно засыпанных выработок, оползневых и карстовых явлений, увеличении давления на грунт при дополнительной нагрузке фундаментов (установка более тяжёлого оборудования, надстройка зданий и т. д.), динамических воздействий ударного или вибрирующего оборудования на фундаменты и основания при водонасыщенных песчаных грунтах, неисправности сетей водопровода, канализации, теплофикации, утечки из них воды и, как следствие, чрезмерное увлажнение или размыв грунта оснований, утечки под фундаменты агрессивных производственных сточных вод из неисправных сетей канализации и других факторов.
    • просадки — деформации провального характера, вызываемые коренным изменением сложения грунта (уплотнением лёссовидных грунтов [2] при их замачивании, уплотнением песчаных грунтов рыхлого сложения при динамических воздействиях, оттаиванием мёрзлых грунтов и т. д.).
    • Причины разрушения и повреждения [ править | править код ]

      4]

      • наличие в основании насыпных грунтов, способствующих появлению сверхнормативных деформаций;
      • несоблюдение установленной глубины заложения;

      неудовлетворительная эксплуатация [

      4]

      • неисправность систем водоснабжения, канализации, теплотрасс может привести к вымыванию основания;
      • неудовлетворительное состояние отмостки, водосточных труб, тротуара по периметру здания:
      • произведение подземных работ заранее, может привести к нарушению структуры грунтов. Особенно чувствительны глиняные грунты;
      • динамическое воздействие, может привести к нарушению структуры грунтов. Особенно чувствительны водонасыщенные пылеватые грунты;
      • выполнение ремонтно-строительных работ с нарушением технологии;
      • наполнение пустот котлована водонепроницаемыми грунтами.

      ошибки проектирования [

      4]

      • расположение фундамента примыкающего к существующему, с глубиной заложения ниже основания;
      • значительное уменьшение глубины фундамента, меньше 50 см от основания полов подвала;
      • перераспределение нагрузок на фундамент без учёта их реальной несущей способности;
      • возведение пристроек или увеличение этажности здания без достаточных данных о основании;
      • понижение уровня подземных вод из-за их отвода;
      • близкое расположение новых фундаментов под столбы и колонны, без дополнительных мероприятий:

      Расчёт фундаментов [ править | править код ]

      Теории расчётов осадок фундаментов [ править | править код ]

      Для вычисления расчётных осадок фундаментов зданий и сооружений выбирают расчётную схему основания исходя из характера напластования грунтов, конструктивных особенностей сооружения и размеров фундамента. Существует более двухсот методов (теорий) расчёта деформаций оснований, все они имеют свои достоинства и недостатки, вот некоторые из них:

      1. метод линейно деформируемого полупространства с условным ограничением глубины сжимаемой толщи Hс;
      2. метод линейно деформируемого слоя конечной толщины (Егорова К. Е.), применяется в следующих случаях:
      1. если в пределах сжимаемой толщины Hc, определённой как для линейно деформируемого полупространства, залегает слой грунта с модулем деформации Е1 ≥ 100 МПа и толщиной h1Hс (1 — (Е2/Е1)^1/3), где Е2 — модуль деформации подстилающего слоя грунта с модулем Е1 (пп. 7, 8 [4]);
      2. ширина (диаметр) фундамента b ≥ 10 м и модуль деформации грунтов основания Е1 ≥ 10 МПа.

      Примечание. По схеме линейно деформируемого пространства осадка фундамента может быть определена и методом эквивалентного слоя по Н. А. Цытовичу

    • метод эквивалентного слоя грунта (Цытовича Н. А.)
    • метод послойного суммирования — точность прогноза осадок понижается с увеличением площади фундаментов и глубины отрываемого котлована.
    • Общие теории [ править | править код ]

      Расчёт фундаментов для зданий и сооружений начинается с выбора типа фундаментов. Прежде всего требуется определить геометрию (размеры) фундаментов, исходя из их устойчивости и прочности применяемых материалов, для этого нужно выполнить следующие условия:

      • Установить глубину заложения подошвы фундамента, зависящую от следующих факторов:
      1. расчётной глубины промерзания грунтов;
      2. технологических решений;
      3. конструктивных решений (конструктивных особенностей подземной части сооружения: наличие или отсутствие подвала; отдельные фундаменты под колонны, ленточные под стены или сплошная монолитная плита под всё сооружение; монолитные или сборные фундаменты и пр.);
      4. геологических изысканий (характера напластования и состояния грунтов: просадочность, пучинистость и др.);
      5. гидрогеологических изысканий (уровень грунтовых вод — УГВ);
      6. массивности возводимого здания (два этажа или двадцать);
      7. особых условий строительной площадки — сейсмичность района (в сейсмических районах принято в среднем заглублять до 10 % всего здания исходя из опыта проектирования и указаний государственных нормативов);
      8. наличия построенных зданий и сооружений вблизи, подземных коммуникаций и др.;
      9. рельефа местности (горная местность или пологая равнина).
      Читайте также:  Проводка на стартер 2114

      Примечание. Минимальная глубина заложения фундаментов составляет 0.5 м от уровня планировки, в несущий инженерно-геологический элемент — ИГЭ — 0.2 м. Устанавливать фундаменты желательно выше УГВ, если это возможно, на одной отметке, особенно в сейсмоопасных районах, и на один и тот же ИГЭ.

      • Определить размеры фундамента:
      1. выполнить сбор нагрузок на фундаменты и на основание под ними — N (вертикальная нагрузка), M (опрокидывающий момент), Q (сдвигающая сила);
      2. принять предварительную площадь подошвы фундамента А и его размеры в плане (b×l) исходя из принятого значения R (см. п. 5.6.7 СП 22.13330.2011), определив давление по подошве фундамента ρ (p = N / A) и сравнив его с реальным значением R для выбранных размеров фундамента;
      • расчёт прочности материала фундамента
      1. выполнить расчёт фундаментов на продавливание (вычислить толщину подушки фундаментов);
      • расчёт основания при необходимости
      1. расчёт песчаной подушки (для искусственного основания);
      2. расчёт глубинного уплотнения и т. д.;
      3. проверить прочность слабого подстилающего слоя, если это требуется по результатам оценки инженерно-геологических условий;
      • расчёт конечной осадки фундамента
      1. выполнить расчёт величины конечной осадки s фундамента (и сравнить её с предельно допустимой величиной абсолютной осадкой smaxU);
      2. расчёт осадок двух близко расположенных фундаментов.
      3. расчёт абсолютных осадок;
      4. расчёт средней осадки;
      5. расчёт относительной осадки.

      Примечание. Сравнение полученных расчётом осадок с предельными, приведенными в СНиП, и решение вопроса о необходимости устройства осадочных швов, либо изменении типа и конструкции фундаментов.

      • Вычислить величины различных видов деформаций оснований (расчёт устойчивости фундамента)
      1. расчёт фундаментов на опрокидывание (отрыв подошвы фундамента допускается обычно не более 1/4 площади, зависит от каждого конкретного случая, например, для фундаментов эстакад отрыв подошвы фундамента не допустим);
      2. расчёт фундаментов на сдвиг;
      3. расчёт фундаментов на относительную разность осадок, относительный прогиб, выгиб, крен фундамента или сооружения, закручивание.

      Фундамент – это основа конструкции при возведении любых сооружений. Именно он выполняет главную функцию, а именно передает грунту статические нагрузки, связанные с давлением, оказываемым на основание самой постройки и имеющимся внутри нее составляющими. Кроме того, фундамент способен передать грунту возникающие под влиянием ветра, течения грунтовых вод, движения транспорта и других факторов, динамические нагрузки. Если основание возведено с соблюдением всех требований, то оно исключает разрушение или деформацию постройки.

      Разновидности фундаментов

      Строительство зданий различной этажности на различных грунтах требует обустройства разнообразных фундаментов. Википедия, давая определение такому понятию как фундамент, поясняет, что выбор основания для определенной конструкции зависит не только от сейсмичности в данном районе, но и от качества грунта, и от архитектурных особенностей здания.

      Монолитное основание — один из наиболее часто используемых типов

      В соответствии с названными особенностями основанием здания может стать фундамент:

      • свайный;
      • монолитный (плитный);
      • ленточный;
      • стаканный;
      • винтовые сваи;
      • столбчатый.

      Прежде чем сделать свой выбор и приступит к началу строительных работ, необходимо ознакомиться с классификацией фундаментов. Подробно о каждом из них рассказывает Википедия. Так по определению, данному в справочниках и учебниках, фундаменты классифицируют по назначению, материалу и типу конструкции.

      По назначению

      Различают фундаменты, выполняющие функции несущей конструкции, которые передают и равномерно распределают нагрузки грунту, предотвращая деформацию и разрушение конструкции, возведенной в обычных условиях на устойчивых грунтах. Специальные основания – это антисейсмические конструкции, «плавающие» фундаменты, подвижные.

      В зависимости от качества грунта и тяжести постройки основание может быть мелкозаглубленными или глубоко заложенные. Отдельного внимания заслуживают так называемые комбинированные фундаменты, которые способны выдерживать и равномерно распределять повышенные нагрузки, но в качестве дополнительной функции они преобладают антисейсмической защитой.

      По материалу

      Прочность основания любого дома зависит от множества различных факторов, но одним из наиболее важных является материал, выбранный для возведения. Таким материалом может стать дерево и железо, камень и кирпич.

      Читайте также:  Формула для расчета тока в трехфазной сети

      Наиболее часто используют железобетон, считая его самым прочным и надежным. В зависимости от выбранного материала фундаменты подразделают на:

      1. Каменные, возведенные из бута, кирпича, бутобетона.
      2. Железобетонные, которые могут быть цельными или монолитными, а также сборными.
      3. Ячеисто-бетонные.
      4. Деревянные.

      В зависимости от типа конструкции

      По типу конструкции различают фундаменты:

      • столбчатый, для сооружения которого может быть использован кирпич, бутобетон, бетон. Это основание может быть как чисто столбчатым, так и стаканным;
      • ленточный, сооружаемый в виде монолитной или сборной ленты. Такие основания отличаются друг от друга по степени заглубленности. Малозаглубленная лента устанавливается на различных грунтах и обычно создается при строительстве легких каркасных или малоэтажных сооружений;
      • монолитная ребристая плита может быть установлена как ребрами вверх, так и в обратном порядке. Если такой фундамент сооружают ребрами вверх, то в подпольной части здания можно удобно разместить все необходимые коммуникации;
      • свайный фундамент – особенная конструкция. Ее особенность заключается в разнообразии способов создания конструкции. Такое основание позволяет вести строительство на любых грунтах. Здание может быть расположено там, где имеет место значительный уклон почвы.

      Конструкция свайного основания

      Свайный фундамент для дома – это основание, которое обустраивается на разнообразных сваях. Они могут быть буронабивными и забивными, трубобетонными и набивными, винтовыми или сваями-оболочками. Свайный фундамент – одно из наиболее прочных и надежных оснований для построек, которые возводят на самых сложных грунтах. Использование винтовых свай позволяет отказаться от использования тяжелой строительной техники и выполнить все работы по созданию конструкции своими руками.

      Подобное сооружение – прекрасное решение при строительстве каркасных домов, построек из бревен, бруса или щитов.

      При возведении зданий, имеющих в своем основании фундамент, опирающийся на винтовые сваи, не существует ограничений. Постройка сооружается на грунтах с повышенным содержанием грунтовых вод, на торфяных почвах, на глинистых и песчаных грунтах.

      Последовательность и основные правила сооружения фундамента

      Работа по возведению любого основания для будущего здания начинается с подготовки участка, его расчистки и разметки. Главное отличие в проведении работ заключается в том, нужно ли копать котлован. Так, для ленточного фундамента достаточно вырыть траншеи, глубина которых зависит от глубины залегания грунтовых вод. Для монолитного – необходимо подготовить котлован, для столбчатого понадобится несколько ям, которые находятся на углах будущего здания и на всех пересечениях линий разметки. Для того чтобы соорудить свайный фундамент, нужно пробурить отверстия в грунте.

      Посмотрите видео, которое подробно рассказывает, как провести разметку участка под котлован своими руками.

      Каждому основанию требуется правильно организованная подушка из песчано-гравийной смеси, песка и щебня. Фракционность щебня, используемого для создания дренажа на подошве фундамента, указана в документах, описывающих технологический процесс, и зависит от влажности грунта, пучинистости и глубины промерзания. Со временем песок в основании подушки может заилиться, и чтобы этого не произошло, требуется эффективная и качественная гидроизоляция, материалом для которой служит гидроизол или полиэтиленовая пленка. Не менее важна правильно организованная теплоизоляция.

      Любое основание требует качественного армирования. Чтобы выполнить эту работу необходимо использовать арматурные стержни сечением от 14 до 16 миллиметров и специальную вязальную проволоку. Армировочная сетка создается без использования сварки. Избежать негативного действия коррозии можно только в том случае, если вся конструкция будет связана.

      Рекомендуем посмотреть видео, в котором подробно рассматривается, как правильно выбрать арматуру для опалубки.

      В подготовленные траншеи, отверстия, ямы или котлованы, где уже обустроена и тщательно утрамбована подушка, устанавливается опалубка. Материалом для создания опалубочной конструкции может быть:

      • пластик;
      • доски;
      • плита ОСБ;
      • ламинированная фанера;
      • листы железа.

      L-образные профили остаются в основании после демонтажа

      В некоторых ситуациях, как например, при создании фундамента по типу «перевернутая чаша» часть опалубки остается вмонтированной в основание. В таком случае для ее сооружения используют L-образные профили.

      В остальных вариантах опалубку снимают после того, как полностью затвердеет смесь. Железобетонная конструкция обеспечивает высокий уровень прочности.

      После того, как поднимутся стены, дом и фундамент превращаются в единое целое. Теперь это полноценное сооружение, которое будет оказывать сопротивление подвижкам грунта, выдерживать и передавать грунту динамические и статические нагрузки.

      Заключение

      Все это возможно при соблюдении норм и правил технологического процесса. Фундамент является важнейшей составляющей всей конструкции, создаваемой при строительстве зданий. Приступая к строительству необходимо учесть все нюансы, ведь каждый тип оснований имеет свои преимущества и недостатки.

      Ссылка на основную публикацию
      Adblock detector