Конструкция фундамента (стр. 3 из 3)

В зависимости от способа погружения в грунт различают забивные, набивные, сваи-оболочки, буроопускные и винтовые сваи.

В нашей стране наибольшее распространение получили предварительно изготовленные (забивные) сваи (рис. 6а), что в значительной мере связано с суровыми климатическими условиями нашей страны, а также с общей ориентацией строительной отрасли быв. СССР на сборный железобетон.

Представленные на рисунке 5 типы свай неравноценны по широте применимости. Превалируют призматические сваи (поз 1 рис. 6), доля которых превышает 90% общего объема свай, применяемых в строительстве. Согласно стандартам их сечения могут быть от 0,2?0,2м до 0,4?0,4м, длина – от 3м до 20м. Фактически подавляющее большинство применяемых призматических свай в строительстве имеет поперечное сечение 0,3?0,3м и длину 6…12м. При значительной глубине погружения сваи могут быть составными, т.е. стыковаться.

Нижний конец призматических свай может быть заостренным, но может и не иметь острия (см. узел «А» на рис. 6). В ряде регионов применяются только сваи без острия, которые по своим технологическим качествам не хуже свай с острием, а изготовление их проще.

Сваи-оболочки (поз. 2 рис. 6) применяются для восприятия повышенных нагрузок. При диаметре до 0,8м они погружаются забивкой, при больших диаметрах – вибрированием (вибропогружателями). Пирамидальные сваи (поз. 3 рис. 6) применяются редко (обычно при наличии прочного верхнего слоя).

Забивные[8]железобетонные и деревянные сваи погружают с помощью копров, вибропогружателей и вибровдавливающих агрегатов. Эти сваи получили наибольшее распространение в массовом строительстве. Железобетонные забивные сваи и сваи-оболочки могут иметь обычную и предварительно напряженную арматуру и изготовляться цельные и составные, из отдельных секций. В поперечном сечении они могут быть квадратные, прямоугольные, квадратные с круглой полостью и полые круглые: обычные сваи диаметром до 800 мм, а сваи-оболочки - свыше 800 мм. По продольному сечению сваи могут быть призматические и с наклонными боковыми гранями - пирамидальными, трапецеидальными и ромбовидными. Нижние концы свай могут быть заостренными или плоскими, с уширением или без него, а полые сваи - с закрытым или открытым концом и с камуфлетной пятой. В последнее время получили распространение новые конструкции свай с корневидным основанием. На рис. 4. г представлены различные виды забивных свай и свай-оболочек.

Деревянные забивные сваи устраивают там, где существуют постоянные температурно-влажностные условия. Деревянные сваи могут быть цельные или срощенные по длине; из одиночных бревен или пакетные. Их изготовляют из бревен хвойных пород, очищенных от коры и сучьев.

Сваи, изготовляемые непосредственно на строительной площадке (поз. 4 и 5 на рис. 6), чаще всего представляют собой заполненные бетоном скважины (диаметром 0,3…0,8м, глубиной 10…20м). В такие скважины может быть заблаговременно установлена арматура. Если скважины образованы путем бурения, сваи называют буровыми, путем принудительного отжатия – набивными. Для повышения несущей способности таких свай в нижнем конце, (а иногда и на нескольких уровнях) устраиваются уширения. Глубины таких свай чаще всего такие же, как и забивных. В мировой практике известно очень много способов устройства скважин, устройства уширений, способов укладки бетона.

Набивные сваи устраивают методом заполнения бетонной или иной смесью предварительно пробуренных, пробитых или выштампованных скважин. Нижняя часть скважин может быть уширена с помощью взрывов (сваи с камуфлетной пятой).

Буроопускные сваи отличает oт набивных то, что в скважину устанавливают готовые железобетонные сваи с заполнением зазора между сваей и скважиной песчано-цёментным раствором.

В зависимости от свойств грунтов все сваи могут или передавать нагрузку от здания на практически несжимаемые грунты, опираясь на них своими нижними концами (так называемые сваи-стойки), или при сжимаемых грунтах передавать нагрузку на грунт боковыми поверхностями и нижним концом за счет сил трения (висячие сваи).

Для равномерного распределения нагрузки на сваи по их верхним концам непосредственно на сваи или на специально устраиваемые уширения верхних концов — оголовки укладывают распределительные балки или плиты, называемые ростверками. Железобетонные ростверки могут быть сборные и монолитные. В последнее время разработаны конструктивные решения свайных фундаментов без ростверков. Плиты перекрытия в этих случаях опивают на сборные оголовки свай (см. рис.4. в). Проектирование свайных фундаментов ведут в соответствии со специальными нормами[9]на основе результатов инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий исходя из конструктивных особенностей и нагрузок, характерных для здания.

За рубежом сваи, изготовляемые на строительной площадке, используются шире, чем готовые сваи, погружаемые забивкой или другими способами.

Сплошной фундамент

Необходимость возведения сплошного фундамента возникает при строительстве на так называемых «плавающих» грунтах, а также на почвах с высоким залеганием грунтовых вод. Например, на песчаных подушках, слежавшихся свалках, вспучивающихся грунтах.

Плитные фундаменты сооружаются под всю площадь здания в виде либо монолитной плиты, либо железобетонной решетки. Такой фундамент целесообразен для строительства небольших компактных сооружений, не требующих высокого цоколя, например, гаражи, бани, мастерские. Для возведения более массивных зданий прибегают к использованию ребристых плит или армированных перекрестных лент.

К плюсам сплошного фундамента относятся: его способность выравнивать вертикальные и горизонтальные перемещения грунтов, исключать проникновение в подвальные помещения грунтовой воды даже под большим гидростатическим давлением, а также простота сооружения. Наиболее часто этот тип используют для придания фундаменту качества пространственной жесткости. Но ввиду большого расхода материалов на его возведение, он весьма дорог для потребителя со средним уровнем дохода.

Сплошные фундаменты[10] проектируют в виде балочных или безбалочных, бетонных или железобетонных плит. Ребра балочных плит могут быть обращены вверх и вниз. Места пересечения ребер служат для установки колонн каркаса. Пространство между ребрами в плитах с ребрами вверх заполняют песком или гравием, а поверх устраивают бетонную подготовку. Бетонные плиты не армируют. Железобетонные армируют по расчету. При большом заглублении сплошных фундаментов и необходимости обеспечить большую их жесткость фундаментные плиты можно проектировать коробчатого сечения с размещением между ребрами и перекрытиями коробок помещений подвалов. На рис. 7 показаны различные варианты решений сплошных фундаментов.

Рис. 7. Сплошные фундаментные плиты

Эффективность применения того или иного типа фундаментов зависит от объема, стоимости, трудоемкости и расхода материалов.

Как следует из сравнения, наиболее экономичные из ленточных фундаментов — бутобетонные (табл. 1). Однако по трудоемкости и всесезонности предпочтительней сборные бетонные.

Свайные фундаменты экономичнее ленточных на 32—34 % по стоимости, на 40 % по затрате бетона и на 80 % по объему земляных работ. Такая экономия позволяет снизить стоимость здания в целом на 1 —1,5 °/о, затраты труда на 2 %, расход бетона на 3—5 %.[11] Однако затраты стали увеличиваются на 1—3 кг на 1 м².

Список использованных источников

1. Фомина В.Ф., Содоров Н.В. // Конструкции общественных зданий: учебное пособие // УлГТУ, 2005. – 85с.

2. Справочник Макрокап // ООО «Макрокап Девелопмент Украина».

3. 1 - СНиП П-17-77 «Свайные фундаменты. Нормы проектирования». М., 1978.

4. Он-лайн энциклопедия зданий / http://www.zdanija.ru/.

5. Граник Ю. Г. // Лекция на тему: «Проектирование и строительство высотных зданий» // ОАО «ЦНИИЭП жилища».

6. Дедюхова И.А. // Лекция на тему «Техническая типология серийного жилья. Единая модульная система в строительстве».

[1]Справочник Макрокап // ООО «Макрокап Девелопмент Украина».

[2] Дедюхова И.А. // Лекция на тему «Техническая типология серийного жилья. Единая модульная система в строительстве».

[3] Фомина В.Ф., Содоров Н.В. // Конструкции общественных зданий: учебное пособие // УлГТУ, 2005. – 85с.

[4] Дедюхова И.А. // Лекция на тему «Техническая типология серийного жилья. Единая модульная система в строительстве».

[5]Граник Ю. Г. // Проектирование и строительство высотных зданий // ОАО «ЦНИИЭП жилища».

[6]Граник Ю. Г. // Проектирование и строительство высотных зданий // ОАО «ЦНИИЭП жилища».

[7] Он-лайн энциклопедия зданий / http://www.zdanija.ru/.

[8] Он-лайн энциклопедия зданий / http://www.zdanija.ru/

[9] 1 - СНиП П-17-77 «Свайные фундаменты. Нормы проектирования». М., 1978.

[10] Он-лайн энциклопедия зданий / http://www.zdanija.ru/

[11] Он-лайн энциклопедия зданий / http://www.zdanija.ru/