8. Конструктивные решения основных видов фундаментов (ленточных, свайных, столбчатых, сплошных).

Ленточный фундамент может служить не только несущей конструкцией, передающей постоянные и временные нагрузки от здания на основание, но и ограждающей конструкцией помещений подвала.

Ленточные фундаменты получили большое распространение в жилищном строительстве для зданий до 12 этажей, выполненных по бескаркасной схеме. Ленточные фундаменты устраивают под несущие стены здания. Они подразделяются на сборные и монолитные.

Сборные ленточные фундаменты собирают из железобетонных блоков (рис. 4.6). Блоки-подушки прямоугольного или трапецеидального сечений высотой 300, 400, 500 и 600 мм, длиной от 800 и до 2800 мм. Блоки - стенки шириной 200,300, 400, 500, 600 мм, высотой 280 и 580 мм, длиной от 880 и 2380 мм могут быть сплошные и пустотелые.

Конструкции ленточных фундаментов: а – сборный; б – то же, прерывистый; в – монолитный фундамент (бутобетонный); г – бутовый фундамент; 1- фундаментные подушки; 2- бетонные блоки; 3 – отмостка; 4 - гидроизоляция; 5 – кирпичная облицовка (в ½ кирпича).

Типы сборных блок-подушек: а,б,в – блок-подушки массового строительства; г – блок-подушка с предварительно напряженной арматурой; д – то же, с облегченными консолями; е – то же, с горизонтальными пустотами.

Рис. 4.8. Облегченные фундаментные блоки.

Рис.4.9. Ребристые плиты фундаментов.

Рис. 4.10. Ленточные сборные фундаменты:1 – бетонный ребристый блок; 2 – типовые блоки ФБС 24.5; 3 – плита ребристая; 4- плита длиной 1,2 м и шириной 800 мм.

Рис. 4.11. Сборно-монолитные стены подвалов: 1 – фундаменты в вытрамбованных котлованах; 2- монолитный пояс; 3 – стеновые бетонные блоки; 4 – монолитные участки.

В некоторых жилых зданиях с поперечными несущими стенами применяют ленточные фундаменты в виде железобетонных плит длиной до 3500 мм, высотой 300 мм, по которым устанавливают безраскосные железобетонные рамы высотой, равной высоте подвального помещения (рис. 4.12, а). Панели продольных стен подвала опираются на выступы ленточных фундаментов. В зданиях с продольными несущими стенами применяют фундаменты со стенкой из крупных железобетонных панелей (рис. 4.12, б), являю­щихся одновременно стенами подвала. Толщину стен фундаментов можно принимать равной или меньше толщины наземных стен. При этом свес стен здания не должен превышать 130 мм.

Рис.4.12. Конструкции облегченных ленточных фундаментов: а – с применением безраскосных железобетонных ферм; б из крупных панелей; 1 – фундаментная блок-подушка; 2- железобетонная ферма; 3 – плиты перекрытий; 4 – цокольная панель; 5 – панель-стенка; 6 – место сварки панелей; 7 – стена; 8 – отмостка; 9 – бетон; 10 – глиняная подстилка; 11 – утеплитель. Монолитные ленточные фундаменты выполняют из каменной кладки, бетона или железобетона.

В современном строительстве бутовые фундаменты применяют в тех районах, где бут является местным строительным материалом.

Столбчатые и сплошные фундаменты. Столбчатые фундаменты устраивают в тех случаях, когда нагрузки от здания вызывают давление на грунт меньше нормативного давления грунта основания (например, малоэтажные здания, некоторые типы панельных зданий) или когда слой грунта, служащий основа­нием, залегает на значительной глубине (3—5 м), что экономически не оправдывает применение ленточных фундаментов.

Столбчатые фундаменты могут быть монолитными и сборными (рис. 4.13 и 4.14.). Под зданиями с несущими стенами (см. рис. 4.6) столбчатые фундаменты располагают под углами стен, в местах пересечения наружных и внутренних стен, под простенками и через 3—5 м на глухих участках стен. По столбчатым фундаментам под несущие стены устраивают фундаментные балки из сборного или монолитного железобе­тона. При расстоянии между столбчатыми фундаментами до 4 м иногда устраивают кирпичные армированные перемычки. Во избежание деформаций фундаментных балок от сил пучения грунтов при промер­зании в пучинистых грунтах (под фундаментными балками) устраива­ют подушку из песка или шлака высотой 50—60 см.

Рис.4.13. Столбчатые фундаменты малоэтажных зданий: а – под каменные стены; б – под панельные стены малоэтажных зданий; в – под деревянные стены; 1- фундаментные столбы; 2- цокольная стенка из кирпича; 3 – шлак (песок); 4 – отмостка; 5 – фундаментный стакан; 6- железобетонный столб 120х120 мм; 7 – рандбалка; 9 – фундаментно-цокольная рандбалка; 10 – стеновая панель; 11 – гидроизоляция.

Рис.4.12. Конструкции облегченных ленточных фундаментов: а – с применением безраскосных железобетонных ферм; б из крупных панелей; 1 – фундаментная блок-подушка; 2- железобетонная ферма; 3 – плиты перекрытий; 4 – цокольная панель; 5 – панель-стенка; 6 – место сварки панелей; 7 – стена; 8 – отмостка; 9 – бетон; 10 – глиняная подстилка; 11 – утеплитель. ферма; 3 Сплошные фундаменты проектируют в ви­де балочных или безбалочных, бетонных или железобетонных плит, когда нагрузка, передаваемая на фундамент значительна, а грунт основания слабый. 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, 4.5.3.

Свайные фундаменты. Основным элементами свайных фундаментов являются собственно сваи, оголовки и ростверки (рис.4.16).

Сваи представляют собой железобетонные, бетонные и реже деревянные или металлические стержни, погруженные в грунт ударным или вибрационным способом, ввинчиванием, или бетонируемые на месте, в заранее пробуренных скважинах.

Ростверки выполняются монолитными или сборными.

Монолитные ростверки предназначены для кирпичных и блочных зданий, сборные - для крупнопанельных. Ширину ростверка следует принимать не менее толщины стены, но не менее 300 мм, высоту - более 400 мм. В панельных домах с малым шагом поперечных стен и перекры­тиями из панелей размером на комнату принимается наиболее эконо­мичный вариант конструкции - безростверковые свайные фундаменты. Ростверки выполняются монолитными или сборными.

Роль продольных ростверков безростверковых фундаментов выполняют наружные цокольные панели, роль поперечных ростверков - поперечные стены в первом этаже, а панели перекрытия в уровне пола первого этажа опи­раются непосредственно на оголовники сваи (рис. 4.18). Верхняя часть, частично разрушенная при забивке свай, срезается и усиливается спе­циальными сборными железобетонными оголовниками (рис. 4.19).

Свайные фундаменты с многорядным расположением свай рекомендуется проектировать с ростверком (высотой 300-400 мм) из мо­нолитного бетона. При двухрядном расположении свай можно применять сборный ростверк.

По условиям взаимодействия с грунтом сваи следует подразделять на сваи-стойки и защемлённые в грунте сваи (висячие сваи). К сваям-стойкам надлежит относить сваи всех видов, опирающиеся на малосжимаемые грунты, то есть крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем средней прочности или прочным, а также глины твердой консистенции в водонасыщенном состоянии с модулем деформации (Е), составляющем Е ≥ 500 МПа. К защемлённым в грунте следует относить сваи всех видов, опирающиеся на сжимаемые грунты и передающие нагрузку на грунты основания нижним концом и боковой поверхностью