Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Фундаменты мелкого заложения на естественных основаниях.




Электронные конспекты лекций по курсу: «Основания и фундаменты».

Автор-разработчик: доктор технических наук, профессор Коробова Ольга Александровна

Кафедра инженерной геологии, оснований и фундаментов

НГАСУ (Сибстрин)

Части 1 и 2.

Литература:

1. Свод правил СП 22.1333.2011. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*. - М.: Министерство регионального развития, 2011. - 160с.

2. СНиП 2.02.01–83*. Основания зданий и сооружений. – М.: ГУП ЦПП, 2003. - 48с.

3. Свод правил СП 24.1333.2011. Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85. - М.: Министерство регионального развития, 2011.- 85с.

4. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. – М.: Гос.комитет по делам строительства, 1986. – 48с.

5. Свод правил СП 25.13330.2012. Основания и фундаменты на вечномерзлых

грунтах. Актуализированная редакция СНиП 2.02.04-88. - М.: Министерство

регионального развития, 2012.- 94с.

6. СНиП 2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах.-

М.:АПП ЦИТП, 1990. – 56с.

7. СНиП 2.02.05-87. Фундаменты машин с динамическими нагрузками. - М.: Гос. комитет по делам строительства, 1988. - 32с.

8. Горбунов-Посадов М.И., Ильичев В.А., Крутов В.И. и др. Справочник

проектировщика. Основания, фундаменты и подземные сооружения: Под

общ.ред. Е.А.Сорочана и Ю.Г.Трофименкова. - М.: Стройиздат, 1985. – 480с.

9. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. – Л.: Стройиздат, 1988. – 415с.

10. Ухов С.Б., Семенов В.В., Знаменский В.В., Мартиросян З.Г., Чернышев С.Н. Механика грунтов, основания и фундаменты. – М.: Изд-во АСВ,1994. – 527с.

11. Швецов Г. И., Носков И.В. Справочник. Основания и фундаменты/Под ред. Г.И. Швецова (1991).

 

 

Лекция №1

Фундаменты на естественном основании. Область применения, конструктивные особенности, классификация. Инженерно-геологические изыскания и их оценка. Принципы проектирования.

 

 

Фундаменты – это подземная или подводная часть сооружения, воспринимающая нагрузки от вышерасположенных конструкций и передающая их на основания.

Фундаменты можно разделить на разновидности: фундаменты мелкого заложения на естественном основании, свайные фундаменты и фундаменты глубокого заложения.

 

Фундаменты мелкого заложения на естественных основаниях.

 

Фундаменты мелкого заложения на естественных основаниях называют такие фундаменты, которые сооружают в открытых котлованах глубиной не менее 5-6 м. Основное требование к фундаментам - их достаточная прочность, долговечность, морозостойкость, стойкость против агрессивного воздействия подземных вод.

Фундамент должен иметь такие размеры, чтобы среднее давление по подошве (под подошвой) фундамента не превосходило расчетного сопротивления грунта основания. Кроме того, расчетные значения абсолютных осадок и разностей осадок между отдельными фундаментами одного сооружения не должны превосходить установленных нормами проектирования предельных значений.

Для устройства фундаментов используют железобетон, бетон, бутобетон, бутовую кладку, иногда – цементогрунт.

 

Разновидности фундаментов мелкого заложения:

1) отдельные фундаменты под колонны в сочетании с фундаментными балками (рандбалками);

2) столбчатые фундаменты под кирпичные стены;

3) ленточные фундаменты под кирпичные стены (непрерывные);

4) ленточные фундаменты под колонны;

5) фундаменты из перекрестных лент под колонны;

6) фундаменты в виде сплошной плиты;

7) массивные фундаменты.

1). Отдельные фундаменты под колонны в сочетании с фундаментными балками (рандбалками) применяются обычно в промышленных зданиях при не слишком больших нагрузках на грунт, достаточно прочных и мало сжимаемых грунтах, гибкой схеме работы надземной части здания, когда колонна и ригели или колонна и ферма соединены шарнирно.

Различаются способом крепления фундамента с колонной.

Чаще всего:

а) замоноличивание (мелкие колонны) (рисунок 1:1).

 

 


Рисунок 1.1. 1 – бетон на мелком заполнителе не ниже класса бетона самого фундамента (не ниже В20); 2 – стакан;



б) большие колонны – без стакана, жесткий стык – сварка и стык замоноличивается бетоном.


Рисунок 1.2.

 

2). Отдельные фундаменты под кирпичную стену (бесстаканные, столбчатые). Применяются для малоэтажных зданий, при хороших грунтовых условиях, как правило, для частного индивидуального строительства.

 

Рисунок 1.3. Отдельный фундамент под кирпичную стену (бесстаканный, столбчатый)

 

 

Рисунок 1.4. Поперечные сечения столбчатых фундаментов

 

3). Ленточные фундаменты под кирпичные стены.

Ленточные фундаменты иногда называют непрерывными. Применяются при равномерной нагрузке от стен на грунт и постоянных вдоль стены грунтовых условиях (условие плоской деформации (l/b ≥ 10).

Изменение размеров глубины заложения возможно только на отдельных участках ограниченной длины. Участки, имеющие разные размеры фундаментов, отделяются осадочными швами.

Применяются при значительных нагрузках и достаточно слабых грунтах. Несущественно изменяют жесткость сооружения. Почти не работают на изгиб в продольном направлении (при большой жесткости стен).

 

 

Рисунок 1.5. Сборный ленточный фундамент под стену

 

Рисунок 1.6. Ленточные фундаменты:

а - монолитный; б - сборный сплошной; в - сборный прерывистый;

1- армированная лента; 2 - фундаментная стена; 3 - стена здания; 4- фундаментная подушка; 5 - стеновой блок

 

Рисунок 1.8. Конструкции фундаментных плит:

а - сплошная; б - ребристая; в – с угловыми вырезами

 

4) Ленточные фундаменты под колонны.

Применяются при шаге колонн не более 6 м и при наличии слабых грунтов.

Уменьшают неравномерности осадки отдельных колонн.

5) Перекрёстные ленточные фундаменты под колонны. Применяется при малом шаге колонн, при больших нагрузках и слабых грунтах. Перекрестные ленты позволяют выравнивать осадку не только отдельных колонн в ряду, но и здания в целом.

Рисунок 1.9. Перекрёстные ленточные фундаменты под колонны

 

6). Сплошной плитный (гладкий) фундамент. Фундаменты в виде сплошной плиты, как под колонны, так и под кирпичные стены устраивают под всем сооружением или его частью в виде железобетонных плит под сетку колонн и стен. Такие фундаменты работают на изгиб в двух взаимно перпендикулярных направлениях, имеют небольшую равномерную осадку, им не страшно подтопление поверхностными водами, а также они защищают подвальные части здания. Размеры таких фундаментов обусловлены размерами сооружения в плане.

 

 

Рисунок 1.10. Сплошной плитный (гладкий) фундамент под колонны

 

 

Рисунок 1.11. Сплошной плитный (гладкий) фундамент

 

 

 

Рисунок 1.12. Фундамент в виде сплошной плиты

 

 

Рисунок 1.13. Плитные фундаменты со сборными стаканами

 

Рисунок 1.14. Плитный фундамент с монолитными стаканами

 

 

Рисунок 1.15. Плитный ребристый фундамент

Рисунок 1.16. Сплошной фундамент под группу колонн

Рисунок 1.17. Сплошной коробчатый фундамент

 

7) Массивные фундаменты - это фундаменты массивных сооружений с массивной подземной частью (фундаменты плотин, мостовых опор, доменных печей, дымовых труб, под машинное оборудование с динамическими нагрузками). Они создают большую инерцию, препятствуют колебаниям, уменьшают амплитуду, скорость, ускорение колебаний и т.д.

Рисунок 1.18. Массивный фундамент под доменную печь

 

Рисунок 1.19.Фундамент доменной плиты

 

Рисунок 1.20. Основания под печи, располагаемые в нижнем этаже здания:

а - у каменных стен здания; б - в проемах стен на уширении их фундаментов 1 - печь; 2 - гидроизоляция; 3 - предтопочный стальной лист; 4 - деревянный пол; 5 - кирпичный бутовый или бетонный фундамент; 6 - песок; 7 - открытая отступка; 8 - кирпичная стена; 9 - заделка раствором; 10 - перемычки стены; 11 - глухая разделка толщиной в полкирпича

 

По способу устройства фундаментов в котловане различают монолитные и сборные.

Схемы деления грунтов.

Тип и глубина заложения фундаментов зависят от инженерно-геологических условий строительства. Схематично все грунты условно делят на слабые и надежные (хорошие).

К хорошим относятся грунты со сравнительно высокими значениями φ, с и E, при которых подошва фундаментов рассматриваемого сооружения не требует больших выносов за габариты несущей конструкции, а осадки фундаментов заведомо меньше предельных.

Надежными называют грунты, которые обеспечивают требуемое существование проектируемого сооружения.

«Надежный» и «слабый» – понятия относительные: если сооружение легкое или его несущие конструкции допускают развитие больших неравномерных осадок, то для него даже сильно сжимаемые грунты будут относиться к категории надежных, а для тяжелых сооружений и при возведении конструкций, не допускающих неравномерные осадки, считаются слабыми грунты, обладающие средней сжимаемостью и считающие хорошими в основании обычных сооружений.

 

Различают 3 схемы деления грунтов:

1. С поверхности на большую глубину залегают надежные грунты. Может быть несколько слоев, строительные качества которых не ниже качества верхнего слоя толщи.

Решение: принимаем минимально допустимую глубину заложения подошвы фундамента.

Иногда можно принять за несущий слой более плотный грунт, залегающий на некоторой глубине (если это экономичнее);

Рисунок 1.21. 1 – надежный грунт среднего качества; 2 – более плотный грунт

 

2. С поверхности на некоторую глубину залегает один или несколько пластов слабых грунтов, ниже которых располагается толща надежных грунтов.

Решение:

а) прорезка слабых грунтов и передача нагрузок на слои надежных грунтов;

б) если качество надежного грунта высокое, сооружение можно опереть на столбы;

в) или сваи;

д) сваи различной длины в зависимости от качества надежных грунтов – легкие сооружения можно возводить на сваях, передающих нагрузку на слабые грунты;

5) слабые грунты могут быть уплотнены, заменены или закреплены.

Рисунок 1.22.

 

3. На некоторой глубине слоистой толщи залегает один или несколько пластов слабых грунтов.

Решение: приемлемы решения схемы 2, но приходится порезать и верхний слой надежного грунта. Верхний сой можно использовать в качестве распределительной подушки (1) или закрепить только слой слабого грунта (2).

Рисунок 1.23. 1 – «надежный» грунт; 2 – слабый грунт; 3 – зона закрепления; 4 – эпюра напряжений

 

Определение размеров фундамента. Учет влияния слабого подстилающего слоя. Порядок проектирования фундаментов на естественном основании.

 

Порядок проектирования фундаментов мелкого заложения на естественном основании:

1. проводится анализ инженерно - геологических условий, выбирается тип фундамента мелкого заложения;

2. назначается глубина заложения фундамента;

3. подбираются необходимые размеры подошвы фундамента;

4.производится расчет основания по II-ой группе предельных состояний (по деформациям);

5.если требуется, то производится расчет оснований по I-ой группе предельных состояний (если основание ограничено откосом, если на фундамент действуют постоянные горизонтальные нагрузки большой величины, когда фундамент возводится на водонасыщенном слабо фильтрующем глинистом грунте, когда фундамент возводится на скальном основании, в соответствии с требованиями, предъявляемыми к железобетонным и бетонным конструкциям: на действие изгибающего момента проверяются все опасные сечения, по этому расчету подбирается рабочая арматура; на действие поперечной силы - достаточность геометрических размеров b и h фундамента. При наличии колонны – проверка фундамента на продавливание колонной.)

6. Производится проверка прочности материала фундаментов, т.е. расчет самого фундамента по I-ой группе предельных состояний.

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...