Конструкции нулевого цикла

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

 
 
 

Кафедра архитектуры 
 
 

Реферат на тему «Конструкции нулевого цикла» 
 
 

 

                                                                     Проверила: Огороднова Ю.В. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Тюмень 2011г.

 

Фундаменты  — это часть здания, передающая нагрузку от веса здания на грунты основания и распределяющая эту нагрузку на такую площадь основания, при которой давления по подошве не превышают расчетных. 
 

Вид Фундаменты подразделяются:

1. по форме — на ленточные, столбчатые и сплошные плиты;
2. по заложению — на фундаменты мелкого (выше глубины промерзания), среднего (до 5 мот поверхности земли) и глубокого (более 5 м) заложения.
3. по виду поддерживаемой конструкции — на фундаменты под стены и фундаменты под отдельные опоры;
4. по технологии возведения на монолитные и сборные.

 

1. По форме  в плане фундаменты бывают:

сплошные в  виде плит под всем зданием, ленточные  — только под стены здания и  одиночные в виде отдельных опор. Выбор того или иного вида фундамента зависит от несущей способности  грунта; могущего служить основанием, глубины его залегания, очертания здания в плане, а также от величины нагрузки и схемы передачи ее на грунты основания.

Сплошные фундаменты применяются в гражданском строительстве  при относительно слабых грунтах  или при больших нагрузках  от веса здания. Ленточные фундаменты обычно применяются в зданиях с массивными несущими стенами. Одиночные опоры устраиваются в зданиях каркасного типа, где нагрузка от веса здания передается на грунты основания в виде сосредоточенных сил. Одиночные опоры применяются также в зданиях с массивными (сплошными) стенами, если грунт, могущий служить основанием, залегает на большой глубине от дневной поверхности. В этом случае до материка выводятся отдельные столбы или опускные колодцы, а стены устраиваются по сборным железобетонным рандбалкам, уложенным на 35—45 см ниже поверхности земли.

 

Столбовой бетонный фундамент

Такой тип фундамента

при указанных  условиях является экономически более  выгодным по сравнению с глубоким ленточным фундаментом. На рис. показан  столбовой бутовый фундамент, а на рис. фундамент из сборных бетонных блоков. 
Материалом для фундаментов служит естественный или искусственный камень, обладающий необходимой прочностью, морозостойкостью и малой глагоемкостью.

Естественные  камни применяются твердых пород (гранит, песчаник и др. или средней твердости (известняки). Из искусственных камней применяются сборные бетонные блоки марок 75—150, а также монолитный железобетон марок 100—150. При сухих грунтах материалом для фундаментов может служить кирпич. Кирпич, применяемый для фундаментов, должен быть хорошо обожжен и иметь прочность не менее 100—125 кг/аи2, а также достаточную морозо- и влагоустойчивость. Слабые породы естественных камней (туф, ракушечник и др.), силикатный или плохо обожженный кирпич сильно впитывают влагу, вследствие чего эти материалы для фундаментов и стен подвалов могут применяться только в малоэтажном строительстве при сухих грунтах и при соответствующей гидроизоляции.

Марка камня  и раствора для кладки фундаментов  назначается в соответствии с напряжениями, возникающими в кладке, и в зависимости от степени влажности грунтов основания

При выборе типа фундамента нужно учитывать необходимость максимально механизировать процессы возведения конструкций. Для этого следует применять готовые бетонные блоки, железобетонные сборные плиты и другие сборные железобетонные конструкции.

К фундаментам предъявляются  следующие требования:

1) прочность  и устойчивость, которые обеспечиваются  материалом фундамента, размерами  его конструкции и допускаемым  давлением на грунт;

2)долговечность,  достигаемая выбором водо- и морозостойких  материалов;

3)экономичность,  достигаемая применением местных  материалов и правильным выбором  типа конструкции.

Материалы для фундаментов

Фундаменты выполняются  преимущественно из бутобетона, бетона и железобетона, в отдельных случаях при отсутствии необходимой механизации из бутовой кладки. Для кладки фундаментов в сухих песчаных грунтах допускаются хорошо обожженный глиняный кирпич или железняк и в исключительных случаях морозостойкие шлакобетонные камни (для малоэтажных жилых домов). Растворы для кладки описаны в разделе. Производство работ. Бетон для бутобетонных и бетонных фундаментов применяется марок 75—100. В сухих песчаных и гравелистых грунтах допускается применение кирпичного щебня и шлакобетона. В бутобетоне содержание бута составляет 30—40%.

Виды:

Сборные фундаменты

Сборные фундаменты из плит или блоков заводского производства являются наиболее индустриальной конструкцией. Такие фундаменты можно возводить  в зимних условиях без тепляков, а механизацией основных процессов. Блоки фундаментов делаются в виде бетонных или железобетонных подушек прямоугольной или трапециевидной формы. Размеры их назначаются, исходя из грузоподъемности монтажных кранов.

Сборные подушки  укладываются по выровненному грунту на слой утрамбованного песка толщиной около 10 см или на слой пластичного раствора толщиной 5 см, уложенного прямо на грунт. Выравнивание подушек под заданную отметку производится подсыпка добавочного слоя песка или сответственно добавлением слоя раствора.

Сборные фундаменты применяются как при возведении ленточных, так и столбчатых фундаментов. При возведении ленточных фундаментов  толщина вертикальных швов между  подушками принимается равной 2,5—3 см. В случаях, когда по длине стены  не укладывается полное число подушек, разрыпы между ними заполняются на месте бетоном. Неровности верхней поверхности уложенных подушек (при применении подушек трапециевидной формы) в местах примыкания или пересечения стен также заполняются бетоном. Шов между верхней гранью фундаментных подушек и стеной может быть армирован. Фундаментные подушки разрешается укладывать с раздвижкой

Сборные фундаменты: 1 — общий вид; 2 — армированные блоки; 3 — основной и доборный блоки.

Фундаменты  на искусственных  основаниях

При необходимости  устройства фундаментов на глубине  свыше 5 м из-за характера напластований  иногда целесообразно применять  фундаменты глубокого заложения  в виде свай стоек, опускных колодцев, кессонов. Сваи стойки в зависимости  от расположения уровня грунтовых вод и метода строительства могут быть деревянные, железобетонное забивные и набивныс. В отличие от свай, применяемых для уплотнения грунта, их роль сводится к передаче нагрузки от ростверка к слою плотного грунта, на который они опираются.

Опускные колодцы представляют собой кирпичные, бетонные или железобетонные открытые сверху и снизу конструкции, изготовляемые на поверхности и опускающиеся под действием собственного веса при удалении грунта из-под стенок. Колодец изготовляется на полную высоту или отдельными звеньями длиной 2—3 м.

Глубина опускания колодцев — 15 ж и более. Обильные грунтовые воды сильно затрудняют работы по выемке грунта из-под опускных колодцев. В таких случаях применяют кессоны, представляющие собой железобетонные камеры, куда нагнетается сжатый воздух, вытесняющий воду.

Фундаменты, примыкающие к  соседним зданиям

При устройстве фундаментов, примыкающих к мелко  заложенным фундаментам соседних зданий, необходимо принять меры против выпирания  грунта из-под существующего фундамента в период возведения нового. При небольшой разнице в глубине заложения прибегают к забивке шпунта в месте примыкания одного фундамента к другому. Если разница значительна, то может возникнуть необходимость в подведении новой кладки под старый фундамент до глубины заложения нового. Независимо от глубины заложения старого и нового фундамента в целях независимости осадок целесообразно обеспечивать между ними зазор (отступ) закладкой деревянных досок. 

Столбчатые  фундаменты под стены

При незначительных нагрузках, когда давление на грунт от фундамента менее допускаемого или когда слой грунта, могущий служить основанием, залегает на значительной глубине (3—5 м), непрерывные фундаменты целесообразно заменять столбчатыми. Столбы располагаются в углах здания, на пересечениях стен и вдоль стен на расстояниях, определяемых конструкцией рандбалок.

Для армированных кирпичных перемычек расстояние между столбами в свету не должно превышать 4,0 м, а для рядовых не больше 2,5. При больших пролетах применяются железобетонные рандбалки (лист 70), которые могут бетонироваться на месте или быть сборными.

Во избежание  выпирания рандбалок при пучении  грунта под ними оставляется свободный  зазор.

Столбчатые фундаменты в каркасных зданиях из сборных  конструкций целесообразно делать сборными из заранее заготовленных элементов.

Фундаменты  под столбы и стойки

Фундаменты под  отдельные опоры и стойки встречаются  в зданиях с внутренним несущим  каркасом и в каркасных зданиях.

Давление от колонны может передаваться непосредственно на фундамент или через подколенник. Размер подколонника определяется из условий смятия фундамента. Размер подошвы определяется расчетом.

При эксцентричной  нагрузке рекомендуется центрировать подошву фундамента по равнодействующей сил, делая его несимметричным.

Высота железобетонных фундаментов проверяется расчетом на продавливание по периметру подколенника. Арматура ставится по расчету на скалывание и изгиб.

Ленточные фундаменты:                                                                                          1 — бутовый, 2 — бутомый на песчаной подушке; 3 — бутобетонний или бетонный; 4 — несимметричный; 5 — бетонный; 6 — железобетонный.

Ленточные и  плитные фундаменты

В многоэтажных зданиях при большой нагрузке на колонны или при слабых грунтах фундаменты под отдельными опорами могут быть настолько большими, что становится целесообразным объединить их, превратив в систему неразрезных балок.

Фундаментные  балки обычно выполняются из железобетона и могут быть в виде отдельных  лент или перекрестных систем.

Ленты рассчитываются на отпор грунта как балки, лежащие  на упругом основании. В первом приближении  площадь подошвы ленточного фундамента принимается так, чтобы среднее  давление на основание не превышало  допускаемого. При этом стремятся  избежать местных перенапряжений под колоннами и у концов лент путем устройства местных расширений и консолей.

Если вес здания или сооружения (например, в высоких  зданиях) на единицу площади основания  приближается к допускаемому давлению на грунт, то под зданием делают сплошную ребристую или безбалочную плиту, рассчитываемую на реактивное давление грунта. 

Железобетонные  фундаменты под центрально загруженные колонны

обычно выполняются  квадратными в плане в виде отдельных конструкций ступенчатой  формы.

Такие фундаменты можно разграничить на три вида:

1. монолитные  фундаменты башмачного типа под  монолитные колонны;

2. монолитные  «башмаки» под сборные колонны;

3. сборные башмаки  под сборные колонны. 

Монолитные фундаменты башмачного типа под монолитные колонны выполняются ступенчатыми, причем количество ступеней зависит от общей.

Конструкции фундаментов  под монолитные и сборные колонны:

а— ступенчатые  фундаменты монолитных колонн; б —  схема работы башмачного фундамента; в — конструкция  монолитного  стаканного фундамента под сборные колонны; г — конструкции фундаментов под сборные колонны при глубоком заложении фундаментов; / — уступ для установки короба опалубки; 2 — стакан высоты фундамента: при высоте до 0,5 м фундаменты делаются одноступенчатыми, при высоте от 0,5 м до 1,0 ж — двухступенчатыми и при высоте свыше 1,0 м — трехступенчатыми.

Верхние ступени  одинаковой высоты выступают над  плоскостями, проведенными от обреза колонны  под углом 45°. Нижняя ступень выступает  обычно за пределы этих наклонных  плоскостей, так как она назначается по расчету и соответствует площади подошвы.