Фундаменты и фундаментные балки

В зависимости от характера действующих на фундамент усилий, несущей способности и глубины промерзания грунтов, наличия грунтовых вод, коммуникаций, подвалов, массы оборудования и его габаритов, с учетом типа промышленного здания, требований экономики и капитальности проектируют фундаменты: ленточные (балочные); столбчатые (отдельно стоящие), свайные и сплошные – в виде монолитной железобетонной плиты под всей площадью здания или сооружения.

Ленточные фундаменты устраивают в слабых или просадочных грунтах при тяжелых временных нагрузках. Их выполняют из сборного или монолитного железобетона. Сборные ленточные фундаменты в настоящее время делают из крупных бетонных и железобетонных блоков-подушек различных размеров, которые определяют расчетом или принимаются типовые.

Столбчатые фундаменты наиболее распространены для каркасных одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий. Для каждой колонны каркаса проектируют отдельный фундамент с подколонниками стаканного типа, а стены возводят с опорой на фундаментные балки.

Сборный железобетонный фундамент столбчатой конструкции состоит из нескольких элементов подколонника со стаканом для установки колонны, опорной фундаментной плиты и бетонного столбика для опирания фундаментных балок

После монтажа колонны в проектное положение зазор между стенками стакана подколонника и поверхностью колонны заделывают бетоном марки 200 на мелком гравии. Верхнюю грань фундамента независимо от глубины заложения подошвы его всегда размещают на 150 мм ниже уровня отметки чистого пола цеха. Это позволяет вести строительные работы самоходными монтажными кранами после засыпки котлованов, не повреждая верхней части фундамента.

Свайные фундаменты проектируют в случаях залегания у поверхности земли относительно слабых слоев грунта, водонасыщенных или с высоким расположением уровня грунтовых вод. Железобетонные сваи для фундаментов промышленных зданий обычно выпускают квадратного или круглого (трубчатого) сечения. При небольшом давлении на свайные фундаменты применяют сваи длиной 4-7 м с сечением 200×250 мм, а при длине 6-10 м – 300×350 мм.

После забивки свай в проектное положение головные части их выравниваются и связываются монолитным или сборным железобетонным ростверком, который одновременно служит подколонником.

Мощные трубчатые сваи диаметром 500-700 мм можно погружать на глубину до 30-40 м, при этом они выдерживают нагрузку 100-200 т и более. Трубчатая (оболочковая) свайная опора позволяет непосредственно опирать колонну промышленного здания без устройства ростверка. Возведение свайных фундаментов сокращает сроки строительства, трудоемкость, снижает до минимума объем земляных работ без отрывки котлована с применением механизации рядом с существующими зданиями и сооружениями, т.е. дает возможность строить экономично даже в тех условиях, когда несущая способность грунтов позволяет создавать ленточные или столбчатые фундаменты.

Сплошные фундаменты применяют при неблагоприятных геологических и гидрогеологических условиях площадки строительства. Конструктивно их выполняют так, что они образуют сплошную железобетонную плиту под всем зданием или сооружением толщиной от 500 до 1500 мм.

Фундаментные балки (рандбалки) служат для опирания самонесущих или навесных стен по периметру промышленного здания. Укладку железобетонных фундаментных балок выполняют по обрезам фундамента между подколонниками или их опирают на специальные бетонные столбики, которые бетонируют на месте при установке колонн каркаса.

Применение фундаментных балок облегчает прокладку под стенами различных коммуникаций, тоннелей, каналов и других устройств. Фундаментную балку укладывают так, чтобы верхняя грань ее была выше поверхности грунта, но всегда ниже уровня чистого пола здания (отметка -0.030). В этом случае при просадке отмостки фундаментная балка защищает конструкцию пола снаружи и не охлаждает зимой здание через возможные неплотности, поэтому проектирование панельных стен без фундаментных балок разрешается только в неотапливаемых зданиях.

Для защиты стен от переувлажнения по верхней грани фундаментных балок наклеивают гидроизоляцию, которая состоит из одного-двух слоев рубероида на битумной мастике. Под фундаментной балкой отрывают траншею глубиной до 0,7 м с заполнением ее шлаком, крупнозернистым песком или кирпичным щебнем, что предотвращает выпирание стен при замерзании или избыточном увлажнении. Для отвода талых и дождевых вод от фундаментов по периметру всех промышленных зданий делают отмостку из асфальта или бетона шириной 0,9-1,5 м с уклоном от стены 3-5%.