2015-06-24
3479
К фундаментам мелкого заложения относятся такие, у которых глубина заложения обычно не превышает 6 м. Их возводят в котлованах, предварительно отрытых на полную глубину с поверхности грунта. Другая особенность фундаментов мелкого заложения заключается в том, что при расчете их перемещений и определении напряжений в основании, как правило, не учитывают сопротивление грунта по боковым поверхностям фундаментов.
По конструкции фундаменты мелкого заложения подразделяются на массивные жесткие, отдельные фундаменты под стойки и колонны сооружений, ленточные и в виде сплошной ж/б плиты под всем сооружением.
Расчетные сечения фундамента назначают из условия работы материала его конструкции. В зависимости от этого фундаменты могут быть жесткими или гибкими.
Под жестким фундаментом понимается такой фундамент, материал которого под действием внешней нагрузки не испытывает деформаций изгиба, проявляющихся в форме скалывания отдельных элементов и трещин в кладке. Практически можно считать, что материал жестких фундаментов работает только на сжатие.
Для жестких фундаментов подлежат определению геометрические размеры в плане и их обрезы.
Гибким фундаментом называется такой фундамент, материал которого работает преимущественно на изгиб. Гибкие фундаменты выполняют из ж/б, так как он воспринимает растягивающие напряжения при изгибе.
При расчете гибких фундаментов определяют их геометрические размеры в плане, а затем по расчетным эпюрам моментов перерезывающих сил в зависимости от процента армирования подбирают сечение.
Массивные, ленточные и столбовые жесткие фундаменты под стены и под колонны, а также фундаменты-стенки могут быть выполнены из кирпича, бута, бутобетона, бетона.
Кирпичная кладка удобна в том отношении, что ей можно придать самую разнообразную форму. Однако кирпич как строительный материал для фундаментов недолговечен; он быстро теряет прочность под действием грунтовых вод. Поэтому кирпич применяют для кладки фундаментов, как правило, в менее ответственных сооружениях, причем кладку выполняют только из кирпича-железняка на цементном растворе.
Некоторое распространение имеет бутовый камень в виде кладки из рваного камня или плитняка. Из бутового камня выполняют ленточные и столбовые фундаменты; их стоимость сравнительно невысокая. Однако основным недостатком таких фундаментов является большой объем кладки и значительные трудовые затраты при их возведении. Кроме того, применение этого материала не дает возможности широко индустриализировать и механизировать строительные работы.
Бутобетон и бетон обладают значительно лучшими прочностными характеристиками, и их применяют для фундаментов наиболее ответственных сооружений – в массивных фундаментах, а также для устройства жестких фундаментов под колонны, несущие большую нагрузку. Их недостатком являются значительная стоимость и большие объемы при массивных фундаментах.
К гибким фундаментам относятся гибкие балки и сплошные плиты, а также подушки для ленточных фундаментов и башмаки под колонны с большим выносом фундаментной консоли.
В качестве материала для гибких фундаментов применяют ж/б. Такие фундаменты незаменимы в тех случаях, когда требуется создать значительные опорные площади для передачи больших нагрузок от сооружений, а также для конструкций фундаментов коробчатого типа.
Применение ж/б для возведения фундаментов значительно сокращает объем работ и позволяет широко использовать механизмы при производстве работ. Однако ввиду высокой стоимости ж/б и больших затрат металла на его изготовление необходимость применения ж/б для фундаментов должна быть экономически обоснована.
Основные размеры фундаментов мелкого заложения (глубина и размеры подошвы) в большинстве случаев определяются исходя из расчета оснований по деформациям, который включает:
подсчет нагрузок на фундамент;
оценку инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства; определение нормативных и расчетных значений характеристик грунтов;
выбор глубины заложения фундамента;
назначение предварительных размеров подошвы по конструктивным соображениям или исходя из условия, чтобы среднее давление на основание равнялось расчетному сопротивлению грунта;
вычисление расчетного сопротивления грунта основания R, изменение в случае необходимости размеров фундамента с тем, чтобы обеспечивалось условие р ≤ R; в случае внецентренной нагрузки на фундамент, кроме того, проверку краевых давлений;
вычисление осадок основания; при необходимости корректировку размеров фундаментов.
В некоторых случаях выполняется расчет основания по несущей способности. После этого производятся расчет и конструирование самого фундамента.
Все расчеты оснований должны производиться на расчетные значения нагрузок, которые определяются как произведение их нормативных значений на коэффициент надежности по нагрузке γf. Этот коэффициент, учитывающий возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную сторону, принимается при расчете оснований по несущей способности, а при расчете оснований по деформациям равным единице.
Расчет оснований по деформациям производится на основное сочетание нагрузок, по несущей способности – на основное сочетание, а при наличии особых нагрузок и воздействий – на основное и особое сочетания. Нагрузки на перекрытия зданий и снеговые нагрузки, которые могут относиться как к длительным, так и к кратковременным, при расчете оснований по несущей способности считаются кратковременными, а при расчете по деформациям – длительными. Нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования в обоих случаях считаются кратковременными.
В расчетах оснований необходимо учитывать нагрузки от складируемого материала и оборудования, размещаемого вблизи фундаментов.
Усилия в конструкциях, вызываемые климатическими температурными воздействиями, при расчете оснований по деформациям допускается не учитывать, если расстояния между температурно-усадочными швами не превышают значений, указанных в нормах проектирования соответствующих конструкций. Технологические температурные воздействия учитываются в расчетах оснований по деформациям при соответствующем обосновании в зависимости от продолжительности этих воздействий.
