Типовые фундаменты под стены

Типовые схемы фундаментов

После изучения свойств грунта и оценки гидрогеологических условий на участке определяются с конструкцией фундамента и с глубиной его заложения. Оба эти параметра назначают одновременно.

Если говорить о конструкции, то в малоэтажном индивидуальном строительстве применяют столбчатые, столбчато-ленточные, ленточные, сплошные и свайные фундаменты (Рисунок 34).

Рисунок 34. Разновидности фундаментов:
А – столбчатый; Б – столбчато-ленточный; В – ленточный; Г – сплошной; Д – свайный; Е – подвал

Столбчатые фундаменты устраивают в тех случаях, когда применение ленточных фундаментов нецелесообразно. Столбы могут быть деревянные, каменные, кирпичные, бетонные, бутобетонные, железобетонные и металлические. Глубина заложения таких столбов может быть как минимальная (Рисунок 34, а), так и заложенная на глубину промерзания.

Столбчато-ленточные фундаменты (Рисунок 34, б) включают столбы, заложенные на глубину промерзания и ленту-ростверк, соединяющую верхние оголовки столбов в единую конструкцию. Отличительная особенность такого фундамента – наличие воздушного зазора в 10…15 см под лентой. Снаружи зазор закрывается отмосткой, не связанной с лентой-ростверком. При устройстве фундамента на пучинистых грунтах воздушный зазор компенсирует расширение пучинистого грунта, а на непучинистых – обеспечивает «мягкое» опирание дома на основание.

Ленточные фундаменты (Рисунок 34, в) представляют собой монолитную или сборную ленту, равномерно загруженную конструкцией дома. Существуют монолитные ленточные фундаменты, которые изготавливают непосредственно на строительной площадке из бетона или бутобетона, и сборные фундаменты, возводимые с применением готовых железобетонных блоков.

Сплошной фундамент (Рисунок 34, г) в виде монолитной железобетонной плиты или решетки позволяет существенно снизить удельные нагрузки на основание. Он часто применяется на слабых водонасыщенных или просадочных грунтах, при строительстве на насыпных грунтах.

Свайный фундамент (Рисунок 34, д) применяется на слабых грунтах, а также при поверхностных слабых грунтах, когда достижение естественного основания таким образом считается более целесообразным. Сваи могут быть забивными, выполненными из готовых железобетонных свай, забиваемых в грунт ударными механизмами; и набивными, изготавливаемыми непосредственно в грунте, с заполнением скважины бетоном. По своей работе в грунте, по тому, как передается нагрузка на основание, сваи делятся на висячие, которые передают основную часть нагрузки за счет трения по боковым поверхностям сваи; и на сваи-стойки, передающие основную нагрузку нижней своей частью, опираясь на прочные слои грунта. Эта категория фундаментов сооружается с использованием специальных механизированных средств, недоступных рядовому индивидуальному застройщику, поэтому в данной книге свайные фундаменты не рассматриваются.

Подвал, выполненный по всему периметру дома, можно считать элементом фундамента, передающего вес дома на основание. Стены подвала могут опираться как на плиту (Рисунок 34, е), так и на ленту.

Рисунок 35. Виды фундаментов по заглублению:
А – заглубленный; Б – мелкозаглубленный; В – незаглубленный

По глубине заложения фундаменты разделяются на:
заглубленные – у которых подошва располагается на глубине промерзания или ниже (Рисунок 35, а);
мелкозаглубленные – у которой подошва располагается выше глубины промерзания (Рисунок 35, б);
незаглубленные – у которых подошва располагается на поверхности грунта или выше (Рисунок 35, в).

Выбирая ту или иную схему фундамента, застройщику следует учитывать, что устройство фундамента под крыльцо, террасу или гараж должно быть увязано с фундаментом дома, с которым они сопряжены.

Как-то зимой решили с друзьями покататься на лыжах, благо хороший дом этим летом построили. Пришли. Крыльцо поднялось мерзлым грунтом почти на 10 см. Дверь открыть было невозможно. Причина – разная глубина заложения фундамента дома и крыльца (Рисунок 36). Пришлось залезать через окно.

Рисунок 36. Крыльцо и дом с разной глубиной заложения фундамента – причина недоразумения

Источник

4.3. КОНСТРУКЦИИ ФУНДАМЕНТОВ

4.3.1. Столбчатые фундаменты под стены

Столбчатые фундаменты под стены рекомендуется устраивать при незначительных нагрузках от стены здания и в тех случаях, когда основанием служат грунты, имеющие высокие прочностные и деформационные характеристики. Фундаменты располагаются через 3—6 м один от другого, в углах здания и в местах пересечения стен, а также на других участках, где передаются значительные нагрузки.

По обрезу фундаментов укладываются фундаментные балки, на которые опираются надземные конструкции.

Фундаменты выполняются из сборных элементов (рис. 4.2) в виде столбов, возводимых из кирпича, бута, цементогрунта, бетона. Возможно применение фундаментов, устраиваемых в разбуриваемых или отрываемых в массиве грунта полостях, заполняемых враспор бетоном, цементогрунтом и др.

4.3.2. Ленточные и прерывистые фундаменты под стены

Ленточные фундаменты могут быть монолитными или из сборных блоков, Монолитные устраивают из бута, бутобетона, бетона, цементогрунта в виде жесткой конструкций ступенчатой формы, когда в поперечном направлении не возникают растягивающие напряжения.

При применении железобетона фундамент выполняется в виде нижней армированной ленты и неармированной фундаментной стены (см. рис. 4.1). Многощелевые ленточные фундаменты включают два или более ряда вертикальных пластин, на которые опираются надземные стены (рис. 4.3). В плане пластины представляют собой непрерывные ленты или отдельные элементы, устраиваемые на определенном расстоянии один от другого. Монолитные фундаменты могут применяться в любых грунтовых условиях.

Сборные фундаменты состоят из ленты, собираемой из железобетонных плит, и стены, собираемой из бетонных блоков (рис. 4.4). Фундаментные железобетонные плиты изготавливаются сплошными или ребристыми. Номенклатура типовых плит по серии 1.112-5 приведена в табл. 4.17. Номенклатура предусматривает четыре группы, каждая из которых характеризуется наибольшим значением среднего давления, передаваемого на основание, при соответствующем вылете консоли фундамента.

ТАБЛИЦА 4.17. ФУНДАМЕНТНЫЕ ПЛИТЫ

Эскиз	Размеры, мм				Объем бетона, м 3	Масса, кг
	Марка плиты*	b	1	h		плиты	петель
	ФЛ32.12	3200	1180	500	1,6	4000	6,5
	ФЛ32.8		780		1,047	2620	4,6
	ФЛ28.12	2800	1180		1,369	3420	6,5
	ФЛ28.8		780		0,896	2240	4,6
	ФЛ24.12	2400	1180		1,138	2845	4,6
	ФЛ24.8		780		0,745	1865	3,2
	ФЛ20.12	2000	1180		0,975	2440	4,6
	ФЛ20.8		780		0,638	1595	3,2
	ФЛ16.24	1600	2380	300	0,987	2470	3,2
	ФЛ16.12		1180		0,486	1215	2,2
	ФЛ16.8		780		0,320	800	1,4
	ФЛ14.24	1400	2380		0,845	2110	2,2
	ФЛ14.12		1180		0,416	1040	2,2
	ФЛ14.8		780		0,274	685	1,4
	ФЛ12.24	1200	2380		0,703	1760	2,2
	ФЛ12.12		1180		0,347	870	1,4
	ФЛ12.8		780		0,228	570	1,4
	ФЛ10.24	1000	2380		0,608	1520	2,2
	ФЛ10.12		1180		0,3	750	1,4
	ФЛ10.8		780		0,197	495	1,4
	ФЛ8.24	800	2380		0,567	1395	1,1
	ФЛ8.12		1180		0,274	685	1,1
	ФЛ6.24	600	2380		0,415	1040	1,1
	ФЛ6.12		1180		0,205	515	0,7

* Марки плит в таблице указаны условно без обозначения их группы и относятся к изделиям всех групп.

Плиты первой группы соответствуют среднему расчетному сопротивлению основания (при коэффициенте надежности по нагрузке γ_f = 1) R = 0,15 МПа, второй — R = 0,25 МПа, третьей — R = 0,35 МПа и четвертой — R = 0,45 МПа.

Марки плит обозначаются буквами ФЛ и числами, характеризующими ширину и длину плиты, разделенными точками. Цифра, отделенная дефисом, указывает группу по несущей способности при толщине опирающейся стены 160 мм. Например, ФЛ20.12-4 — плита шириной 2000 мм, длиной 1180 мм, для среднего давления на подошве 0,45 МПа. Расчетный момент для плит определен по грани нагружающей стены, которая принята толщиной 160 мм (для крупнопанельных зданий). При увеличении толщины нагружающей стены, например до 300, 400 мм и более, расчетные размеры консолей уменьшаются и по условиям прочности плиты могут соответствовать большим значениям средних давлений на основание. Расчетная нагрузка при определении несущей способности плит вычисляется умножением среднего давления р на усредненный коэффициент надежности по нагрузке γ_f = 1,15 (применительно к жилым зданиям). В случае применения плит для зданий, имеющих больший коэффициент надежности γ’_f , среднее давление по условиям прочности будет меньше на величину γ_f/γ’_f

Плиты запроектированы применительно к их расположению выше уровня подземных вод, что обусловлено предельным раскрытием трещин не более 0,3 мм. При наличии подземных вод ширина раскрытия трещин принимается менее 0,2 мм, что приводит к снижению среднего давления по подошве на величину n = 0,833 для плит с рабочей арматурой диаметром более 8 мм.

Плиты армируют одиночными сетками или плоскими арматурными блоками, собираемыми из двух сеток: верхней, имеющей маркировочный индекс К, и нижней — С. Рабочая арматура — стержневая горячекатаная периодического профиля, из стали класса А-III и проволока периодического профиля из стали класса Вр-I. Распределительная арматура — гладкая арматурная проволока из стали класса B-I.

При значительных нагрузках допускается применение ребристых железобетонных блоков (табл. 4.18), рассчитанных на среднее давление по подошве 0,3 МПа при толщине опираемой на них стены 40 см. Сечение арматуры плитной части определяется из условия восприятия изгибающего момента, а арматуры ребер — поперечной силы. Армирование плитной части осуществляется плоскими сетками, а ребер жесткости — пространственными каркасами. Рабочая арматура — из стали класса А-III диаметром 10—25 мм. по условиям трещинообразования блоки рассчитаны на применение выше уровня подземных вод. В табл. 4.19 и 4.20 приведена номенклатура облегченных железобетонных плит с угловыми вырезами, которые могут заменять типовые плиты с аналогичными внешними размерами. Армирование плит осуществляется двумя сетками, имеющими разные размеры в плане.

Плиты рассчитаны на среднее давление по подошве фундамента, равное 0,15; 0,2; 0,25; 0,35 и 0,40 МПа. Плиты разработаны для стен толщиной 18, 30 и 50 см.

При несовпадении расчетной ширины фундамента с шириной железобетонной плиты следует применять прерывистые фундаменты, устраиваемые из железобетонных плит, укладываемых на расстоянии друг от друга (рис. 4.5).

Фундаментные стены выполняются из сплошных ФБС или пустотелых ФБП блоков.

ТАБЛИЦА 4.18. РЕБРИСТЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ БЛОКИ

Эскиз	Марка блока	Размеры, мм			Марка бетона	Объем бетона, м 3	Масса блока, т	Масса стали, кг	Вылет консоли (не более), мм
		b	l	h
	Ф40-24	4000	2400	600	300	3,04	7,96	704	1800
	Ф40-16	4000	1600	600	300	2,34	5,85	429	1800

ТАБЛИЦА 4.19. ПЛИТЫ С УГЛОВЫМИ ВЫРЕЗАМИ

Эскиз	Марка плиты	Размеры, мм			Марка бетона	Объем бетона, м 3	Масса плиты, т	Масса стали, кг				Расход стали на 1 м 3 бетона, кг
		b	l	h				A-I	A-III	B-I	итого
	Ф20.24-25в	2380	2000	500	300	1,80	4,50	8,60	21,19	2,91	32,70	18,17
	Ф20.24-35в								27,77		39,28	21,82
	Ф20.24-45в								35,64		47,15	26,19
	Ф24.24-25в	2380	2400	503	300	2,11	5,28	8,60	35,90	3,50	48,00	22,75
	Ф24.24-35в								48,48	3,50	60,58	28,71
	Ф24.24-45в								65,93	4,27	78,80	37,34
	Ф28.24-25В	2380	2800	500	300	2,53	6,32	11,28	56,70	4,08	72,06	28,48
	Ф28.24-35в								82,34		97,70	38,62
	Ф28.24-45в								109,95		125,31	49,53
	Ф32.24-25в	2380	3200	500	300	2,91	7,27	11,28	98,31	5,70	125,29	36,18
	Ф32.24-35в								125,91	4,66	141,85	48,74

ТАБЛИЦА 4.20. РАЗМЕРЫ ПЛИТ С УГЛОВЫМИ ВЫРЕЗАМИ

Эскиз	Марка плиты	Размеры, мм
		l	b	h	с	k	а
	Ф20.24-25в Ф20.24-35в Ф20.24-45в	2380	2000	500	500	200	1800
	Ф24.24-25в Ф24.24-35в Ф24.24-45в	2380	2400	500	700	200	1800
	Ф28.24-25в Ф28.24-35в Ф28.24-45в	2380	2800	500	700	200	1800
	Ф32.24-25в Ф32.24-35в	2380	3200	500	700	200	1800

Для укладки перемычек и пропуска коммуникаций под потолками подвалов и технических подпольев применяются сплошные блоки с вырезом ФБВ. Внешние размеры блоков приведены в табл. 4.21. Блоки изготовляются из тяжелого бетона, керамзитобетона и плотного силикатного бетона.

При малосжимаемых грунтах, а также при малой изменчивости сжимаемости основания толщина фундаментных стен, в том числе и подвалов, принимается равной (или меньшей) толщине надземных стен, но не менее 30 см. Надземные стены не должны выступать над фундаментными более чем на 15 см.

Для обеспечения пространственной жесткости сборного фундамента предусматривается связь между продольными и поперечными стенами путем перевязки их фундаментными стеновыми блоками (рис. 4.6, а) или закладки в горизонтальные швы сеток из арматуры диаметром 8—10 мм (рис. 4.6, б).

ТАБЛИЦА 4.21. РАЗМЕРЫ СТЕНОВЫХ БЛОКОВ

Блок	Основные размеры, мм
	длина	ширина	высота
ФБС	2380	300 400 500 600	580
	1180	400 500 600	580
		400 500 600	280
	880	300 400 500 600	580
ФБВ	680	400 500 600	580
ФБП	2380	400 500 600	580

В случае примыкания кирпичных стен к фундаментным стеновым блокам сетки следует укладывать в каждом ряду блоков (рис. 4.7, а). Фундаментные стеновые блоки закладываются с перевязкой вертикальных швов, глубина которой и принимается:

– при малосжимаемых грунтах ( Е Рис. 4.7. Примыкание кирпичной стены к стене из бетонных блоков (а) и устройство вводов (б)

Для уменьшения числа типоразмеров фундаментных стеновых блоков, а также для устройства вводов (рис. 4.7, б) оставляют проемы длиной не более 0,6 м, которые при необходимости заполняются кирпичом или бетоном. При этом лежащий выше блок должен перекрывать проемы. В углах здания проемы не допускаются. В прерывистых фундаментах вертикальный шов между нижними фундаментными стеновыми блоками следует располагать в пределах фундаментных плит. Допускается располагать этот шов в промежутках между плитами при условии, что величина консоли фундаментного стенового блока не превышает 0,2 его длины.

Переход одного участка фундамента к другому осуществляется уступами, отношение высоты к длине которых принимается не менее 1 : 2 при связных грунтах и 1 : 3 при песчаных грунтах. В сборных фундаментах высота уступа принимается равной высоте фундаментного стенового блока или железобетонной плиты, которые при необходимости укладываются на слой тощего бетона (см. рис. 4.6, а).

При возведении сборных фундаментов на сильносжимаемых, просадочных и других структурно неустойчивых грунтах, а также при неравномерном напластовании слоев предусматриваются армированные швы или пояса поверх фундаментных плит или последнего ряда стеновых блоков по всему периметру здания с соблюдением следующих требований:

• – армированный шов должен быть толщиной 3—5 см; для его устройства применяется цементный раствор не ниже марки раствора основной кладки и не ниже М50;
• – армированный пояс следует выполнять из монолитного бетона или из сборных элементов;
• – высота пояса 10—15 см, бетон класса не ниже В7,5;
• – шов и пояс полагается армировать стержнями диаметром не менее 10 мм.

При устройстве швов применяют плоские сетки, а поясов — пространственные каркасы (ширина шва и пояса должна быть не менее 0,8 толщины стены) и располагают в одном уровне. При невозможности выполнения их на одном уровне допускается их располагать на разных отметках, но при этом они должны перекрывать друг друга на длину не менее 50 диаметров рабочей арматуры и не менее двух расстояний между ними по вертикали. При устройстве над подвалом монолитного перекрытия, имеющего глубину заделки не менее 0,8 толщины фундаментной стены, армированный пояс не требуется.

От поверхностных и подземных вод стены защищают путем устройства отмосток и укладки горизонтальной гидроизоляции на уровне не ниже 5 см от поверхности отмостки и не выше 30 см от подготовки пола подвала. Внешняя поверхность подвальных стен защищается обмазочной изоляцией в один или в два слоя.

Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения

Источник