24. Типы фундаментов зданий и их конструктивные особенности.

1. Классификация фундаментов.

1. По характеру передачи нагрузки на грунты основания фундаменты делятся на 3 типа:

1). Фундаменты мелкого заложения

2). Свайные фундаменты

3). Фундаменты глубокого заложения.

* Фундаменты мелкого заложения (ФМЗ) – это фундаменты, которые устраиваются в предварительно отрытых котлованах и внешняя нагрузка, действующая на фундамент, передаётся только по подошве.

Реактивное давление по подошве уравновешивает действующую нагрузку. Обычно d/b≤2.

Т .к. ФМЗ устраиваются в отрытых котлованах, то их глубина заложения зависит от характеристик машин.

* Свайные фундаменты – это столбы или стойки, погружённые в грунт или устраиваемые в грунте. Нагрузка воспринимается грунтом за счёт сил трения по боковой поверхности и сил сопротивления грунта под острием сваи.

N=Fu+Fs

Ф ундамент имеет ограниченную глубину погружения в зависимости от способа погружения (≤16м в ПГС).

*Если сверху залегает значительная толща слабых грунтов, то устраивают фундаменты глубокого заложения (ФГЗ).

Они представляют собой фундаменты с большими размерами, чем свайные фундаменты, но их характеры работы подобны.

N=Fu+Fs

ФГЗ передают нагрузку на грунты основания за счёт сил сопротивления грунта под остриём и за счёт боковых сил трения.

2. По конструкционному исполнению:

* ленточные – когда требуется перераспределить нагрузку от стен (ЛФ);

* отдельно стоящие – когда нагрузка передается через отдельные колонны или стойки (ОФ).

ЛФ и ОФ имеют ограниченную площадь передачи нагрузки. Для передачи нагрузки на большую площадь устраивают плитные фундаменты в виде ФМЗ и СФ.

К ФГЗ относятся сваи оболочки (0.6…1.2), оболочки (1.5…6), опускные колодцы (фундаменты погруженные за счёт собственного веса) имеют размеры больше 6м.

* стена в грунте устраивается с помощью отрывки траншей с шагом 0.4…0.6м глубиной до 30м в водонасыщенных грунтах. Устойчивость обеспечивается закачкой глинистого раствора, производство ведётся подводным методом. При устройстве стены в грунте длиной больше 10м принимается метод выбуривания (метод секущих свай), бетонирование 3,5,7 сваи ведётся с армированием.

* кессонные фундаменты – это перевёрнутый ящик с кессонной камерой поверху, чтобы вести раствор грунта насухо. В кессонную камеру подаётся давление P>веса столба воды над основанием кессона), за счёт дополнительного Р в кессоне вода отфильтровывается. Применяется, когда необходимо обойти какае – либо препятствие. Глубина погружения ≤25м. Р>γ_w*h_k

25. Определение несущей способности висячих забивных и вдавливаемых свай расчетным методом.

. Расчёт несущей способности сваи трения по СНиП.

(1), (2)

где Уc - коэф условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1; Ус_R и у_сf;-коэф условий работы грунта соответственно под ниж­ним концом и по боковой поверхности сваи, зависящие от способа ее погру­жения; R-расчетное сопротивление грунта под нижним кон­цом сваи, определяемое по табл; А-площадь опирания сваи на грунт; ц-периметр поперечного сечения сваи; ft- расчетное сопротивление сдвигу боковой поверхности сваи по i-му слою грунта, определяемое по табл.; hi-толщина t-го слоя грунта в пределах длины сваи. Глубины погружения сваи и залегания отдельных слоев z для определения значений R и fi принимают от природного рельефа при срезке, подсыпке или намыве слоя более 3 м или от условной отметки, расположенной соответственно на 3 м выше уровня срезки или на 3 м ниже уровня подсыпки, при срезке, подсыпке или намыве слоя толщиной от 8 до 10 м.

Определение несущей способности сваи обычно производится в табличном виде.

1. Определяют несущий слой грунта.

2. Определяется тип ростверка и устанавливается глубина его заложения.

3. С учётом конструктивной особенности здания устанавливаем способ заделки сваи в ростверк и назначают отметку верха головы сваи. По разностям отметки низа и верха сваи устанавливаем длину и выбираем сечение сваи. По принятой конструкции сваи и её длины уточняем отметку острия сваи (кратно 0.5 или 1м) в большую сторону.

4. От подошвы ростверка устанавливаем мощность слоёв, которые прорезает свая. Слой мощностью > 2м делим на меньшие слои не > 2м.

5. Относительно DL определяем FL и по наименованию грунта определим по таблицам СНиП R=f(zo, I_L).

Используя формулу определяем Fd., а затем:

Fdm=Fd/γg; γg=1,4.

Для плотных песков значение f_t увеличивают на 30%, а значение R принимают на 60...100 % больше, чем указано в табл., но не более чем на 20 МПа. Толщину слоев при членении толщи грунтов для опре­деления fi принимают не более 2 м. Определение несущей способности свай с использованием таблиц СНиПа нельзя считать точным

(2) – при возникновении негативных сил