Тема 2: Фундаменты и фундаментные балки

1. Классификация фундаментов промышленных зданий, требования к ним. Фундаменты стаканного типа.

2. Фундаменты под сборные ж/б колонны. Фундаменты под стальные колонны. Свайные фундаменты, их элементы.

3. Фундаментные балки, их виды и опирание.

Фундаменты.

Фундаменты под колонны одноэтажных промышленных зданий могут быть выполнены из монолитного или сборного ж/б .

Требования к фундаментам аналогичны требованиям к зданиям:

- прочность

- устойчивость

- долговечность

- индустриальность

- экономичность

Под колонны каркаса устраиваются отдельно стоящие монолитные ж/б фундаменты стаканного типа под колонны различного сечения, разработанные по серии 1.412. Эта серия предусматривает пять типов подколонников.

Рис. 2.1. Монолитные ж/б фундаменты стаканного типа

а – под одну колонну;

б – под спаренные колонны;

в – с увеличенной банкетной частью;

г – с пеньком под металлические колонны;

1 – плитная часть (одно- двух или трехступенчатые);

2 – подколонник;

3 – стакан;

4 – анкерные болты.

Подколонник типа «А» размером 900×900 применяется для колонн сечениям 300×300, 300×400, 400×400 мм.

Подколонник типа «Б» размером 1200×1200 применяется для колонн сечением

400×500, 400×600, 500×500, 500×600 мм.

Подколонник типа «В» размером 1200×1500 применяется для колонн сечением 400×700, 400×800, 400×900, 500×800, 500×900 мм.

Подколонник типа «Г» и «Д» разработаны для двухветвевых колонн.

Указанной серией предусматриваются фундаменты высотой h =1,5м, 1,8м, 2,4м, 3м, 3,6м, 4,2м.

Рис. 2.2. Монолитный фундамент стаканного типа и его элементы

Каждому типу подколонника соответствуют размеры подошвы фундамента.

Тип ФА изготавливается с одной ступенью.

Тип ФБ – с двумя ступенями.

Тип ФВ – с тремя ступенями.

Фундаменты устраиваются на бетонную или песчаную подушку h=100 мм, которая служит выравнивающим слоем. Вид подушки зависит от состояния грунтов. Верх фундамента всегда выводится на отметку -0.150 на 150 мм ниже У.Ч.П. 0.000. Эта отметка позволяет выполнить нулевой цикл работ, т. е. произвести обратную засыпку котлована, выполнить подстилающий слой под полы.

Столбчатые фундаменты стаканного типа выполняются под отдельно стоящие колонны и состоят из следующих элементов:

- подколонника со стаканом, (глубина стакана - 800, 850, 900), в который опускается колонна и замоноличивается бетоном на мелком заполнителе.

- фундаментных плит-ступеней (одна, две, три ступени). Высота ступени h = 300 - 450 мм.

- для крайних фундаментов при изготовлении предусматривается устройство подбетонных столбиков размером 0,3×0,6м для опирания фундаментных балок.

Рис. 2.3. Монолитный фундамент стаканного типа

1 – подколонник;

2 – плита (ступень - одно- двух или трехступенчатые);

3 – подошва фундамента;

4 – ж/б колонна.

Для выбора фундамента необходимо иметь данные:

- глубину промерзания грунтов;

- сечения колонны.

Пример.

При выборе фундамента следует помнить, что самая наименьшая нагрузка воспринимается фахверковыми колоннами. На крайние колонны нагрузка больше, чем на фахверковые и меньше, чем на средние колонны.

Если под колонны крайнего ряда принимаем одноступенчатый фундамент, то под колонны среднего ряда площадь ступени обязательно должна быть больше или принимаем двухступенчатый фундамент.

Сборные ж/б фундаменты выполняют по серии 1.020.

Свайные фундаменты под колоннами промышленных зданий из забивных или набивных свай, поверх которых устраивается ступень в виде ростверка. Такие фундаменты применяются, если несущая способность грунта не удовлетворяет требованиям.

Рис. 2.4. Столбчатые фундаменты на сваях

а – квадратного сечения;

б – трубчатого сечения;

1 – куст ж/б свай;

2 – фундаментный башмак;

3 – колонна;

4 – заделка бетоном;

5 – ж/б оболочка;

6 – трубчатая свая.

Фундаментные балки.

Для передачи нагрузки от самонесущих стен здания на отдельно стоящие фундаменты применяются фундаментные балки трапециевидного или таврового сечения, разработанные по серии 1.415-1 для шага колонн 6 м. Эта серия предусматривает марки ФБ6-1….ФБ6-49.

Рис. 2.5. Фундаментные балки

Рис. 2.6. Типы фундаментных балок

Фундаментные балки укладываются на бетонные столбики фундаментов по цементно-песчаному раствору. Фундаментная балка не крепится с фундаментом. Поэтому она «боится» горизонтальных нагрузок, которые могут ее сдвинуть. Эти нагрузки могут возникнуть при устройстве подсыпки под фундаментные балки пучинистых грунтов. Поэтому засыпка под фундаментные балки выполняется не пучинистым грунтом (грунт, который при попадании влаги в весенне-осенний период при замерзании увеличивается в объеме).

Рис. 2.7. Детали фундаментов крайнего ряда колонн

1 – песок;

2 – щебеночная подготовка;

3 – асфальтовое или бетонное покрытие;

4 – гидроизоляция;

5 – колонна;

6 – крупнозернистый песок;

7 – ж/б столбики;

8 – фундаментная балка.

Рис. 2.8. Детали опирания фундаментных балок

1 – фундамент крайнего ряда;

2 – бетонные столбики;

3 – фундаментная балка;

4 – колонна.

Верх фундаментной балки выводится на отметку -0.030 м. По фундаментной балке устраивается гидроизоляция толщиной 30 мм (2 слоя рубероида на битумной мастике по выравнивающей стяжке или слой цементно-песчаного раствора), верх которой должен находиться в уровень с чистым полом.

Рис. 2.9. Узел опирания наружной стеновой панели на фундаментную балку

1 – наружная стеновая панель;

2 – фундаментная балка;

3 – отмостка;

4 – гидроизоляция;

5 – обратная засыпка непучинистым грунтом.

Для определения марки фундаментной балки необходимо иметь следующие данные:

- материал стен;

- высота стены;

- толщина стены;

- работа стен;

- шаг колонн;

- размеры подколонника.

Пример.