Основы архитектуры Лекции Презентация

•Естественными основаниями называют грунты, которые в условиях природного залегания обладают достаточной несущей способностью, чтобы выдержать нагрузку от возводимого здания или сооружения.

Естественные основания не требуют дополнительных инженерных мероприятий по упрочнению грунта; их устройство заключается в разработке котлована на расчетную глубину заложения фундамента здания или сооружения. К грунтам, пригодным для устройства естественных оснований, относятся скальные и нескальные.

•Искусственными основаниями называют грунты, которые по механическим свойствам в своем природном состоянии не могут выдерживать нагрузки от зданий и сооружений. Поэтому для упрочнения слабых грунтов необходимо выполнять различные инженерные мероприятия. К слабым относятся грунты с органическими примесями и насыпные грунты.

•При возведении зданий на естественном основании грунты должны обладать следующими свойствами:

1.Должны иметь небольшую и равномерную сжимаемость

2.Должны иметь достаточную несущую способность

3.Грунты не должны иметь пучинистых свойств

4.Грунты должны противостоять действию грунтовых вод

5.Грунты должны обладать неподвижностью.

Грунты представляют собой сочетания отдельных частиц (зёрен) и пустот между ними (пор). Частицы могут быть самой различной формы и размеров. Взаимное расположение частиц и пустот составляет структуру грунта.

Насыщение водой снижает несущую способность грунта.

Краткая характеристика грунтов основания

•Скальные грунты представляют собой залежи изверженных, осадочных и метаморфических горных пород (граниты, известняки, кварциты и др.). Встречаются они в виде сплошного массива или отдельных трещиноватых пластов. Они обладают большой плотностью, а следовательно, и водоустойчивостью и являются прочным основанием для любого вида сооружений. Не сжимаются, не подвержены пучению, водоустойчивы.

•К нескальным грунтам относятся крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты.

•Крупнообломочные грунты (щебень, гравий, галька) представляют собой куски, образовавшиеся в результате разрушения скальных пород, с размерами частиц более 2 мм. Они уступают по прочности скальным грунтам. Если крупнообломочные грунты не подвержены воздействию грунтовых вод, они также являются надежным основанием.

•Песчаные грунты представляют собой частицы горных пород крупностью 0,1

... 2 мм. Пески крупностью 0,25 ... 2 мм обладают значительной водонепроницаемостью и поэтому при замерзании не вспучиваются. Прочность и надежность песчаных оснований зависят от плотности и мощности залегающего слоя песка: чем больше мощность залегания и равномерней плотность слоя песка, тем прочнее основание. При регулярном воздействии воды прочность песчаного основания резко снижается.

•Глинистые грунты представляют собой тонкодисперсные частицы чешуйчатой формы размером менее 0,005 мм. Сухое глинистое основание может выдерживать большие нагрузки от массы зданий и сооружений. С увеличением влажности глины резко падает ее несущая способность. Влияние положительных и отрицательных температур вызывает во влажной глине усадку при высыхании и вспучивание при замерзании воды в порах глинистого грунта. Разновидностью глинистых грунтов являются супеси, суглинки и лёссы.

•Супесчаные грунты представляют собой смесь песка и глинистых частиц в количестве 3

... 10 %. Суглинистые грунты состоят из песка и содержат 10 ... 30 % глинистых частиц. Эти виды грунтов могут использоваться в качестве естественных оснований (если они не подвержены увлажнению). По своей прочности и несущей способности они уступают песчаным и сухим глинистым грунтам. Отдельные виды супесей, подверженных регулярному воздействию грунтовых, становятся подвижными. Поэтому они получили название плывунов. Этот вид грунтов непригоден в качестве естественного основания.

•Лессовые грунты - то частицы пылеватых суглинков со сравнительно постоянным гранулометрическим составом. Лёссовые грунты в сухом состоянии могут служить надежным основанием. При увлажнении и воздействии нагрузок лёссовые грунты сильно уплотняются, в результате чего образуются значительные просадки. Поэтому они называются просадочными.

•Грунты с органическими примесями включают: растительный грунт, ил, торф, болотный грунт. Насыпные грунты образуются искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест свалки. Перечисленные грунты неоднородны по своему составу, рыхлые, обладают значительной и неравномерной сжимаемостью. Поэтому в качестве оснований их используют только после укрепления уплотнением, цементацией, силикатизацией, битумизацией, что сильно удорожает строительство и применяется в редких случаях.

Классификация фундаментов

Фундамент - заглублённый ниже поверхности грунта конструктивный элемент, воспринимающий нагрузки на здание и передающий их от здания к основанию.

Расстояние от спланированной поверхности грунта до подошвы фундамента называют глубиной заложения.

На глубину заложения влияют:

-назначение здания,

-наличие в здании подвала,

-уровень грунтовых вод,

-глубина промерзания

ФУНДАМЕНТЫ КЛАССИФИЦИРУЮТ:

1. по конструктивным схемам:

Ленточные Столбчатые

Свайные

Сплошные

2. По материалу:

-Из бутового камня ( требует значительных затрат ручного труда, экономически целесообразно в районах добычи);

- Бутобетонные (из бутового камня, втопленного в бетонную смесь) – менее трудоемки, но большой расход цемента;

- Бетонные – выполняют в опалубке из монолитного бетона. Требует повышенного расхода цемента.

3.По характеру работы:

-жесткие (работающие только на сжатие),

-гибкие (работающие преимущественно и на изгиб)

4.По глубине заложения:

-мелкого заложения (до 3-5м),

-глубокого заложения (больше 5 м).

ТРЕБОВАНИЯ К ФУНДАМЕНТАМ:

-Прочность и устойчивость на опрокидывание и скольжение в плоскости

подошвы,

-Долговечность ( в соответствии со сроком службы здания в целом)

-Морозо-коррозиестойкость,

-Водостойкость,

Конструкции фундаментов

•Ленточные фундаменты

•фундаменты, возводимые непосредственно

под стены дома или под ряд отдельных опор. Ленточные фундаменты подводят под дома с тяжелыми стенами (бетонными, каменными, кирпичными и т. п.) или с тяжелыми перекрытиями. Их закладывают под все наружные и внутренние капитальные стены. Наличие под домом подвалов, теплых подполий, гаража или цокольного этажа делают просто необходимым выбор именно этого типа фундамента.

•Для этого типа фундамента характерны большие объемы земляных работ и используемых материалов, значительный вес и трудоемкость возведения. Несмотря на это, ленточные фундаменты получили довольно широкое распространение, в основном благодаря простой технологии.

Ленточные фундаменты бывают МОНОЛИТНЫМИ и СБОРНЫМИ.

Для сооружения ленточных монолитных фундаментов на дне котлована выставляется опалубка (деревянная), арматура, листы теплоизоляции и между стенками опалубки заливается бетон. Для снижения потери при обогреве дома в такие фундаменты закладывается утеплитель (керамзит, минераволатные плиты, пенопласт).

Сборные ленточные фундаменты состоят из крупных фундаментных бетонных или железобетонных блоков.