5. Конструирование столбчатых и сплошных фундаментов.

Столбчатые фундаменты устраивают в тех случаях, когда нагруз­ки от здания вызывают давление на грунт меньше нормативного давления грунта основания или когда слой грунта, служащий основа­нием, залегает на значительной глубине (3—5 м), что экономически не оправдывает применение ленточных фундаментов.Столбчатые фундаменты могут быть монолитными и сборными (рис. 1-2). Под зданиями с несущими стенами столб­чатые фундаменты располагают под углами стен, в местах пересечения наружных и внутренних стен, под простенками и через 3—5 м на глу­хих участках стен. По столбчатым фундаментам под несущие стены уст­раивают фундаментные балки из сборного или монолитного железобе­тона.Столбчатые фундаменты устраивают и под отдельно стоящие опо­ры зданий : под каменные колонны — сборный фундамент из железобетонных блоков-подушек, а под железобетонные колонны каркасных зданий — из железобетонных блоков-подушек и подко­лонников стаканного типа. Столбчатые фундаменты некоторых типов панельных зданий устраивают из железобетонных блоков-подушек стаканного типа и фундаментных столбов (колонн).

Рис.1. Столбчатые фундаменты малоэтажных зданий:

а – под каменные стены; б – под панельные стены малоэтажных зданий; 1- фундаментные столбы; 3 – шлак (песок); 4 – отмостка; 7 – рандбалка; 9 – фундаментно- цокольная рандбалка; 10 – стеновая панель; 11 – гидроизоляция.

С плошные фундаменты проектируют в ви­де балочных или безбалочных, бетонных или железобетонных плит, когда нагрузка, передаваемая на фундамент значительна, а грунт основания слабый. Ребра балочных плит могут быть обращены вверх и вниз. Места пе­ресечения ребер служат для установки колонн каркаса. Пространство между ребрами в пли­тах с ребрами вверх заполняют песком или гравием, а поверх устраивают бетонную подго­товку. Бетонные плиты не армируют. Железо­бетонные армируют по результатам расчетов.

Рис.2. Сборные столбчатые фундаменты многоэтажных зданий: а – под каменные колонны; б – под сборные колонны; в – фундамент стаканного типа; 1 – блок-подушка; 2- колонны; 3- цокольная панель; 4 – отмостка; 5 – песчаная подсыпка; 6 – заливка цементным раствором; 7 – подколонник.

5. Новые виды свайных фундаментов.

В последнее время в строитель­стве нашли широкое примене­ние пирамидальные и призма­тические сваи. Однако пирамидаль­ная свая имеет существенные недо­статки: ее увеличенное поперечное сечение находится либо в насыпных, либо а верхних, менее плотных грун­тах и из-за этого используется недо­статочно эффективно; наклонные бо­ковые грани ограничивают область ее применения; для ее погружения не­обходимо изготавливать новые ого­ловки, что значительно тормозит вне­дрение пирамидальных свай в стро­ительное производство.Эти недостатки несвойственны призматической забивной свае, По­этому возникла необходимость в раз­работке такой конструкции, которая бы совмещала положительные осо­бенности пирамидальной и призмати­ческой забивных свай, то есть призмапирамидальной сваи (рис. 4.21).недостатокзаключается в необходимости разработки и изготовления опалубки для ее производства.На пути поиска более экономич­ных решений исследовались сваи с асимметричным пространствен­ным и плоским каркасом. Применяемые забивные сваи ар­мируются пространственным карка­сом, который воспринимает нагрузки, возникающие в процессе эксплуата­ции, при выемке сваи из опалубки и погрузочно-разгрузочных работах

Р ис. 4.22. Свая с ассиметричным пространственным каркасом:1 – стержни в сжатой зоне; 2 – стержни в растянутой зоне. В процессе эксплуатации свая, в основ­ном, воспринимает действие верти­кальных нагрузок, т.е. работает на сжатие.

При выемке из опалубки и погрузочно-разгрузочных работах в свае возникают растягивающие напряже­ния, которые должны воспринимать­ся арматурой. При этом в сжатой зоне сваи можно уменьшить диаметр стер­жней арматуры (рис. 4.22). Диаметр стер­жней для сжатой зоны принимают ис­ходя из условий сварки при изготов­лении пространственного каркаса и бетонирования изделия, т.е. по конст­руктивной необходимости. Использование призматрапецеидальной сваи позволяет устранить трудоемкие операции по срубке и уда­лению непогруженной ее части. Ос­новная особенность конструкции зак­лючается в том, что размеры верхне­го сечения сваи приняты такими, что позволяют опереть на нее надземные конструкции стен и перекрытий. Тем самым устраняется еще одна опе­рация по устройству оголовка или монтажу его в условиях строительства.На пути улучшения конструкции забивной сваи была разработана, из­готовлена и применена конструкция забивной сваи-капители, которая объединила увеличенную часть сваи- капители с ее стволом (рис. 4.24).

Р ис. 4.23. Свая с ассиметричным плоским каркасом:

1 – стержень в сжатой зоне; 2 – стержень в растянутой зоне. При строительстве малоэтажных зданий наряду с рассмотренными выше конструкциями забивных свай можно рекомендовать к применению сваю с уступам (рис. 4.26).

Конструкция этой сваи представляет собой ствол переменного, уменьшающегося к ос­трию сечения.Наличие уступов по длине сваи, которых может быть два и более, приводит к тому, что в процессе погруже­ния нижний ствол сваи смещает час­тицы грунта в стороны от его боковой поверхности, а /ступ эти частицы сме­щает вниз. Такое действие погружае­мой сваи приводит к двойному сме­щению частиц грунта и уплотнению его вокруг ствола сваи.

Р ис. 4.26. Желе6зобетонная свая с уступами.