Сплошные фундаменты

●Конструктивные решения сплошных фундаментов аналогичны решениям монолитных железобетонных перекрытий и могут проектироваться как ребристые или безбалочные плиты, загруженные снизу отпором грунта, а сверху — сосредоточенными или распределенными нагрузками от колонн или стен.

В ребристых плитах ребра располагают сверху или снизу плиты. Последнее решение предпочтительнее, особенно в зданиях с подвалом, поскольку в этом случае не требуется устройства опалубки ребер (бетон можно укладывать в траншеи) и упрощается устройство пола подвала. Безбалочные плиты целесообразны при сетке колонн, близкой к квадратной (см. рис. 10.1, в). Применяют также коробчатые (рамные) фундаменты под многоэтажные здания и некоторые другие высокие сооружения. Они состоят из верхней и нижней плит и системы продольных и поперечных вертикальных ребер (диафрагм).

Особенности расчета сплошных фундаментов изложены в [18].

Свайные фундаменты

●Свайные фундаменты применяются при возведении зданий и сооружений на грунтах с недостаточной несущей способностью. Они состоят из группы свай, объединенных поверху ростверком — железобетонной плитой (балкой). По сравнению с фундаментами на естественном основании применение свайных фундаментов уменьшает объем земляных работ, снижает трудоемкость нулевого цикла, облегчает производство работ в зимнее время.

Рис. 10.6. Схема свайного фундамента:

а — на сваях-стойках, б — на висячих сваях;

1 — твердый грунт; 2 — сваи; 3 — рыхлый грунт; 4 — ростверк

●По характеру работы различают сваи-стойки, опирающиеся на твердый грунт, и висячие сваи, нагрузка на которые воспринимается грунтом как по площади поперечного сечения сваи, так и силами трения по ее боковой поверхности (рис. 10.6). В отечественной практике известно более 150 видов свай, отличающихся материалом, способом устройства и т. п., однако наибольшее распространение получили железобетонные сваи.

●По форме поперечного сечения различают железобетонные сваи сплошные и полые (пустотелые и сваи-оболочки). При диаметре поперечного сечения до 800мм и наличии внутренней полости сваи называют пустотными, при диаметре более 800мм — сваями-оболочками.

При небольших нагрузках широко применяют сваи квадратного сплошного сечения (цельные и составные) размером от 200×200 мм до 400×400 мм, длиной 3...16м без предварительного напряжения продольной арматуры и 3...20 м с предварительным напряжением. Сваи без предварительного напряжения изготовляют из бетона класса В15, арматуры классов А-II, А-III, диаметром не менее 12мм. В верхней части сваи, непосредственно воспринимающей удар молота, устанавливают 3...5 сеток из арматурной проволоки на расстоянии 5см друг от друга. В средней части располагают две строповочные петли. Шаг поперечной (спиральной) арматуры принимают у концов сваи 50мм, в средней части 100...150 мм (рис. 10.7). Сваи с предварительно напряженной продольной арматурой изготовляют из бетона В20...В25; по сравнению со сваями без предварительного напряжения арматуры они экономичней (по расходу арматуры) и поэтому предпочтительней. Полые круглые сваи и сваи-оболочки применяют при больших нагрузках. Их изготовляют звеньями длиной 2...6 м. Стыки звеньев могут быть болтовыми, сварными или на вкладышах.

Несущая способность фундаментов на сваях-стойках (при любой их расстановке в плане) равна сумме несущих способностей отдельных свай, а несущая способность свайных фундаментов на висячих сваях зависит от числа свай, их расстановки в плане, формы, размеров поперечного сечения и длины.

Сваи и свайные фундаменты рассчитывают по предельным состояниям. По предельным состояниям первой группы определяют несущую способность свай по грунту, прочность материала свай и ростверков [27]; по предельным состояниям второй группы рассчитывают осадки свайных фундаментов, образование и раскрытие трещин в железобетонных фундаментах и ростверках. Помимо этого сваи рассчитывают по прочности на воспринятие усилий, возникающих при монтаже, транспортировке, а также при выемке свай из пропарочных камер.

Рис. 10.7. Железобетонная свая:

1 — продольная арматура; 2 — арматурные сетки;

3 — поперечная арматура; 4 — сварной шов