Основания и фундаменты реферат

Обновлено: 05.07.2024

Здание имеет подвал в осях В-Г. Отметка пола подвала — 3 м.

Отметка пола ᴨȇрвого этажа 0.00 м на 0.15 м выше отметки спланированной поверхности земли.

Место строительства — поселок Кировский заданы отметки природного рельефа — 38,2м и уровня грунтовых вод 34,8м .

Также известны инженерно-геологические условия, физические характеристики грунтов и их гранулометрический состав.

В ходе разработки курсового проекта необходимо рассчитать два типа фундаментов: мелкого заложения и свайный.

Для фундаментов мелкого заложения проводятся расчеты: определение физико-механических свойств грунтов, оценка грунтовых условий строительной площадки, расчет размеров и выбор вариантов фундаментов, расчет оснований по деформациям, расчет осадки.

Для разработки свайных фундаментов: расчет размеров ростверков, определение осадки свайных фундаментов, подбор оборудования для погружения свай и расчетный отказ.

1. Грунтовые условия строительной площадки

Определение наименования грунтов по ГОСТ 25100-82

Характеристики не определяются

2-й слой Пылевато-глиʜᴎϲтый

класс — нескальный грунт

группа — осадочный несцементированный

подгруппа — обломочный пылевато-глиʜᴎϲтый

тип — определяется по числу пластичности:

вид — не определяется т.к. включения отсутствуют

разновидность — определяется по показателю текучести:

Вывод: Суᴨȇсь, пластичная.

3-й слой Песчаный

класс — нескальный грунт

группа — осадочный несцементированный

подгруппа — обломочный ᴨȇсчаный

тип — ᴨȇсок Средней крупности

вид — определяется по коэффициенту пористости:

разновидность — определяется по стеᴨȇни влажности:

засоленность — не определена.

Вывод: ᴨȇсок средней крупности, средней плотности, влажный.

4-й слой Пылевато-глиʜᴎϲтый

класс — нескальный грунт

группа — осадочный несцементированный

подгруппа — обломочный пылевато-глиʜᴎϲтый

тип — определяется по числу пластичности:

вид — не определяется т.к. включения отсутствуют

Проектирование фундаментов здания

. следующие варианты фундаментов и оснований: 1. Фундамент мелкого заложения на естественном основании (несущий слой песок средней крупности). 2. Фундамент из забивных . где е, I L - характеристики грунта, для которого определяется значение R0 ; е 1 , е 2 - . Для разработки свайных фундаментов: расчет размеров ростверков, определение осадки свайных фундаментов, подбор оборудования для погружения свай .

разновидность — определяется по показателю текучести:

Вывод: глина полутвердая.

Физико-механические характеристики грунтов

2 Слой- суᴨȇсь пластичная.

3 Слой- ᴨȇсок средней крупности, средней плотности, насыщен водой.

4 Слой- глина полутвердаяe=0.8I

Таблица 1. — Физико-механические свойства грунтов

Отметка подошвы слоя

Полное наименование грунта

Песок средней крупности, средней плотности, насыщен водой.

1.3 Оценка грунтовых условий (заключение по стройплощадке)

Строительная площадка имеет спокойный рельеф с абсолютной отметкой 38,2м . Грунты имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием слоев. Наблюдается согласное залегание пластов с малым уклоном (i=1-2%).

Грунтовые воды залегают на абсолютной отметке 34,8м т.е. на глубине 3,4 от поверхности, и принадлежат к второму слою.Послойная оценка грунтов:1-й слой — насыпь, толщиной 1,6 м — как основание не пригоден.2-й слой — суᴨȇсь, пластичная.

2. Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании

2.1 Глубина заложения фундамента

2.2 Определение размеров подошвы фундамента

Размеры подошвы фундаментов подбираются по формулам сопротивления материалов для внецентренного и центрального сжатия от действия расчетных нагрузок.

При расчете нескальных грунтов давление по подошве фундамента не должно превышать условную критическую нагрузку:

R — расчетное сопротивление грунта основания, рассчитывается по формуле, учитывающей совместную работу сооружения и основания и коэффициенты надежности.

_C₁ и _C₂ — коэффициенты условий работы принимаемые по СНиП т.3

_C₁ = 1.2 — для пылевато-глиʜᴎϲтые, а также крупнообломочные с пылева- то-глиʜᴎϲтым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя.

0,25 1 — то же, залегающих выше подошвы фундамента.

с _II — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента.

Среднее давление по подошве ф-та:

N ₀ — нагрузка на фундамент

_mt_— — среднее значение удельного веса грунта и бетона.

А — площадь подошвы фундамента

для ленточного А= b1м

для столбчатого А=b 2 м

В данном курсовом проекте для определения размеров подошвы фундамента использован графоаналитический метод решения.

=200 кНмd=1.8м; Р =1400/b

Расчетное сопротивление: M =0,78M

= 2,4 м, принимаем b=3м.Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента; ;

Недогруз 26 %, ни чего не меняем т. к. при других размерах подошвы фундамента не выполняется неравенство Р _max ?1.2R.

Нагрузки:N ₀ =2700 кНТ₀ =110 кНМ₀ =190 кНм d=1,8 м; d_b =0 м Р =2700/b 2 + 201,8=2700/b 2 + 36 = f₁ (b)

Расчетное сопротивление: M =0,78M

= 3,1м, принимаем b=3,6м, фундамент ФВ11-1 3600х3000мм.Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента; ;

d ₁ — глубина заложения фундамента, приведенная от пола подвалаd-₁ = h_s + h_cf_cf /_II 1 h_s — толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м.h_cf — толщина конструкции пола подвала (0.15м)_cf — расчетное значение удельного веса пола подвала(22 кH/м 3 )d₁ =1,8+0,15·22/16,4=2мd_b — глубина подвалаНагрузки:N₀ =2200 кНТ₀ =80 кНМ₀ =170 кНмd₁ =2 м; d_b =4,8 м Р =2200/b 2 + 204,8=2200/b 2 +96 = f₁ (b)

Расчетное сопротивление кН/м

= 1,6м, принимаем b=2,1м, фундамент ФВ4-1 2100х1800мм, это наименьший фундамент подходящий под колонны сечением 800х500мм.Проверка с учетом пригруза на выступах фундамента; ;

Осадка оснований S , с использованием расчетной схемы линейно-деформируемоей среды определяется методом послойного суммирования:где:- безразмерный коэффициент = 0.8

среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения на верхней и нижней границах слоя по вертикали проведенной через центр подошвы фундамента.h

соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта.n — число слоев, на которые разбита сжимаемая толщина основания.

Для рассмотрения разности осадок возьмем бесподвальную часть здания, сравним осадки фундаментов под внешней и внутренней стенами.

Эпюра напряжений от собственного веса грунта:

Удельный вес грунта, кН/м 3

вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы

Строим вспомогательную эпюру 0.2

для дальнейшего определения сжимаемой толщи основания.

Определим напряжение от внешней нагрузки, т.е. от фундамента: _zp

дополнительное вертикальное давление на основаниеР — среднее давление под подошвой фундамента.P

=286,1-29,6=256,5 кПа- коэффициент , принимаемый по таблице СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента и относительной глубины h

= 0.4b = 0.43,3 =1,3 м Сжимаемую толщу основания определяем графически — в точке ᴨȇресечения графиковf(0.2

= 15,02кПа — условие выполненоРасчет осадки:

S = 2,86 смОсадка не превышает допустимые 8 см.

Эпюра напряжений от собственного веса грунта:где:

Удельный вес грунта, кН/м 3

вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы

Строим вспомогательную эпюру 0.2

для дальнейшего определения сжимаемой толщи основания.

Определим напряжение от внешней нагрузки, т.е. от фундамента

дополнительное вертикальное давление на основаниеР — среднее давление под подошвой фунадмента.P

= 617,7 -76,47=541,23 кПа- коэффициент , принимаемый по таблице СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента и относительной глубины h

= 0.4b , где b — ширина фундаментаh

= 0.42,1 = 0,8 м Сжимаемую толщу основания определяем графически — в точке ᴨȇресечения графиковf(0.2

=39,94 кПаАналитическая проверка:

=29,53кПа — условие выполненоРасчет осадки:

В связи с отсутствием данных о последующих слоях вычислить осадку в этих слоях не возможно, однако исходя из того, что осадка в слое №14 мала, осадкой последующих слоев можно пренебречь.S = 0.0346 смОсадка не превышает допустимые 8 см.Необходимо проверить разность осадок фундаментов в здании.где:S — разность осадок фундаментов в зданииL — расстояние между этими фундаментами

(3,46-2,89)/600 = 0.00095 2.5 Конструирование фундаментов мелкого заложения

2.6 Определение активного давления грунта на стену подвала

Построение эпюры активного давления грунта на стену подвала

2.7 — З а к л ю ч е н и е — по варианту фундаментов мелкого заложения

Несмотря на немаленькие недогрузки все фундаменты рациональны и на свайный фундамент ᴨȇреходить нет необходимости, так как залегающие грунты вполне пригодны и для такого варианта фундаментов.

3. Расчет и конструирование свайных фундаментов

Выбор типа, вида, размеров свай и назначение габаритов ростверков

3.1.1. Определение нагрузок.

3.2 Определение несущей способности и расчетной нагрузки свай

где: _с — коэффициент условий работы свай в грунте.(1)R — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи.(3600 кПа)A — площадь поᴨȇречного сечения сваи.(0.09 м 2 )u — наружный ᴨȇриметр поᴨȇречного сечения сваи(1.2 м)f_i — расчетное сопротивление i-го слоя (по боковой поверхности сваи, кПа)_cr =1; _cf =1 — коэффициенты условий работы грунта, соответственно , под нижним концом сваи и учитывающий влияние способа погружения на расчетное сопротивление грунта.N_c =F_d /_k , где: _k =1.4 — коэффициент надежности по нагрузке.Определение сопротивления грунта по боковой поверхности сваи

Здания и сооружения играют важную роль в жизни современного общества. Можно утверждать, что уровень цивилизации, развитие науки, культуры и производства в значительной мере определяются количеством и качеством построенных зданий и сооружений.

Жизнь и быт людей обусловливаются наличием необходимых зданий и сооружений, их соответствием своему назначению, техническим состоянием.

Строительство в нашей стране ведется в очень больших масштабах. Только жилых зданий возводится больше, чем во всех странах Западной Европы вместе взятых. Ежегодно у нас сдается в эксплуатацию 2,1 млн. квартир и более 10 млн. граждан улучшают свои жилищные условия. Именно поэтому строительство в нашей стране является третьей по масштабам после промышленности и сельского хозяйства отраслью народного хозяйства.

Каждое здание или сооружение представляет собой сложный и дорогостоящий объект, состоящий из многих конструктивных элементов, систем инженерного оборудования, выполняющих вполне определенные функции и обладающих установленными эксплуатационными качествами.

Основным направлением экономического и социального развития города предполагается значительное увеличение объемов капитального строительства, так как возведение жилых зданий сопровождается сооружением общественных зданий, школ, предприятий общественного питания. Необходимая надежность оснований и фундаментов, уменьшения стоимости строительных работ, в условиях современного градостроительства, зависит от правильной оценки физико-механических свойств грунтов, слагающих основания, учета его совместной работы с фундаментами и другими надземными строительными конструкциями.

2.История возведения фундаментов.

Фундаменты начали возводить еще в глубокой древности, одновременно с развитием строительства. Большое место среди фундаментов занимали свайные постройки, которые устраивались в устьях рек и предназначались для защиты от зверей и врагов. В дальнейшем назначение свай изменилось, однако они широко применялись. Сооружения, построенные на хороших основаниях, отличаются большой долговечностью, некоторые из них сохранились до наших дней. В качестве примера можно привести пирамиду Хеопса, вес ее около 6 млн. тонн, нагрузка на основание в среднем - 12 кг/см 2 . Уже в глубокой древности имелись труды по фундаментостроению. Так, римский инженер Витрувий (1 век до н.э.) дал указание в своих трудах по практическому возведению фундаментов. В древних летописях нашей страны также найдены указания по возведению фундаментов. Однако все данные были основаны только на основании опыта возведения фундаментов, и не было никаких теоретических основ расчета фундамента и оснований. В XVIII веке сильно шагнула вперед наука во всех областях, появились первые теоретические разработки науки фундаментостроения.

В 1773 году французский ученый Кулон дал теорию расчета сопротивления грунтов сдвигу, а так же формулу для расчета давления грунта на подпорную стенку.

В 1841 году французский ученый Трижо предложил способ возведения кессонных фундаментов. В XIX веке был открыт железобетон, он стал ведущим в возведении фундаментов.

В 1809 году было открыто явление электроосмоса, которое заключается в том, что частицы воды двигаются в направлении отрицательного заряда. В дальнейшем это явление нашло большое практическое применение в основаниях для разработки котлованов в водонасыщенных грунтах.

Ленточные фундаменты

Столбчатые фундаменты подводят под деревянные дома с легкими стенами и без подвалов – рубленые, каркасные, щитовые. Столбы ставятся по углам дома, в местах пересечения стен, под несущими стенами и тяжелыми перегородками. Такие фундаменты не подходят для глинистой почвы, болотистых мест и почвы, где рядом проходят грунтовые воды. Вместе с тем у столбчатых фундаментов есть и особенности, мешающие в ряде случаев их применению. Так, в горизонтально-подвижных грунтах недостаточна их устойчивость к опрокидыванию, а потому необходима жесткая верхняя обвязка, которая препятствует боковому сдвигу. Ограничено их применение на слабонесущих грунтах при строительстве домов со стенами из тяжелых конструкций. Кроме того, возникают сложности и при устройстве цоколя. Если в ленточных фундаментах образовать цоколь, являющийся их продолжением, довольно просто, то при столбчатых опорах заполнение пространства между ними, стеной и землей (забирка) довольно трудоемко.
Плитные фундаменты сооружают на тяжелых пучинистых и просадочных грунтах. Они имеют жесткую конструкцию - одну плиту, выполненную под всей плоскостью здания. Такие фундаменты хорошо выравнивают все вертикальные и горизонтальные перемещения грунтаВозведение плитных фундаментов практикуется в основном в малоэтажном строительстве при небольшой и простой форме плана здания. Плитные фундаменты достаточно дороги из-за большого объема

Плитные фундаменты являются разновидностью мелкозаглубленных ленточных фундаментов, но в отличие от них имеют жесткое пространственное армирование по всей несущей плоскости, позволяющее без внутренней деформации воспринимать знакопеременные нагрузки, возникающие при неравномерном перемещении грунта.

по конструктивному решению

по характеру статической работы

по материалу

По заглублению в грунт

По форме

По способу возведения

Фундаменты бывают сборными и монолитными

5. Техническое обслуживание и ремонт фундамента.

о реальных воздействиях на фундаменты — о величине и характере нагрузок, о структуре, прочности и влажности оснований, об атмосферных осадках и грунтовых водах, их глубине залегания и агрессивности, об опасности пучения грунтов, а также о требованиях к глубине заложения фундаментов;
об особенностях конкретных вариантов решений фундаментов— ленточных, столбчатых, сплошных, свайных и др. применительно к данным гидрогеологическим и климатическим условиям;
об эксплуатационных требованиях к фундаментам — их прочности, устойчивости, глубине заложения с учетом нагрузок, несущей способности грунтов, уровне грунтовых вод и глубине промерзания, а также о мерах защиты фундаментов от атмосферных осадков и грунтовых вод, особенно если они агрессивны, от морозного пучения;
об элементах фундаментов, удовлетворяющих предъявляемым к ним эксплуатационным требованиям,— о несущем элементе, который должен быть заглублен с учетом прочности грунтов, величины нагрузок, наличия грунтовых вод и глубины промерзания, а также о наличии гидроизоляции, отмостки и др.

Рис. 1. Структурная схема фундамента

Воздействия на фундаменты: 1— грунта и грунтовых вод; 2 — промерзания и пучения; 3 — атмосферных осадков; 4 — нагрузок

Если итоги такого анализа положительны — значит, фундамент спроектирован и построен с учетом всех предъявленных к нему требований и местных условий и находится в исправном состоянии. Если же будут выявлены недостатки и ошибки, допущенные в проекте или при строительстве здания, то их надо тщательно изучить, чтобы своевременно устранить или предотвратить их развитие.

В ходе эксплуатации нужно осуществлять постоянный уход за фундаментами: не допускать срезки или подсыпки грунта вокруг здания; сохранять в исправном состоянии отмостку; исключать скопления воды у здания, а тем более подтопление фундамента; проводить другие меры, предусмотренные инструкцией по эксплуатации. Особенно опасен обильный полив зеленых насаждений вблизи зданий (без организованного отвода воды), ибо нередко это приводит к повышению уровня грунтовых вод и изменению условий работы основания, а вслед

за ним и фундамента.

Должна быть обеспечена сохранность фундаментов, если рядом с ними ведутся земляные работы, при постройке рядом нового здания или устройстве котлованов для иных целей.

При раскрытии сооружения в связи с ремонтными работами, если под фундаментами залегают пучинистые грунты, нужно предотвратить их промерзание и пучение, временно утеплив фундаменты. Опыт показывает, что нарушение условий сохранности фундаментов приводит к разрушению зданий после многих лет нормальной их службы.

При необходимости надо произвести текущий ремонт для защиты фундаментов от разрушения или поставить здание на капитальный ремонт для их усиления.

Нередко причиной деформаций фундаментов и вышележащих частей здания являются силы морозного пучения, которые могут возникнуть при определенных условиях как в период строительства, так и через много лет после сдачи зданий в эксплуатацию. Эти условия можно и нужно исключить: срезку грунта вокруг зданий, замену его легкопромерзающим, например каменным материалом, бетоном, увлажнение грунтов вокруг зданий и под фундаментами.

содержанием в грунте, в зоне сезонного промерзания, более 30 % (по массе) пылеватых частиц диаметром от 0,5 до 0,005 мм;
промерзанием грунтов в зоне основания фундаментов; наличием влаги в грунте;
превышением сил пучения над давлением вышележащих частей здания;
неправильной конструкцией фундамента — невыполнением в ходе строительства противопучинных мероприятий (безанкерная конструкция фундамента, отсутствие обмазки, исключающей смерзание грунта со стенками фундамента, и др.).

деформацией основания и неравномерными осадками фундамента;
перегрузкой фундамента;
ошибками в конструировании фундамента и при выборе для него материалов;
воздействием агрессивной среды на материал фундамента.

Упомянутые способы усиления фундаментов неравноценны и каждый из них может быть применен в определенных условиях. Следует иметь в виду, что работы по усилению фундаментов не только сложны и трудоемки, но и весьма ответственны. Их должны выполнять специализированные бригады очень осторожно, захватками (обычно не более 2 м), чтобы не повредить смежные участки и вышележащие части здания. Для выполнения таких работ составляются проекты, разрабатываются технологические карты

Рис. 2. Способы усиления фундаментов

а — облицовкой при повреждении фундамента агрессивными водами; б — нагнетанием раствора в разрыв при морозном пучении; в — путем подведения свай; г, д, е, ж, з, и - уширение подошвы с помощью железобетонных приливов и стальных тяжей; к, л, м — под-

1 торкрет-бетон; 2- изоляция; 3 и 4 .-защитная стенка; 5 - разрыв фундамента 6 - инъектор; 7 - уплотненный грунт; 8 и 9-балки; 10 - сваи; 11- железобетонные приливы; 12 -стальной тяж, 13 - поперечная балка; 14 и 15 - продольные балки; 16 - сваи; 17 -дополнительный фундамент; 18 - основание под балки
В некоторых случаях, в частности при наличии трещин в стенах, в итоге технического обследования и технико-экономического обоснования может оказаться целесообразным более простое усиление не основания или фундамента, а стен, путем установки на уровне перекрытий с наружной стороны здания металлических тяжей с предварительным напряжением, кольцевыми захватками по внутренним капитальным стенам. При этом благодаря предварительному напряжению тяжей, установленных по длине и высоте здания, всей его коробке придается высокая жесткость, исключающая местные деформации оснований или фундаментов.

Рис. 3. Примеры повреждения и восстановления цоколя (а,

б, в), отмостки (г, д) и входной площадки (е, ж, з)

6. Вывод.

Заканчивая обсуждение основных типов фундаментов, упомянем о том, что расчетный срок службы монолитных фундаментов – как ленточных, так и плитных – достигает 150 лет. Немалый срок, не так ли? Конечно, чтобы фундамент выдержал полтора века, нужно соблюсти все необходимые технологические нормы при его возведении. А вот срок службы столбчатых фундаментов намного меньше – из природного камня около пятидесяти лет, а из кирпича и того меньше – не более тридцати. Поэтому к выбору фундамента нужно подойти очень ответственно. Всё закономерно: чем больше средств вы тратите при строительстве, тем дольше простоит ваш дом. И всё же вовсе не обязательно строить на века, не обязательно мыслить столь масштабно. Кстати, это вовсе не противоречит тому, что жизнь прекрасна.

Министерство науки и образования Украины

Одесская государственная академия строительства и архитектуры

Фундаменты на естественном основании. Функции фундамента, как части сооружения. Глубина заложения. Виды фундаментов (ленточные, столбчатые, сплошные плитные)

студентка 2курса гр.Мк-247

Ярошенко Анна Игоревна

. Функции фундамента, как части сооружения

Список использованной литературы

Фундамент - (лат. fundamentum) - подземное (подводное) основание для домов, зданий и сооружений, которое изготовлено, как правило, из бетона, камня или дерева. Служит неотъемлемой частью здания и является основной несущей конструкцией, основная функция которой заключается в передаче нагрузки от здания на грунтовое основание.

Фундамент - это опорная конструкция всего дома. Именно от него зависят прочность и долговечность дома. Функции фундамента включают в себя передачу нагрузки от здания грунту, а также сопротивление влиянию грунтовых вод и мороза.

Основными требованиями, предъявляемыми к фундаментам, являются: прочность, устойчивость, сопротивляемость влиянию атмосферных условий и отрицательных температур, долговечность, соответствующая эксплуатационному сроку службы надземной части зданий и сооружений, индустриальность устройства конструкций, экономичность.

Основанием считают слои грунта, залегающие ниже подошвы фундамента и в стороны от него, воспринимающие нагрузку от сооружения и влияющие на устойчивость фундамента и его перемещения. Проектирование оснований зданий и сооружений зависит от большого количества факторов, основными из которых являются: геологическое и гидрогеологическое строение грунта; климатические условия района строительства; конструкция сооружаемого здания и фундамента; характер нагрузок, действующих на грунт основания.

Основание под фундаменты зданий и сооружений может быть естественным, 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. 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. 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. 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 вод, становятся подвижными. Поэтому они получили название плывунов. Этот вид грунтов непригоден в качестве естественного основания.

Лёссовые грунты 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 посадочными.

Фундаменты, как правило, закладываются ниже глубины промерзания грунта, для того, чтобы предотвратить их выпучивание. На пучинистных грунтах при строительстве легких деревянных построек применяют мелкозаглубленные фундаменты.

фундамент опорный конструкция глубина

В настоящее время для построек жилых зданий применяются следующие типы фундаментов - столбчатые, ленточные и сплошные плитные. Выбор конструкции фундамента зависит в основном от грунтовых условий строительной площади, нагрузок на фундаменты и конструктивных особенностей проектируемого здания.

Ленточные фундаменты выполняют в виде непрерывных стен, столбчатые - в виде системы отдельно стоящих столбов и сплошные - в виде сплошной плиты прямоугольного или ребристого сечения под все здание.

Ленточные фундаменты используются для домов с большой массой стен: кирпичные, каменные, бетонные, а также под деревянные, которые планируется облицовывать кирпичом.

Закладывается фундамент по всему периметру дома, включая внутренние и внешние капитальные стены. Кладка может быть различной формы: прямоугольной, трапецеидальной, ступенчатой, или с расширенной нижней частью, иначе называемой подушкой. Для оптимальной компенсации нагрузки от массивного здания является форма трапеции. При использовании в качестве материала для фундамента кирпича или бутового камня угол наклона боковой грани к вертикали не должен превышать 30°, а для бетона - 45°.

Ленточные фундаменты подразделяются на: монолитные и сборные. Для возведения монолитного фундамента обычно используются бетон и железобетон. Для изготовления их сооружения необходима опалубка - арматурная конструкция, или так называемая форма для бетона, которая устанавливается на дно котлована. Она может быть подвижной, разборно-переносной, объемно-блочной. В качестве материла для её изготовления применяют дерево или металл. Внутри опалубки, как правило, прокладывают листы теплоизоляции, керамзит, минераловатные плиты, или же пенопласт. Бетон заливают ровным слоем, непременно уплотняя. Достоинства монолитного фундамента состоят не только в его прочности и долговечности, но и в том, что он подходит для строительства домов любой формы.

Материалом для сборных фундаментов являются бетонные или железобетонные блоки (ФБС), которые укладываются на раствор и закрепляются между собой толстой стальной проволокой. Они возводятся быстрее и проще монолитных и не уступают им в прочности, однако имеют высокую себестоимость, а также могут пропускать воду в местах соединения плит.

Кирпичный фундамент - менее прочен и более трудоемок, чем монолитный. При его возведении используют полнотелый влагостойкий красный кирпич.

Бутовый фундамент считается наиболее прочным, но является слишком затратным, так как бутовые камни, используемые для его возведения сложно подбирать и подгонять по размеру. Но строительство такого фундамента просто необходимо на влажных грунтах, благодаря влагоустойчивости бутового камня.

В общем, недостатками ленточных фундаментов являются их массивность, большие затраты труда, материалов и, соответственно, средств. Однако они получили широкое распространение благодаря своей простой технологии возведения.

Столбчатые фундаменты под стены устраивают при небольших нагрузках и прочных основаниях. Их применяют, как указывалось выше, в основном в промышленном строительстве в каркасных зданиях. В жилых и гражданских их проектируют, как правило, в малоэтажных зданиях без подвалов. Столбчатые фундаменты выполняют в виде деревянных стульев и в форме столбов квадратного, прямоугольного и трапецеидального сечений из керамического кирпича, бута, бетона, железобетона и других материалов.

Столбчатые фундаменты применяются для строительства домов с деревянными, рубленными, каркасными щитовыми стенами, то есть легкими по весу стенами. Техника возведения весьма проста: бурится скважина в грунте, в нее устанавливается арматура, а потом заливается цемент или же другой предусмотренный материал. Особенно удачно дополнение фундамента армированной лентой-ростверком, это почти в 2 раза экономичнее.

Однако при несоблюдении некоторых правил установки столбчатого фундамента, он не сможет выполнять свои функции. Основополагающим является то, что скважина должна буриться на глубину не менее 2 м, то есть глубже уровня промерзания почвы. Во-вторых, на её дне устраивается песчаная подушка, или же устанавливается специальная каменная или бетонная плита, в крайнем случае - пластина из деревянных брусьев толщиной 10 см, шириной 20 см и длинной 50 см. Её функции состоят в обеспечении устойчивости фундамента и снижении давления дома на грунт. В-третьих, столбы устанавливаются под все углы здания, а также под все пересечения капитальных и некапитальных стен. Промежутки между столбами должны составлять не более 1,2-2,5 м, в которых следует организовать перемычку, служащую для стяжки опор между собой и основанием для цоколя. При расстоянии между столбами больше указанного, необходимо возведение рандбалок, железобетонных или металлических.

Материалом для столбов может служить дерево, кирпич, камень, бетон. Что касается дерева, то рекомендуется использовать сосну или дуб, срок службы которых не менее 6 и 13 лет соответственно. Обожженные или обмазанные битумом столбы прослужат в 1,5-2 раза дольше. Их диаметр должен составлять около 20 см. Красный кирпич не пригоден к строительству фундамента, зато прекрасно подходит кирпич-железняк, получаемый путем обжигания обыкновенного кирпича. Размеры столбов при использовании бутового камня - 60х60см, кирпича-железняка - 50х50 см, бетона или бутобетона - 40х40см.

В настоящее время широкое распространение получил метод совмещения столбчатого и ленточных фундаментов, хотя многие эксперты считают, что фундамент должен быть однородным, так как только в этом случае можно точно прогнозировать его срок службы, реакцию на климатические и другие условия.

Достоинствами столбчатого фундамента являются: его экономичность и низкая трудоемкость. Особенно удобно применение этого фундамента в климатических зонах с глубоким промерзанием почв. Однако серьезными недостатками этого вида фундамента считаются: недостаточная устойчивость в горизонтально подвижных грунтах, сложность при возведении цоколя, неприемлемость для строительства на слабонесущих почвах, особенно при большой массе стен.

Плитные фундаменты сооружаются под всю площадь здания в виде либо монолитной плиты, либо железобетонной решетки. Такой фундамент целесообразен для строительства небольших компактных сооружений, не требующих высокого цоколя, например, гаражи, бани, мастерские. Для возведения более массивных зданий прибегают к использованию ребристых плит или армированных перекрестных лент.

К плюсам сплошного фундамента относятся: его способность выравнивать вертикальные и горизонтальные перемещения грунтов, исключать проникновение в подвальные помещения грунтовой воды даже под большим гидростатическим давлением, а также простота сооружения. Наиболее часто этот тип используют для придания фундаменту качества пространственной жесткости. Но ввиду большого расхода материалов на его возведение, он весьма дорог для потребителя со средним уровнем дохода.

В зависимости от нагрузок, действующих на фундамент, сваи в нем располагают: по одной - под отдельные опоры; рядами - под стеновые конструкции; кустами - под колонны; свайными полями - под здания и сооружения малой площади со значительными нагрузками.

Главная функция фундамента - нести на себе всю нагрузку основных архитектурных составляющих строения, предотвращая их преждевременное разрушение, гниение, проседание, растрескивание, деформацию и другие негативные процессы, возникающие под естественным влиянием силы тяжести или негативных климатических условий.

Основная функция фундамента - передача нагрузки от стен и крыши на основание перенести нагрузку здания на поверхность почвы.

Глубина заложения фундаментов зависит от ряда условий: вида сооружения (дом, баня, гараж, хозяйственные постройки) и его конструктивных особенностей (наличия цокольного, подвального этажа и т.д.); величины и характера нагрузок, действующих на фундамент; геологических и гидрогеологических условий площадки; возможности пучения грунта при промерзании и осадки при оттаивании.

Минимальная глубина заложения фундаментов под наружные конструкции сооружений, возводимых на всех грунтах, кроме скальных, должна быть не менее 0,5 м от поверхности планировки участка. В зданиях с подвалами приведенная глубина заложения подошвы фундаментов относительно пола должна быть не менее 0,5 м; при плотных или утрамбованных грунтах допускается не заглублять фундамент в грунт, т.е. принимать глубину заложения равной толщине подготовки под полы и пола подвала (рис. 1).

Глубина заложения фундамента находится в непосредственной зависимости от трёх факторов:

. Уровня грунтовых вод

Очень сильное влияние на глубину заложения оказывает тип грунтов. Прежде всего, важно свойство грунта изменять свой объём во влажном состоянии при замораживании (так называемое морозное пучение грунта), по этой характеристике различают следующие виды грунтов:

Рис. 1. Глубина заложения фундамента относительно пола подвала:

- песчаная подготовка под полы h1;

- бетонный пол подвала h2;

- уровень пола подвала;

- глубина заложения фундамента относительно пола подвала Нп;

. Не пучинистые - скальные и полускальные породы.

. Слабопучинистые - крупнообломочные грунты, пески гравелистые, крупные и средние.

. Пучинистые - мелкие пески, пылеватые супеси, суглинки.

Уровень грунтовых вод также имеет важное значение при проектировании фундаментов и всецело определяется гидрогеологическими условиями данной местности. Высокий уровень грунтовых вод при пучинистом грунте может потребовать столь дорогостоящих решений конструкций фундаментов и гидроизоляции подвала, что выгоднее будет отказаться от такого участка для строительства.

Часто можно предварительно выяснить уровень грунтовых вод и без проведения серьезных физических исследований. Такую информацию можно получить на соседних заселенных территориях. Источниками ее в этом случае могут быть: местные фирмы, занимающиеся изучением и испытанием грунтов; местные инженеры, консультирующие в области строительства; городские управления по делам строительства; местные агенты по продаже недвижимости; владельцы соседних участков.

Глубина заложения фундамента для скальных и полускальных пород может быть любой и не зависит от уровня грунтовых вод или глубины промерзания. Если грунт состоит из гравелистых, крупных или средних песков, то глубина заложения фундамента должна составлять 0.5 метра вне зависимости от уровня грунтовых вод и глубины промерзания.

Когда же грунт пучинистый, то в зависимости от уровня грунтовых вод возможны три варианта:

. Если уровень грунтовых вод превышает расчетную глубину промерзания грунта более чем на 2 м, фундамент достаточно заглубить всего на 0.5 метра.

. Если уровень грунтовых вод превышает глубину промерзания грунта менее чем на 2 м, то глубина заложения составляет около 75 % от глубины промерзания грунта, но не должна быть меньше 0.7 метра.

. Если же уровень грунтовых вод менее расчетной глубины промерзания грунта, то глубина заложения должна быть не меньше глубины промерзания грунта.

Глубина заложения фундамента находится в непосредственной зависимости от трёх факторов:

. Уровня грунтовых вод

Прочность и устойчивость любого сооружения, прежде всего зависят от надежности основания и фундамента.

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

Реферат на тему:

Проверила:Казань, 2009 год.

Содержание I. Грунты как основания сооружений.

1. Предварительные сведения

2. Строительная классификация грунтов

3. Основные физические характеристики грунтов

4. Физическое состояние воды в порах грунта

II.Жесткие фундаменты неглубокого заложения.

2.Конструктивные формы сборных фундаментов

3.Ленточные сборные фундаменты под стены

III. Сваи и свайные фундаменты.

1.Назначение и работа свай

2.Основы классификации свай

3.Характеристики отдельных видов забивных свай

4.Основные виды набивных свай

IV. Устройство искусственных оснований.

1.Виды искусственных оснований

2.Уплотнение грунтов механическими воздействиями

3.Устройство песчаных и грунтовых подушек

4.Физико-химическое закрепление грунтов

Список литературы I. ГРУНТЫ КАК ОСНОВАНИЯ СООРУЖЕНИЙ 1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ Часть сооружения, расположенная ниже поверхности земли и предназначенная для передачи нагрузок от сооружения на его основание, называется фундаментом. В случаях, когда местность покрыта водой, фундаментом называют часть сооружения ниже поверхности воды. Роль фундамента заключается в аккумулировании нагрузок от сооружения и передаче их на грунты основания. Основанием сооружения называется массив грунта, воспринимающий передаваемую на него нагрузку от сооружения и испытывающий от этой нагрузки практически ощутимые напряжения и деформации. Под воздействием нагрузок от сооружения основание деформируется. Эти деформации обусловливают дополнительные напряжения и деформации в самом сооружении и могут вызвать нежелательные изменения его положения в пространстве. Чем меньше и чем равномернее деформируется основание, тем выше его строительные качества, тем меньше будут дополнительные напряжения и деформации в самом сооружении, тем меньше будет оно изменять свою форму и положение в пространстве. Если строительные качества грунта основания таковы, что его можно загружать без какой-либо сложной предварительной подготовки, то основание называется естественным. Во многих случаях давление, передаваемое на основание, настолько велико по сравнению с несущей способностью грунта, что снизить его простым увеличением подошвы фундамента невозможно или нецелесообразно. Такие грунты называют слабыми для данного сооружения. Использовать слабые грунты в качестве основания сооружения можно, только предварительно повысив их несущую способность специальной обработкой. Основание, полученное таким способом, называют искусственным.

2. СТРОИТЕЛЬНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ГРУНТОВ Горные породы, рассматриваемые в качестве сферы действия инженерно геологических и инженерно строительных процессов и явлений и в том числе в качестве оснований сооружений, принято называть грунтами. При изучении горных пород в инженерно-строительных целях на первый план выступает их сопротивление действующим механическим усилиям (нагрузкам от сооружений). Сопротивление внешней нагрузке в значительной мере зависит от характера и прочности связей между частицами породы. Можно наметить четыре основных вида связей между частицами горных пород:

Основания и фундаменты реферат

1. Грунтовые условия строительной площадки

Проектирование фундаментов здания

Физико-механические характеристики грунтов

1.3 Оценка грунтовых условий (заключение по стройплощадке)

2. Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании

2.1 Глубина заложения фундамента

2.2 Определение размеров подошвы фундамента

Эпюра напряжений от собственного веса грунта:

2.6 Определение активного давления грунта на стену подвала

3. Расчет и конструирование свайных фундаментов

3.2 Определение несущей способности и расчетной нагрузки свай

Фундаменты бывают сборными и монолитными

Похожие работы