|
|
Столбчатые фундаменты под стены
применяют в бесподвальных зданиях. Есть попытки устраивать такие фундаменты и
при наличии подвалов. Как видно из рисунка, при таком конструктивном решении требуется
большое число различных элементов: башмак, столб, ранд- балка, плиты
ограждения. Это приводит к осложнению технологии изготовления и монтажа
фундаментов на месте постройки. Кроме того, наличие уступов у подошвы
фундамента требует значительного числа типоразмеров столбов и плит, а
сопряжение элементов в местах перепада отметок фундамента связано с
трудностями, поэтому такие фундаменты не рекомендуются при строительстве
зданий с подвалами.
Столбчатые фундаменты, как правило, применяют при
небольших нагрузках, т. е. в малоэтажных зданиях. При существенных нагрузках
размеры подошвы фундамента получаются настолько значительными, особенно при
слабых грунтах, что фундаменты отдельных столбов располагаются на близком
расстоянии друг от друга или даже вплотную; в этом случае, конечно,
целесообразнее заменить их лентой. Увеличение расстояния между столбами
приводит к утяжелению ранд- балки. Поэтому вопрос о применении столбчатых
фундаментов в многоэтажных зданиях должен решаться на основе экономического
анализа. В малоэтажных
зданиях, как правило, применение столбчатых фундаментов
дает значительное снижение стоимости, особенно если подошву приходится
закладывать на значительную глубину от поверхности.
Однако нужно иметь в виду, что столбчатые фундаменты, не
обладая жесткостью в продольном направлении, увеличивают чувствительность
возведенных на них зданий к неравномерным осадкам
Столбчатые фундаменты устраиваются из опорной фундаментной
плиты или башмака, несущего столба и ранд-балки, пе- j рекрывающей пролет между
столбами. Столбы устанавливают- j ся под углами зданий, в местах пересечения
и примыкания стен, I а также под несущими простенками. В каркасных зданиях !
фундаментные столбы устраиваются под стойками каркаса. : Расстояние между
столбами принимается в зависимости от дей- ; ствующей нагрузки, несущей
способности грунта, типа перемыч- ; ки и составляет, как правило, 2—4 м.
Поверх столбов устраива- 1 ются ранд-балки в виде кирпичных перемычек или
железобетон- ! ных балок. Ранд-балки воспринимают нагрузку от стен и передают
ее на столбы, а также связывают столбы между собой. | Между ранд-балкой и
грунтом оставляют промежуток величи- ; ной до 10 см. Этот зазор необходим на случай выпирания грунта при пучении от промерзания. Чтобы не было
продувания, промежуток заполняется песком или шлаком. Столбы сборных
фундаментов, применяемые в малоэтажном строительстве, состоя г из одного,
двух и более элементов, которые могут быть сплошными или пустотелыми.
Рациональным является решение, когда столб и фундаментная плита представляют
единое целое. Однако в ряде случаев, особенно при отсутствии механизмов
необходимой грузоподъемности, целесообразнее раздельный фундамент. Если
фундамент состоит из. одного элемента, то он должен быть железобетонным.
Фундаменты, состоящие из двух и более элементов, могут быть бетонными,
шлакобетонными, силикатными или грунтобетонными.
Наиболее простым решением ранд-балки являются железо-
кирпичные или кирпичные перемычки. Однако в этом случае снижается степень
сбо-рности фундамента, кроме того, расстояние между столбами может быть
незначительным. Применение железобетонных ранд-балок позволяет увеличить
расстояние между столбами, что снижает расход материала. Целесообразно
использовать Г-образный элемент, являющийся одновременно цоколем и ранд-балкой.
В этом случае расход арматуры будет минимальным. Кроме того, при обеспечении
надежного соединения цокольных плит между собой и со столбами по высоте
образуется сплошная обвязка, обладающая жесткостью и прочностью в продольном
направлении. Такая конструкция уменьшает неравномерные деформации основания.
Интересное решение устройства фундаментов для малоэтажных
зданий предложил инж. Н. Я. Лев. Как видно из 31, на тонкие
фундаментные плиты, располагаемые на некотором расстоянии одна от другой,
устанавливаются блоки. Эти блоки представляют собой тонкостенную
балку-стенку, окаймленную в верхней и торцовой частях ребром жесткости. В
этом случае блок под действием веса стены работает на изгиб с последующей
передачей усилий через боковые ребра на плиту, т. е. наблюдается точечная
передача усилий. Благодаря удачному блоков между собой создается жесткая и
прочная бал ка-стенка, способная воспринимать значительные усилия,
возникающие в продольном направлении при неравномерных деформациях основания.
инструктивному решению блока расход металла и арматуры
Становится минимальным. Аналогичное решение устройства не- суших поперечных
стен предусмотрено в крупнопанельном доме, разработанном Моспроектом.
Преимуществом такой конструкции является также то, что в результате
обеспечения соединения
Столбчатые фундаменты находят широкое применение в
сельскохозяйственных зданиях. На 32 приведена разработанная
Укргипросельстроем конструкция железобетонного фундамента, состоящего из
башмака стаканного типа, стойки, цокольной плиты и П-образной ранд-балки.
Цокольная плита опирается на консоль, специально предусмотренную на стойке, а
в верхней части она заходит в паз ранд-балки. Последние в продольном
направлении соединяются между собой.
За последние годы в малоэтажном строительстве Казахской
ССР получили применение сборные арочные фундаменты, обладающие рядом
преимуществ по сравнению с обычными столбчатыми: для их устройства Не нужен
металл и в то же время расстояние между столбами можно увеличить до б м [27].
На 33 показана схема такого фундамента. Особенностью его является
наличие арочной перемычки параболической формы, перекрывающей пролет между
столбами. Арочная перемычка устраивается из сборных бетонных элементов
коробчатой формы. В продольном направлении арочные блоки имеют криволинейное
очертание. Одна наружная грань ребра делается вертикальной, а другая с
наклоном; торцовые стенки блока также имеют скосы. Наличие этих скосов
создает после установки блоков клиновидные швы, легко заполняемые раствором.
Запроектированы блоки двух типов, отличающихся длиной: первый — 100 см, второй — 80 см . Ширина блока 26 см. Арочной перемычкой можно перекрывать пролеты до 6 м под стены шириной от 30 до 60 см. В первом случае арочные блоки укладываются в один ряд, а при
стенах толщиной более 30 см в два ряда.
Нагрузка от арочных блоков вопринимается опорными
подушками. Подушки запроектированы двух видов с учетом возможной укладки
арочных блоков в один или два ряда. В случае необходимости заложения
фундамента на значительную глубину применяют опорные блоки. После сборки
фундамента и омо- ноличивания стыков конструкция работает как арка. П ром
ежу- т0к между арочными блоками и поверхностью грунта заполняется песком,
щлаком или местным грунтом. Таким образам, арочные блоки лежат на грунте.
К недостаткам арочньгх фундаментов следует отнести
чувствительность их к неравномерным перемещениям опор. А так как ближние к
опорам арочные блоки укладываются непосредственно еа грунт, то незначительный
подъем грунта, вызванный пучением или набуханием, может «привести к нарушению
статической устойчивости фундамента. Поэтому при глинистых грунтах требуется
отрывать траншею (до глубины, отмеченной на 33 пунктиром), после чего
осуществляется подсыпка песка или шлака по всей длине арки. Эта
компенсирующая подсыпка предохраняет фундамент от разрушения при подъеме
грунта при промерзании и набухании в случае увлажнения.
Как уже отмечалось, столбчатые фундаменты не обладают
жесткостью в продольном направлении и не в состоянии уменьшать
неравномерность деформации основания тем более, что жесткость малоэтажных
зданий вообще незначительна. Осадка одной из опор может вызвать большие
нарушения конструкций. В связи с этим применять столбчатые фундаменты целесообразно
лишь при плотных малосжимаемых грунтах. Область применения их может быть
расширена введением ряда мероприятий или использованием надежных конструкций.
Так, при сильно- сжимаемых грунтах можно применять такие фундаменты, если
цокольные плиты или фундаментные балки их воспринимают растягивающие усилия,
вызванные осадкой, для чего должно быть предусмотрено надежное соединение
этих элементов между собой. Такие фундаменты можно рекомендовать также для
строительства зданий на просадочных грунтах при II и III категориях
просадочности толщи; при I категории просадочности могут быть применены!
столбчатые фундаменты любой конструкции, но при этом необходимо применять
железобетонные ранд-балки, которые нужно связывать между собой.
При набухающих глинистых грунтах конструктивное решение
столбчатых фундаментов должно быть аналогично решениям при просадочных
грунтах II и III категорий просадочности толщи. Это вызвано тем, что
малоэтажные легкие здания особенно подвержены деформациям при набухании
грунта.
В сейсмических районах независимо от грунтовых условий
столбчатые фундаменты должны скрепляться между собой железобетонными
ранд-балками.
|