|
Фундаменты этой группы находят
широкое применение в промышленном и отчасти в гражданском строительстве.
Нагрузка от здания каркасного типа передается на основание через
колонны. В этом случае основным видом фундаментов являют,
ся отдельно -стоящие фундаменты. Такие фундаменты устрак ваются двух типов:
а) из одного элемента;
б) составные из нескольких элементов.
Размеры подошвы фундаментов колонн изменяются в широких
пределах. Так, например, под одиночную колонну здания Кировской ТЭЦ,
оборудованного кранами, при нормативном давлении на грунт 2 кг/см2 были
применены фундаменты размером 4,2x5,1 м, а под сдвоенные колонны 5,1X5,1 ж.
Максимальные размеры фундаментов колонн главного корпуса Симферопольской ГРЭС
— 3,8X5 м. В то же время отдельные фундаменты под колонны малоэтажных зданий
при наличии хороших грунтов могут иметь размеры подошвы всего лишь 0,7X0,7 м.
Поэтому применение того или иного типа определяется главным образом
требуемыми размерами подошвы фундамента. При больших размерах подошвы применяют
составные фундаменты. Размеры одиночных фундаментов определяются, с одной
стороны, грузоподъемностью монтажных механизмов, а с другой — возможностью
правильной укладки на основание, при которой обеспечивается надежный контакт
грунта с подошвой блока.
Исходя из этих соображений приняты размеры и вое типовых
фундаментов из одного элемента. Такие типовые фундаменты запроектированы в
виде одноступенчатых башмаков со стаканом.
Типовые башмаки отличаются:
1) площадью подошвы фундамента, назначаемой в
зависимости от несущей способности основания и действующей нагрузки;
2) армированием, зависящим от тех же факторов;
3) размерами гнезд, определяемым ii
поперечным сечением колонн.
Эти требования учтены в номенклатуре типовых фунда-
!ментных башмаков (каталог ОФ-01-01). Площадь типовых башмаков колеблется в
пределах от 1,69 до 4,4 м2. Давление по подошве башмаков в зависимости от их
армирования может достигать 2,5 кг/см2. Вес башмаков изменяется от 1,65 до
4,68 т. Фундаменты предназначаются для применения в зданиях, имеющих сборные
железобетонные колонны сечением 300x300, 400X400 и 600X400 мм. Башмаки марок
Ф-3 —Ф-6 могут применяться при действующем давлении по их подошве не более 1,5 кг!см2, а остальные—при давлении не более 2,5 кг/см2. Размеры элементов многих марок совпадают,
например марок ф-3 и Ф-7. Отличие их заключается только в армировании, чем я
определяется их несущая способность.
На 35 приведена конструкция сборного фундаментного
башмака типа Ф-5. Арматурные сетки изготовляют при помощи точечной сварки. При
этом стержни сваривают между собой не во всех местах, а лишь по контуру на
ширину 500 мм. В средней части арматура связывается проволокой через 2—3
промежутка. Сварные сетки изготовляют для фундаментов Ф-1, Ф-4 и Ф-6 из
гладких стержней стали марки Ст.З, а для фундаментов Ф-5 и Ф-7—-Ф-10 из
стержней горячекатаной стали периодического профиля марки Ст.5. Шаг рабочей
арматуры во всех блоках 200 мм. Для изготовления башмаков применяется бетон
марки 150. Толщину защитного слоя арматуры принимают постоянной, равной 35 мм, т. е. такой же, как при монолитных фундаментах, укладываемых на маловлажные грунты.
Форма типовых башмаков принята ступенчатой. В то же время
можно применять башмаки в виде четырехгранной усеченной пирамиды. Такие
башмаки дают некоторую экономию в армировании и проще в изготовлении, но вес
их и расход бетона оказываются большими, чем у ступенчатых. Последнее
обстоятельство и послужило причиной перехода в массовом строительстве на
ступенчатые башмаки.
Размеры стакана в фундаментных башмаках делают с некоторым
запасом по сравнению с сечением колонны с тем, чтобы случае не совсем точной
установки фундаментного башмака можно было смонтировать колонну. Отсюда
линейные размеры низа стакана должны быть больше размеров сторон колонны на
величину не менее 50 мм.
Боковые поверхности гнезда делаются наклонными, размеры
сечения гнезда наверху на 25 мм больше в каждую сторону, чем внизу. В
результате после установки колонны между ней и стенкой башмака образуются
наклонные зазоры, которые легко заполняются бетоном. Глубина гнезда
назначается из условия обеспечения надежной заделки колонны в фундамент и
должна быть не менее большей стороны устанавливаемой колонны. В типовых
башмаках высота стакана находится в пределах 400—600 мм, а толщина его стенок
в верхней части равна 200 или 300 мм в зависимости от размеров сечения
гнезда. В типовых башмаках соотношение высоты и плеча нижней консоли
находится .в (Пределах 0,45—>1,3, причем толщина консоли не остается
постоянной: она увеличивается по направлению к стакану и оказывается в
1,3—1,5 раза больше толщины у края. Толщина дна стакана определяется расчетом
на продавливание и должна быть не менее 200 мм.
Промзернонроект разработал башмак с уменьшенным весом.
Объем бетона такого фундамента составляет 0,72 мс, в то время как расход
бетона на типовой башмак такой же площади составляет 0,8 м3. Стенки стакана этого блока за армированы, что увеличивает прочность его при внедентренном
распределении давления по подошве. Для типовых промышленных зданий массового
строительства, стены которых собираются из железобетонных панелей без колонн,
применяются отдельные опоры в «виде фундаментных башмаков по л у стаканного
типа. В этих башмаках верхняя часть представляет собой не стакан с четырьмя
стенками, а желоб с д*вумя стенками. Каждый такой башмак устанавливается в
месте стыка двух смежных панелей. Нижние углы панелей при сборке стен
опускают в желоб башмака, затем выверяют, расклинивают и замоноличивают
раствором. Для таких башмаков применяется бетон марки 200; башмаки сильно
армируются.
Наряду с отмеченными выше башмаками применяются сборные
фундаменты стаканного типа с постоянной толщиной консоли
Фундаментные башмаки под двухветвевые колонны устраняются
с двумя стаканами ( 38), при этом толщина стенки между ними должна быть не
менее 150 мм. В остальном конструктивные требования к ним остаются такими же,
как и для фундаментов под одиночные колонны
Хотя в настоящей брошюре не ставится задача освещения
положения вопроса о сборных фундаментах за рубежом, однако в отношении
фундаментов под колонны все же следует отметить, что в заграничной практике
нередко применяются фундаментные башмаки, у которых гнезда делаются только
для замоноличива- ния концов арматуры, выпущенных из колонны, а сама колонна
опирается на верхнюю поверхность башмака. В качестве примера на 39 показан
способ укрепления конца колонны на фундаментном башмаке.
Весьма распространены за рубежом и фундаментные башмаки с
гнездами;- одиночными и парными, например под двухветвевые колонны. При
опирал ни колонн на верхнюю поверхность фундаментного башмака фундаменты
получаются меньшего веса. Однако применение башмаков с гнездами имеет больше
преимуществ: упрощается установка колонн, легче и быстрее производятся их
выверка и укрепление, значительно проще конструкция нижнего конца колонн,
отпадает необходимость в опалубке для замоноличивания колонн и в тщательном
расчаливании их до затвердения бетона в стыке
При применении существующих типовых башмаков их верхний
обрез, как правило, оказывается заглубленным ниже дневной поверхности Поэтому
монтаж колонн произво. дится до окончания работ нулевого цикла В этом случае
монтажные работы производятся в стесненных условиях, так как вокруг
котлованов располагается вынутый из них грунт. Подъезд автотранспорта с
элементами также затруднен. Укладку ранд-балок можно производить лишь после
установки колонн. Если же сразу после укладки фундаментов не производят
монтажа колонн, т. е. башмаки некоторое время стоят открытыми, то это
приводит к засорению стаканов башмаков, а в ряде случаев к полной их засыпки
или затоплению атмосферными водами.
Указанные недостатки могут быть устранены при применении
фундамента с удлиненной верхней ступенью. В этом случае верх фундамента
располагается лишь на 100—150 мм ниже отметки чистого пола. Такое конструктивное
решение башмака позволяет после установки их, устройства столбиков под
ранд-балки и ^монтажа ранд-балок производить, засыпку и планировку площадки,
в результате создаются благоприятные условия для работ по возведению наземной
части зда-
н и я. При такой конструкции верхнюю часть фундамента
следует рассматривать как колонну и при необходимости армировать. Недостатком
такого фундамента является некоторое увеличение расхода бетона, так как
сечение верхней ступени получается большим, чем размеры колонн. Однако
имеются и преимущества: возможность унификации ранд-балок в наружных и
внутренних рядах колонн и, главное, решение проблемы проведения раСют
нулевого цикла.
В гражданском строительстве под колонны или столбы
применяются либо типовые башмаки стаканного типа, либо специальные блоки.
Так, в номенклатуре железобетонных изделий для Москвы (НК-75) предусмотрены
элементы для устройства сборных фундаментов под столбы и колонны. Эти
элементы представляют собой башмак под колонну (БК), фундаментную подушку (ФП)
и фундаментную траверсу (ФТ). Каждый из этих элементов может применяться в
отдельности в качестве фундамента. Вес этих элементов колеблется от 0,69 до
3,17 т. На 42 приводится пример использования фундаментной траверсы ФТ-16-18
в качестве фундамента под внутренние столбы жилого дома. Башмак под колонну
также может быть в принципе использован в качестве фундамента, если площадь
подошвы его окажется достаточной. Но, как правило, этот блок применяется в
качестве переходного элемента-иодколонника для колонн при их установке на
фундаментные подушки, стены или столбы подвала. Изготовляют указанные
элементы из бетона марки 200, а армируют стержнями периодического профиля
горячекатаной стали марки 25ГС или Ст. 5.
В сельскохозяйственных зданиях, где нагрузка невелика, под
сборные колоьшы применяются башмаки без уступов, Пример разработанного
Гипросельстроем башмака стаканного типа приведен на 44. Однако и в этом
случае должны быть выдержаны конструктивные размеры высоты стакана, толщина
степок и т. п.
С увеличением площади подошвы фундамента становится
нецелесообразным или даже невозможным применять башмаки из одного элемента
ввиду большого веса, сложности изготовления, транспортировки и монтажа. По
это мудр и значительных размерах подошвы фундамента рекомендуется переходить
на составные фундаменты под колонны. Такие фундаменты могут устраиваться из
существующих типовых элементов или с использованием специальных
запроектированных элементов. На 45 приведены примеры составных фундаментов,
включающих фундаментную плиту и стакан. Крепление стакана к плите можно не
осуществлять в том случае, если в месте опира- ния его на фундаментную плиту
будут действовать только сжимающие напряжения. А это возможно лишь при
установке колонн с малым эксцентрицитетом продольной силы. При больших
эксцентрицитетах необходимо предусматривать закладные части, обеспечивающие
после сварки надежное соединение элементов.
Аналогичные -фундаменты были применены на строительстве
главного корпуса Симферопольской ГРЭС. Эти фундаменты состоят из двух
элементов: плоской железобетонной плиты с наибольшими размерами в плане 5X3,8
м и высотой 0,35 м и башмака стаканного типа. Максимальный вес плиты
составлял около 20 jr. Для надежного соединения в плите предусматривались
выпуски арматуры, которые заанкеривались в башмаке.
Отмеченные выше решения ставили целью расчленить фундамент
на отдельные элементы, вес которых соответствовал бы грузоподъемности
имеющихся монтажных механизмов. В то же время площадь подошвы в этих
фундаментах была значительна, что требовало устройства тщательно выровценной
песчаной подготовки.
|