Классификация фундаментов мелкого заложения

Основные виды фундаментов мелкого заложения

Технологии современного строительства предусматривают применение различных типов фундаментов. В зависимости от глубины заложения (расстояния от подошвы до поверхности почвы) они бывают глубокого (ФГЗ) и мелкого заложения (ФМЗ)

Технологии современного строительства предусматривают применение различных типов фундаментов. В зависимости от глубины заложения (расстояния от подошвы до поверхности почвы) они бывают глубокого (ФГЗ) и мелкого заложения (ФМЗ).

ФМЗ имеют глубину заложения, не превышающую их учетверенной ширины. Они могут обеспечить прочную основу сооружения на достаточно сложных грунтах, включая пучинистые. При этом требуют существенно меньших затрат на строительство, чем ФГЗ.

Параметры классификации

Классификация фундаментов мелкого заложенияможет производиться по одному из следующих признаков:

• форма поперечного сечения;
• способ возведения;
• вид статической работы;
• конструкционное решение;
• материал изготовления;

Форма

По форме сечения ФМЗ подразделяются на:

• трапециевидные;
• прямоугольные;
• ступенчатые.

Оптимальная форма – трапециевидная. При этом предельный угол между боковой гранью и вертикалью (угол распределения давления) для бетона равен 45°, для бутобетона и бута – 30°. Если угол больше, то напряжения, вызываемые растягивающими и скалывающими силами, будут иметь опасную величину.

Способ изготовления

Фундаменты мелкого заложения по способу изготовления подразделяются на:

Монолитные возводятся на месте. Обычно используется жидкий бетон. Сборные конструкции составляются из отдельных элементов. Например, из бетонных блоков, изготовленных в производственных условиях.

Вид статической работы

По этому параметру ФМЗ подразделяются на:

Жесткие могут выдерживать только силы сжатия. Гибкие хорошо противостоят не только сжатию, но и растяжению. Это железобетонные фундаменты. Все остальные – жесткие.

Конструкция

Выделяются следующие конструктивные типы фундаментов мелкого заложения:

• отдельно стоящие (столбчатые);
• ленточные;
• плитные (сплошные);
• массивные.

Столбчатые фундаменты мелкого заложения представляют собой столбы из кирпича, бетона или другого материала. Если такая конструкция предназначена под стену, то по сверху столбов устраивается обвязка, на которую опираются стены. Вместо обвязки может быть установлен монолитный железобетонный пояс (ростверк), придающий конструкции жесткость и устойчивость.

Типы ленточных ФМЗ:

• монолитный – должен иметь два пояса арматуры вдоль верхней и нижней плоскости;
• сборный – обычно монтируется из фундаментных стеновых блоков (ФБС), а в основании его лежат бетонные подушки;
• сборно-монолитный – поверх блоков устраивается монолитный пояс, верхний уровень которого совпадает с уровнем земли;

Ленточные сборные фундаменты могут быть прерывистыми. При их устройстве фундаментные подушки укладываются с промежутками, поэтому они дешевле обычных ленточных на 10-15%.

Ленточные фундаменты мелкого заложения широко применяется при малоэтажном строительстве.

Массивные ФМЗ выполняются под тяжелые, но небольшие по плану сооружения, например, башни, дымовые трубы.

Материалы

Виды фундаментов мелкого заложения, определяемые материалом изготовления:

• железобетонные;
• бетонные;
• бутобетонные;
• из каменных материалов (кирпич, бут).

Бут – это природный материал, представляющий собой куски известняка или гранита, которые имеют довольно большую прочность. Бутобетон – вид бетона, в качестве наполнителя используется бут.

В современном строительстве ФМЗ чаще всего бывают бетонными и железобетонными.

Выбор конструкции

При выборе конструкции фундамента мелкого заложения необходимо учитывать ряд факторов. Большое значение имеют геологические условия: рельеф, тип грунта, уровень грунтовых вод. Фундамент должен обладать достаточной прочностью, а также иметь хорошую устойчивость на опрокидывание и скольжение. Поэтому должны учитываться вес здания и его конструктивные особенности.

Грунты, лежащие в основании фундамента, рассчитываются по несущей способности и по деформациям. При этом необходимо учитывать воздействие таких факторов, как силы морозного пучения, а также присутствие грунтовых и поверхностных вод, от чего зависят физико-механические характеристики грунтов. Следует учесть местные условия строительства и опыт эксплуатации строений в инженерно-геологических условиях аналогичного типа.

Глубина заложения должна обеспечивать заглубление фундамента в несущий грунт как минимум на 10-15 см. Следует избегать такой ситуации, когда непосредственно под фундаментом расположен грунт, прочностные и деформационные качества которого значительно хуже, чем у подстилающего слоя. Рекомендуется, чтобы глубина заложения была меньше уровня грунтовых вод.

Различные типы фундаментов мелкого заложения существенно различаются по стоимости материалов и трудозатратам. Следует учитывать и эти факторы. Тогда выбранный вариант обеспечит необходимые эксплуатационные характеристики фундамента при оптимальных затратах на его возведение.

Источник: http://fundamentprofi.ru/vidyi-fundamenta/melkogo-zalozheniya/osnovnye-vidy/

§1. Фундаменты мелкого заложения

КФМЗотносятся фундаменты, имеющие отношениевысоты к ширине подошвы, не превышающее4, и передающие нагрузку на грунтыоснования преимущественно через подошву.

ФМЗ

ФМЗ возводятся воткрытых котлованах или в специальныхвыемках, устраиваемых в грунтовыхоснованиях.

Рис 10.1. Схемафундамента мелкого заложения:

1– фундамент; 2 – колонна; 3 – обрезфундамента.

-ФМЗ по условиямизготовленияразделяют на:

• монолитные, возводимые непосредственно в котлованах.
• сборные, монтируемые из элементов заводского изготовления.

-По конструктивнымрешениямФМЗ разделяют на:

• отдельно стоящие фундаменты:

1. под колонну (опору);

2. под стены (при малых нагрузках)

1. выполняются под протяженные конструкции (стены);

2. выполняются под ряды и сетки колонн в виде одинарных или перекрестных лент.

• сплошные (плитные) фундаменты

Выполняются в видесплошной железобетонной плиты, какправило, под тяжелые сооружения. Такиефундаменты разрезаются в плане толькоосадочными швами, что способствуетуменьшению неравномерности осадкисооружения.

Выполняются в видежесткого компактного железобетонногомассива под небольшие в плане тяжелыесооружения (башни, мачты, дымовые трубы,доменные печи, устои мостов и т.п.).

Рис 10.2. Основныетипы фундаментов мелкого заложения:

а– отдельный фундамент под колонну; б –отдельные фундаменты под стену; в –ленточный фундамент под стену; г – тоже, под колонны; д – то же, под сеткуколонн; е – сплошной (плитный) фундамент.

— ФМЗ изготовляютиз следующих матреиалов:

• железобетон
• бетон
• бутобетон
• каменные материалы (кирпич, бут, пиленные блоки из природных камней)
• в отдельных случаях (временные здания) допускается применение дерева или металла.

Железобетон ибетон – основные конструкционныематериалы для фундаментов.

Бутовый камень,кирпич и каменные блоки используютсядля устройства фундаментов, работающихна сжатие и для возведения стен подвалов.

Бутобетон и бетонцелесообразно применять при устройствефундаментов, возводимых в отрываемыхполостях или траншеях при их бетонированиив распор со стенками.

Железобетон ибетон можно применять при устройствевсех видов монолитных и сборныхфундаментов в различных ИГУ, т.к. ониобладают достаточной морозостойкостью,прочностью на сжатие (а для железобетонаи на растяжение → действие моментов).

1.2. А. Отдельные фундаменты

Могут выполнятьсяв монолитном или сборном варианте.Представляют собой кирпичные, каменные,бетонные или железобетонные столбы суширенной опорной частью.

— Фундаменты имеютнаклонную боковую грань или, что чаще,уширяются к подошве уступами, размерыкоторых определяются углом жесткостиα (≈30-40º), т.е. предельным углом наклона,при котором в теле фундамента не возникаютрастягивающие напряжения.

Рис 10.3. Конструкцияжесткого фундамента:

а – с наклоннымибоковыми гранями; б – уширяющийся кподошве уступами.

— Сопряжениесборных колонн с фундаментом осуществляетсяс помощью стакана (фундаменты стаканноготипа), монолитных колонн – соединениемарматуры колонн с выпуском из фундамента,а стальных колонн – креплением башмакаколонны к анкерным болтом, забетонированным.

Рис 10.4. Сборныйфундамент под колонну:

а – из несколькихэлементов; б – из одного элемента; 1 –фундаментные плиты; 2 – подколонник; 3– рандбалка; 4 – бетонные столбики; 5 –монтажные петли.

— Размеры в планеподошвы, ступеней и подколонникамонолитных фундаментов принимаютсякратным 300 мм, а высота ступеней — кратной150 мм.

— При устройствеотдельных фундаментов под стены пообрезу фундаментов, а при необходимостии через дополнительные опоры, укладываютсяфундаментные балки (рандбалки), накоторые упираются подземные конструкции(рис 10.4.а).

— В тех случаях,когда это возможно, сборный фундаментустраивают из одного элемента (рис10.4.б) или переходят на монолитный вариантфундамента.

— с целью сокращениятрудоемкости работ по устройствуфундаментов и уменьшению их стоимостисоздаются новые типы фундаментов,которые в соответствующих грунтовыхусловиях оказываются более экономичнымипо сравнению с традиционными типами.

Рис 10.5. Буробетонные(а), щелевые (б) и анкерные (в) фундаменты:

1 – колонна; 2 –арматурный каркас; 3 — фундамент; 4 –подколонник; 5 – плитная часть; 6 –бетонные пластины; 7 – анкеры (буронабивныесваи) d=15-20см, l=3-4м.

Источник: https://studfile.net/preview/6344412/page:3/

Классификация фундаментов мелкого заложения

Лекция № 3.

Классификацияфундаментовмелкого заложения. Назначение формы иосновных размеров фундамента. Выборглубины заложения подошвы фундамента.Монолитные и сборные фундаменты. Материалфундаментов.

Основным назначениемлюбого фундамента является передачанагрузки от несущих конструкцийсооружения на грунты основания. Нафундамент возлагается задача распределитьнагрузку так, чтобы давление по егоподошве не приводило бы к недопустимымдеформациям основания сооружения, крометого, фундаменты должны обеспечиватькак можно меньшую неравномерностьосадок отдельных частей сооружения.

Таким образом, припроектировании фундаментов послепринятия глубины заложения стремятсяподобрать такие размеры их подошвы ивыбрать такую их конструкцию, которыеобеспечивали бы допустимые деформацииоснований сооружений.

Основными типамифундаментов мелкого заложения являютсяотдельные, ленточные, сплошные, стоечныеи комбинированные фундаменты. Дляизготовления фундаментов мелкогозаложения применяется, в основном,железобетон.

Они могут быть сборными,монолитными и сборно-монолитными.

Характернойособенностью фундаментов мелкогозаложения является передача на основаниевертикальных, горизонтальных и изгибающих(от моментов) нагрузок от надфундаментнойчасти сооружения или опоры моста толькочерез их подошву, Боковая поверхностьфундаментов мелкого заложения в работене участвует из-за практическойневозможности, как правило, обеспечитьзасыпку пазух между их боковымиповерхностями и котлованами грунтом,с плотностью равной или выше природной.

Водопропускныетрубы под насыпями сооружают, какправило, с фундаментами мелкого заложения.Опоры мостов традиционной конструкциивозводят как с фундаментами мелкого,так и со свайными фундаментами, а призначительных нагрузках с фундаментамиглубокого заложения.

Выбор глубины заложения подошвы фундамента, назначение формы и основных размеров фундамента мелкого заложения

При выборе глубинызаложения фундаментов решается вопросо несущем слое грунта и типе основания.На выбор глубины заложения фундаментоввлияют три фактора: инженерно-геологическиеусловия площадки; климатическиеособенности местности и их воздействиена верхние слои грунта; конструктивныеособенности сооружения [6, 9].

Конструкцияфундамента мелкого заложения определяетсяглавным образом глубиной его заложенияи размерами в уровне обреза и подошвы.

Глубину заложенияназначают с учетом гидрогеологическихусловий. Наименьшая глубина заложениязависит от глубины промерзания грунтови их размыва поверхностными водами. Попромерзанию грунты подразделяются напучинистые и непучинистые.

Расчетная глубинапромерзания грунтов определяетсясогласно [15] по пп. 2.25-2.33 по формуле:

df= khdoMt,

где kh- коэффициент, учитывающий влияниетеплового режима эксплуатации сооружения,для неотапливаемых сооружений kh= 1,1;do- величина, принимаемая равной, м, для:суглинков и глин — 0,23; супесей, песковмелких и пылеватых — 0,28; песков гравелистых,крупных и средней крупности — 0,30;крупнообломочных грунтов — 0,34; Mt — безразмерныйкоэффициент, численно равный суммеабсолютных значений отрицательныхсреднемесячных температур за зиму вданном районе строительства, принимаемыхпо СНиП по строительной климатологиии геофизике.

Фундаменты опормостов недопустимо опирать на просадочныеи заторфованные грунты, а также на глиныи суглинки с показателем текучестиIL>0,5.Такие грунты необходимо проходить,опирая подошву фундаментов нанижерасположенные более прочные грунтыс залеганием в них подошвы фундамента.

Привозможности размыва фундаменты должныбыть заглублены ниже дна реки послеразмыва у данной опоры не менее чем на2,5 м.

Обрез фундаментов на поймах рекрасполагают на уровне дневной поверхностигрунта (после размыва), а в руслах рек -на 0,5 м ниже низкого уровня меженных води не выше нижней поверхности льда в рекеплюс 0,25 м; в судоходных пролетах должныбыть обеспечены глубины для проходасудов около опор.

В несущий слойгрунта подошва фундамента должна бытьзаглублена не менее чем на 0,5 м. Для опорвозводимых на суше, обрез фундаментаназначают на 0,2-0,4 м ниже поверхностигрунта.

После назначенияглубины заложения подошвы фундаментаи отметки его обреза конструктивнуюплощадь фундамента определяют поформуле:

Aк= lпbп= (lоп+ 2hфtg)(bоп+ 2hфtg),

Для того, чтобы втеле фундамента возникали преимущественносжимающие напряжения, угол принимают в пределах 25-35°.

Фундаменты подмассивные опоры мостов обычно сооружаютступенчатыми. В ступенчатых фундаментахвысоту ступени hстназначают равной в пределах 0,7-2,5 м,ширину ступени bст- 0,4-1 м.

Класс бетона длямонолитных фундаментов не ниже В20, длясборных — В25, при этом используетсягидротехнический бетон.

Задавшись высотамиступеней фундамента hсттак, чтобы в высоте фундамента hфукладывалось целое число ступеней,(высота ступени может быть одинаковойили различной), можно определить ширинукаждой ступени по формуле:

bст= hстtg.

Количество ступенейв фундаменте принимается равным 2-4.Окончательно из конструктивныхсоображений размеры площади подошвыфундамента мелкого заложения можноопределить по формулам:

n n

lп= lоп+ 2bст,i , bп= bоп+ 2bст,i, Aк= lпbп,

i=1 i=1

где n — число ступенейв фундаменте; bст,i- фактическая ширина ступени фундамента(с учетом ее округления кратно 100 мм).

Источник: https://StudFiles.net/preview/1762936/page:6/

Конструкции фундаментов мелкого заложения

Конструкция мелкозаглубленной фундаментной основы базируется на следующем принципе – при воздействии сил пучения почвы такая опора, представляющая собой жёсткую армированную раму, способна плавно опускаться и подниматься вместе со строительным сооружением.

Фундаменты мелкого заложения, несмотря на широко распространённое мнение, используются при возведении строений любого типа.

Устройство оснований с неглубоким заложением.

В состав основания входят следующие части:

• Верхнюю поверхность фундаментного сооружения, служащую упором строительной конструкции, называют обрезом;
• Нижняя поверхность передаёт нагрузку на грунт. Она получила название подошва;
• Наименьший размер подошвы является шириной;
• Наибольший размер подошвы является её длиной;
• Расстояние между краем подошвы и обрезом называется высотой фундаментной основы ;
• Расстояние между нижней плоскостью подошвы и поверхностью земли является уровнем закладки;
• В столбчатых мелкозаглубленных основаниях верхнюю часть называют подколонник.

Типы мелкозаглубленных оснований

В ситуациях, когда застройщики хотят уменьшить затраты на возведение жилого строения, они часто используют мелкозаглубленные основания.

Подобные сооружения стоят гораздо меньше глубокозаглубленных конструкций. В то же время, они обладают достаточной прочностью.

Такие основания могут быть: столбчатого, ленточного, плитного или монолитного типа. У каждого существует своя специфика использования.

Выбор производится на основании предварительных расчётов.

Ленточная конструкция

Такой тип наиболее популярен при возведении дачных строений. Он применяется при строительстве домов из дерева. Ленточная опора также может использоваться в качестве основы для тяжёлых каменных сооружений.

Фундаменты мелкого заложения с ленточным устройством имеют вид непрерывной бетонной полосы. Они равномерно распределяют вес всего строительного сооружения. Фундаментная конструкция может быть:

• Монолитной, содержащей два арматурных пояса;
• Сборно-монолитной, имеющей монолитные выпуски;
• Сборной, в состав которой входят железобетонные блоки с двумя арматурными поясами;
• Сборной, с железобетонными блоками, имеющими верхний арматурный пояс.

Достоинства при использовании ленточной конструкции с неглубокой закладкой.

• Уменьшаются денежные затраты;
• Экономятся трудовые ресурсы;
• Можно соорудить подвальное помещение.

Применение столбчатой основы

Данную конструкцию используют при возведении строений из кирпича или древесины. В состав столбчатой основы с неглубокой закладкой входят опорные столбы, связывающие здание и фундаментную площадку.

Для того, чтобы основание было устойчивым и происходило сглаживание воздействий деформации грунта, расстояние между опорными элементами должно составлять приблизительно 25 см.

Источник: https://betfundament.com/klassifikatsiya-fundamentov-melkogo-zalozheniya/

Фундамент мелкого заложения

Ни для кого не будет открытием, что основой любого здания является фундамент. Сегодня разработано и используется множество самых разнообразных видов. Наиболее распространенными и популярными среди индивидуальных застройщиков в нашей стране являются фундаменты мелкого заложения (ФМЗ).

Далеко не всегда их использование оправдано, так как существуют как климатические, так и геологические зоны и участки где удобней и практичней применять несущие конструкции глубокого заложения.

При каких условиях будет оптимальным строительство мелкозаглубленного основания, а также существующие его виды и типы, более детально рассмотрим в этой статье.

Что это такое?

Все фундаменты могут быть мелкого и глубокого заложения. При этом к мелкозаглубленным (до 1-2 метров от поверхности почвы) относят такие виды оснований:

• ленточные, возводимые на подушке из песка в специально подготовленных траншеях;
• плитные;
• столбчатые;
• монолитные.

К фундаментам глубокого заложения, заглубленных ниже 3 метров от поверхности почвы, относятся свайные.

Как правило, ФМЗ применяются на участках с выявленным проблемным грунтом, например, пучинистым. Представляют собой раму, довольно жестко армированную. При пучении грунта под ней, она равномерно, без деформаций и разрушений «ходит» вверх и вниз вместе со всем домом. Далее детально рассмотрим описание фундаментов мелкого заложения, а также их виды и условия применения.

Разновидности ФМЗ

Ленточный

Является наиболее популярным в дачном строительстве, а также у индивидуальных застройщиков ведущих строительные работы собственными силами. Используется он как для строительства деревянных, так и более тяжелых каменных сооружений. Такая мелкозаглубленная конструкция — это равномерно нагруженная стенами сооружения непрерывная полоса бетона. Возможно несколько вариантов ее строительства:

• железобетонная блочная с верхним армирующим поясом;
• ж/б блочная с нижним и верхним армирующими поясами;
• монолитная с двумя арматурными поясами;
• сборно-монолитная с выпусками арматуры.

Столбчатые ФМЗ

Может быть применена как при строительстве деревянных, брусовых, кирпичных, так и каменных зданий. Состоит она из столбов, которые устанавливаются под каждым углом дома, а также в местах соединения внутренних и наружных стен. «Шаг» между столбами не должен превышать 2 метров.

Для возведения мелкозаглубленного столбчатого основания делают котлован, глубина которого должна быть около 1 метра, после чего в него укладываются кольца из железобетона, уплотняемые впоследствии песком и закрываются бетонными плитами. Ростверк монтируют на эти плиты.

Плитный ФМЗ

Выстраивается как плита из железобетона, толщиной от 20 до 30 см, на которой и возводится здание. Этот вид схож с ленточным. Главное различие состоит в жестком армировании всей плоскости плиты, амортизирующей любые нагрузки связанные с движением грунтов.

Монолитный фундамент

Недостатком является большие затраты материальных и трудовых ресурсов, а также довольно трудоемкий подготовительный процесс.

Специфика расчета

Прежде чем начать определение мелкого заложения, необходимо выяснить какой грунт находится на участке, а также как высоко находятся подземные воды. Получив подробную информацию по этим вопросам можно выбрать наиболее подходящую несущую конструкцию и произвести расчет.

Для определения необходимой высоты фундамента используется полученное значение площади подошвы, обычно высоту берут в два раза больше чем ширину.

Определение параметров подошвы фундамента

Определение глубины заложения подошвы фундамента зависит от глубины промерзания грунта в регионе строительства в холодные сезоны. Подобная информация есть в большинстве строительных справочников. Кроме того, это значение зависит от степени пучнистости грунта и уровня залегания подземных вод.

При проведении расчетов первоначально задаются предварительные размеры основания, такие как высота и ширина подошвы, исходя из предполагаемых особенностей дома.

В том случае, если в результате исследований участка было выявлено наличие высокого уровня грунтовых вод, то оценку характеристик грунта и расчет несущей конструкции лучше доверить специалистам, чтобы не получить дополнительных финансовых и нервных нагрузок.

При определении высоты основания важно помнить, что для любого фундамента делается подушка из песка или гравия, высотой от 10 до 20 см. Учитывая это, следует делать котлован глубже на высоту подушки.

Если планируется мелкого заложения морозоустойчивый фундамент на участке с грунтовыми водами, то следующая таблица поможет сориентироваться, какой лучше выбрать:

Вид почвы	Характеристики	Нагрузка на основание кг/м2	Рекомендуемый тип МФЗ при уровне грунтовых вод
Менее 2 метров	Более 2 метров
Скальные и полускальные, а также крупнообломочные породы	Почти не пучинистые, слабо-пучинистые	40	ленточный
Плотные и средней плотности пески разных фракций	Слабо-пучинистые	40	столбчатый
>120	ленточный
Глинистые грунты с прослойками мелкого и пылеватого песка, до глубины в 5-6 метров	Средне-пучинистые	0,75	Сильно и чрезмерно пучинистые	80	плиты, забивные блоки	ленточный

Источник: http://stoneguru.ru/fundament-melkogo-zalozheniya.html