Конструирование ленточных  фундаментов

Марки плит указаны в таблицах 18,19 . Плиты первой группы соответствуют среднему расчетному сопротивлению основания (при коэффициенте надежности по нагрузке ) , второй — , третьей —  и четвертой — .

Марки плит обозначаются буквами ФЛ и числами, характеризующими ширину и длину плиты, в дециметрах.

 Дополнительно в наименование плиты (через дефис) включается значение давления по подошве плиты, на которое она рассчитана, и буквенный индекс «В» (если плита с вырезом), иногда добавляется храктеристика плотности бетона: П-повышенной плотности; О-особо плотный

Цифра, отделенная дефисом, указывает группу по несущей способности при толщине опирающейся стены 160 мм. Например, ФЛ20.12-4 — плита шириной 2000 мм, длиной 1180 мм, для среднего давления на подошве 0,45 МПа. Расчетный момент для плит определен по грани нагружающей стены, которая принята толщиной 160 мм (для крупнопанельных зданий). При увеличении толщины нагружающей стены, например до 300, 400 мм и более, расчетные размеры консолей уменьшаются и по условиям прочности плиты могут соответствовать большим значениям средних давлений на основание. Расчетная нагрузка при определении несущей способности плит вычисляется умножением среднего давления  на усредненный коэффициент надежности по нагрузке  (применительно к жилым зданиям). В случае применения плит для зданий, имеющих больший коэффициент надежности  среднее давление по условиям прочности будет меньше на величину .

Плиты запроектированы применительно к их расположению выше уровня подземных вод, что обусловлено предельным раскрытием трещин не более 0,3 мм. При наличии подземных вод ширина раскрытия трещин принимается менее 0,2 мм, что приводит к снижению среднего давления по подошве на величину  для плит с рабочей арматурой диаметром более 8 мм.

Фундаментные стены (под кирпичные и блочные стены) выполняются из сплошных (ФБС) и пустотелых (ФБП) (для маловажных грунтов) блоков. Для укладки перемычек и пропуска коммуникаций применяют сплошные блоки с вырезом ФБВ (табл.20 Приложения).

Маркировка блоков высотой 0,6 м включает буквенные индексы «ФБС» и число, обозначающее ширину блока в дециметрах. Блоки высотой 0,3 м имеют дополнительный буквенный индекс «Н», например: ФБСН-6.Толщина фундаментных стен принимается равной (или меньшей) толщине надземных стен, но не менее 30 см. Надземные стены не должны выступать над фундаментными более чем на 15 см.
   Для устройства вводов коммуникаций в здание, а также для уменьшения числа типовых размеров фундаментных стеновых блоков,  в стенах фундаментов оставляются проемы длиной  до 0,6м, которые при необходимости заполняются кирпичом или бетоном. Проемы в углах здания не допускаются.

Для обеспечения пространственной жесткости сборного фундамента предусматривается связь между продольными и поперечными стенами путем перевязки их фундаментными стеновыми блоками или закладки в горизонтальные швы арматурных сеток. Сетки должны быть уложены не менее чем в двух швах. Глубина заделки сеток в поперечные стены должна быть не менее двух поперечных размеров фундаментного блока

Фундаментные стеновые блоки укладывают с перевязкой вертикальных швов на участке длиной не менее высоты фундаментного стенового блока на структурно неустойчивых грунтах и не менее 0,4 высоты блока при модуле деформации грунтов E > 10 МПа.

Фундаментные подушки или заменяющие их нижние фундаментные стеновые блоки укладывают вплотную один к другому или с промежутками. При укладке блоков с промежутками образуются прерывистые фундаменты.

 В случае залегания под подошвой фундамента слабых или просадочных грунтов сборные ленточные фундаменты усиливают армированным швом толщиной 3-5см, который располагается по верху блоков-подушек или армированным монолитным поясом высотой не менее 10см  по верхнему ряду фундаментных стеновых блоков. Швы и пояса армируют сварными сетками и каркасами диаметром стержней не менее 10мм. Армированные пояса устраивают по всему периметру здания, в одном уровне. Продольные и поперечные пояса при невозможности их расположения в одном уровне допускается располагать на разном уровне, но при этом пояса должны перекрывать друг друга на длину не менее 50 диаметров рабочей арматуры и не менее двух расстояний между ними по высоте (указания по применению сборных ленточных фундаментов СН 58-59).

План ленточных фундаментов изображают в виде горизонтального разреза здания секущей плоскостью, проведенной на уровне обреза фундаментов. Если обрезы с разной отметкой (например, при устройстве уступов по высоте), используют несколько горизонтальных секущих плоскостей и вычерчивают ступенчатый горизонтальный разрез.

Планы фундаментов разрабатывают для всего здания. При больших размерах чертежа плана, а также при значительном отличии конструктивных решений отдельных частей здания, допускается расчленять изображение на несколько участков и размещать их на отдельных листах. План фундаментов каждой части ограничивают линией обрыва. В этом случае чертеж плана фундаментов сопровождают схемой плана здания с нанесением и обозначением крайних координационных осей.

Порядок графического оформления плана фундаментов:

1. В зависимости от конструкции фундаментов, назначения, размеров и конструктивных особенностей здания планы фундаментов вычерчивают в масштабах 1:100; 1:200.

2. С плана здания в выбранном масштабе перечерчивают сетку координационных осей и переносят без изменения их обозначения.

3. К координационным осям привязывают размер b толщины стен подвалов и технического подполья или ширины фундаментных стеновых блоков, вычерчивают линии плана обрезов фундаментов. Вставки из кирпича или монолитного бетона штрихуют.

4. К координационным осям привязывают размер ширины подошвы фундаментных плит (блоков-подушек). Для прерывистых фундаментов показывают размеры ширины промежутков между плитами. Места расположения отверстий (проемов) в фундаментах привязывают к соответствующим координационным осям.

5. Уступы в местах перепада отметок заложения подошвы фундаментов привязывают к ближайшей координатной оси.

7. В двух противоположных углах плана фундаментов наносят: привязку точек пересечения координационных осей к строительной координатной сетке генерального плана; высотные отметки точек пересечения крайних координационных осей в углах плана здания. Над планом указывают абсолютное значение нулевой отметки, например: 0,000=68,840.

8. Наносят следующие размеры в миллиметрах: расстояние между координационными осями; привязки к координационным осям подошвы и обреза фундаментов, осей отверстий, приямков, расположения уступов, фундаментов под  колонны, под оборудование и т.п.; ширину подошвы фундаментов; ширину промежутков между плитами; высотные отметки заложения подошвы фундаментов (наносят под полкой линии-выноски с обозначением марки фундамента по типу: «низ наотм.-2,460» .

9. На плане наносят маркировку фундаментных плит и отдельных фундаментов, маркировку узлов (при необходимости детального изображения их в более крупном масштабе), положение и обозначение линий сечения и т.п.

На листе чертежа плана фундаментов независимо от их конструкции располагают:

-примечания, представляющие собой текстовый материал с характеристикой конструкции фундаментов, подготовки поверхности основания, указанием нормативного допускаемого давления на основание, устройства гидроизоляции, указанием марок и номеров листов проекта с чертежами разверток, сечений фундаментов и т.п.;

-сводную спецификацию железобетонных, бетонных и металлических элементов, расположенных ниже пола первого этажа. В графе «масса ед.,кг» указывают массу одного элемента. Массу менее 50 кг и элементов монолитных конструкций не указывают.

Для детального выявления конструкции фундаментов вычерчивают поперечные сечения в характерных местах. На плане фундаментов или на плане подвала и технического подполья в таких местах наносят линии сечений и обозначают их арабскими цифрами. Такое же обозначение наносят на чертеже сечения.

Поперечные сечения фундаментов вычерчивают в масштабе 1:50, 1:100. Гидроизоляцию изображают условно и сопровождают надписью с указанием конструкции ее, отметки низа. Горизонтальная гидроизоляция устраивается не выше 30см от пола подвала и не ниже 5см от отмостки.

Отметки проставляют относительно уровня чистого пола первого этажа.

Развертки фундаментов и стен технического подполья и подвала вычерчивают для того, чтобы показать расположение уступов подошвы фундаментов, конструкцию стен и кладку фундаментных стеновых блоков; расположение проемов, отверстий, перемычек и соответствующие размеры. Масштаб чертежа 1:100.

Для предварительной раскладки фундаментных блоков допускается следующее соотношение: 24 (длина блока  в дециметрах) - 80% в объемном соотношении; 12 - 12%;  9 - 8%

Развертки вычерчивают вдоль координатных осей. В надписи над чертежом развертки указывают обозначение оси стены и фундамента. На чертеже наносят координационные оси, их обозначения, маркировку фундаментных блоков-подушек и стеновых блоков, проемы и отверстия. Условными знаками показывают кирпичную кладку, заделку армированным бетоном разрывов между фундаментными блоками, торцы блоков (диагонали). Условно изображают надподвальное перекрытие и уровень чистого пола технического подполья и подвала.

На развертках наносят расстояния между координационными осями, привязку к ним стен, фундаментов, проемов, размеры заделки, отметки подошвы фундаментов, низа и верха проемов, низа отверстий, уровня чистого пола технического подполья и подвала.

Рис.6. Пример развертки фундаментных блоков

Условные обозначения блоков:1-ФБС-24-6-6; 2-ФБС-12-6-6; 3-ФБС-9-6-6;

2.2.  Конструирование столбчатых (отдельно стоящих фундаментов)
    Для монолитных железобетонных фундаментов следует применять тяжелый бетон классов по прочности В12,5 и В15 на сжатие, при соответствующем обосновании допускается применение бетона класса В20. Для замоноличивания колонн в стакане применяется бетон класса не ниже В12,5. Бетон подготовки под подошвой фундамента принимается класса не ниже В3,5.

 Для армирования фундаментов рекомендуется применять горячекатаную арматуру периодического профиля класса А-ΙΙΙ (А-400). Для слабонагруженных сечений, где прочность арматуры используется не полностью (конструктивные сетки армирования подколонника, сетки косвенного армирования дна стакана и т.п.), а также в тех случаях, когда прочность арматуры класса А-ΙΙΙ(А- 400) не используется полностью из-за ограничения по раскрытию трещин, допускается применять арматуру классов А- ΙΙ (A-300) и Вр-I ( Вр500).

 Монолитные фундаменты рекомендуется проектировать ступенчатого типа, плитная часть которых имеет от одной до трех ступеней. Все размеры фундамента следует принимать кратными 300 мм из условия их изготовления с применением инвентарной щитовой опалубки.

При соответствующем обосновании в случае массового применения или для отдельных индивидуальных фундаментов разрешается принимать размеры, кратные 100 мм.

При центральной нагрузке подошву фундамента следует принимать квадратной. При внецентренной нагрузке, соответствующей основному варианту нагружения, подошву рекомендуется принимать прямоугольной с соотношением сторон не менее 0,6. При этом большая сторона всегда располагается в направлении большего момента.

 Высота фундамента назначается с учетом глубины заложения подошвы и уровня обреза фундамента. Высоту фундамента под колонны рекомендуется назначать кратной 300 мм.

 Обрез фундамента железобетонных колонн зданий следует принимать, как правило, на отметке 0,15 для обеспечения условий выполнения работ нулевого цикла.

Рекомендуемые размеры сечений подколонников, высот фундаментов и плитной части, а также подошвы приведены в табл.24,29 приложения. Размеры подколонника и стакана принимаются в зависимости от раз­меров колонны и приведены в табл.25 приложения.

Сопряжение фундамента с колонной выполняется стаканным для сборных или монолитных фундаментов под сборные колонны (рис.7,а)  монолитным для фундаментов под монолитные колонны (рис.,7,б) и с помощью анкерных болтов для металлических колонн (рис.,7, в).

Зазоры между колонной и стенками стакана принимают равными 75 мм по верху и 50 мм по низу стакана с каждой стороны колонны. Эти зазо­ры заполняются бетоном класса не ниже В 12,5.

Глубину стакана принимают на 50 мм больше глубины заделки ко­лонны . Значение . должно быть не менее большего размера сечения ко­лонны , а также не менее значений указанных в табл.27,28 приложения.

Толщину стенок армированного стакана принимают по расчету, но не менее 150 мм и не менее значений, указанных в таблице 26 приложения. Тол­щина дна стакана назначается по расчету, но не менее 200 мм.

Стенки стакана допускается не армировать при их толщине по верху более 200 мм и более 0,75 высоты верхней ступени (при глубине стакана большей, чем высота подколонника), и более 0,75 глубины стакана (при глубине стакана меньшей, чем высота подколонника).

Стакан под двухветвевые колонны с расстоянием между наружными гранями ветвей не более 2400 мм выполняется общим под обе ветви, с расстоянием более 2400 мм - раздельно под каждую ветвь. Под колонны в температурных швах также рекомендуется выполнять раздельные стаканы.

Для связи с монолитной колонной из фундамента (подколонника) вы­пускают арматуру с площадью сечения, необходимой для восприятия расчетных усилий колонны у обреза фундамента. В пределах фундамента эту арматуру объединяют хомутами в каркас и запускают в колонну на длину не менее длины анкеровки.

Стыки выпусков с арматурой колонны можно выполнять внахлестку без сварки в соответствии с указаниями СП 52-101-2003.

Для опирания фундаментных балок на фундаментах следует предусматривать столбчатые набетонки, которые выполняются на готовом фундаменте. Крепление набетонок к фундаменту рекомендуется осуществлять за счет сцепления бетона с предварительно подготовленной поверхностью бетона фундамента (насечки) или приваркой анкеров к закладным изделиям, или с помощью выпусков арматуры, предусмотренных в теле фундамента (при отношении высоты набетонки к ее меньшему размеру в плане ³ 15).

Верх фундаментной балки в типовых конструкциях должен находиться на отметке -0,03 (-0,150), считая отметку пола первого этажа ±0,00).

Разработаны типовые решения сборных железобетонных фундаментных балок гражданских и промышленных зданий  при шаге отдельных фундаментов 6 и 12 м (табл. 21-23 приложения)

Балки номинальной длины 6 м предназначены для панельных стен толщиной 200 … 400 мм и для кирпичных стен толщиной 250 … 510 мм. Предварительно напряженные балки номинальной длиной 12 м разработаны только для панельных стен. Для кирпичных стен при шаге фундаментов 12 м необходимо возводить промежуточные фундаменты для опирания 6-метровых фундаментных балок. Маркировка фундаментных балок состоит из буквенных индексов «ФБ» (фундаментная балка) и цифр, обозначающих номинальную длину балки и номер типоразмера.

Рис. 7. Монолитные железобетонные фундаменты под сборные железобетонные колонны (а); под монолитные колонны (б); под стальные колонны (в)