Классификация фундаментов

1.

Все здания и сооружения опираются на поверхностные слои земли.

А) основанием называется часть массива грунта, которая непосредственно воспринимает нагрузку от здания или сооружения.

Основание, состоящее из грунтов природного сложения, называется естественным.

Основание из предварительно уплотненных или закрепленных грунтов называется искусственным.

Если основание состоит из одного инженерно-геологического элемента (ИГЭ) – из одного геологического слоя грунта, например, глина – называется однородным.

Если основание состоит из нескольких геологических слоев, оно называется неоднородным.

Слой грунта, на который непосредственно опирается фундамент, называется несущим, а нижележащие слои – подстилающими.

Б) Грунтом называется любая горная порода, используемая в строительстве в качестве основания.

Все грунты разделяются на:

- магматические

- осадочные

- метаморфические

Магматические – это изверженные горные породы (граниты, базальты и т.д.)

Осадочные – образуются в результате выветривания, перемещения и уплотнения продуктов разрушения исходных пород магматического и метаморфического происхождения.

В зависимости от степени уплотнения различают:

- сцементированные осадочные породы (песчаники, доломиты и т.д.)

- несцементированные осадочные породы (песчаные, лессы, илы, торф и т.д.)

Метаморфические горные породы образуются в недрах из осадочных и магматических путем их перекристаллизации под воздействием высоких давлений и температур (сланцы, кварциты, мраморы).

Горные породы магматического, метаморфического происхождения и сцементированные осадочные породы обладают жесткими связями между частицами грунта.

2.

Требования к основаниям.

Основание должно:

1. иметь прочность, исключающую возможность выпирания грунта из под фундамента

2. характеризоваться сжимаемостью грунтов, предотвращающий появление недопустимых как равномерных, так и неравномерных осадков

3. должно быть устойчивым против вымывания и выщелачивания грунта под воздействием подземных вод

4. должно обладать необходимой устойчивость против сдвига

Требования к фундаментам.

Фундамент должен:

1. обеспечить передачу расчетных нагрузок от здания или сооружения на основания с достаточным запасом прочности

2. должен иметь глубину заложения, при которой исключалось бы неблагоприятное воздействия пучения грунта при замораживании и оттаивании

3. должен выполняться из материала устойчивого против разрушающего воздействия от периодического увлажнения с промораживанием и агрессивного воздействия вод

Несоблюдение всех этих требований при проектировании, ошибки в расчетах, низкое качество выполнения работ приводят к авариям в результате выдавливания грунта из под фундамента или сдвига большого массива грунта вместе с частью здания или совсем зданием в целом.

3.

Грунт – это горная порода, состоящая из твердых частиц, воды и газа.

Свойства грунтов зависят от свойств твердых частиц, их размеров, формы, минералогического состава, характера связи между частицами.

Существует 2 вида твердых частиц:

1. Образовавшиеся в результате механического разрушения горных пород. Эти частицы имеют неправильную угловатую форму. Площадь соприкосновения таких частиц мала. Это сыпучие несвязанные грунты.

2. Образовавшиеся в результате химического преобразования горных пород. Они имеют форму пластинок, чешуек, иголок. Толщина таких частиц в 10-100 раз меньше длины и ширины. А площадь соприкосновения таких частиц велика. Это связанные грунты.

4.

Структура грунтов – это относительное расположение по крупности и форме частиц, а также характер связей между ними.

Существует 4 вида связей между частицами грунта:

1. жесткие связи неизменяющиеся при увлажнении

2.жесткие ослабляющиеся при увлажнении

3. подвижные резко изменяющиеся при увлажнении

4. отсутствие связей, только сила трения между частицами

Скальные грунты с жесткими связями при увлажнении ослабляют связи между частицами грунта и их называют полускальными. Скальные грунты залегают в виде сплошного массива.

Вода разъединяет частицы и уменьшает прочность связей между ними, увеличивая их подвижность. Если в грунте связанная вода (вода, необходимая для структуры грунта), грунт находиться в твердом состоянии. При увеличении влажности и появления свободной воды грунт переходит в пластичное, а затем и в текучее состояние. Степень подвижности частиц в зависимости от влажности называется консистенцией грунта.

5.

Фундаментом называется подземная строительная конструкция, которая предназначена для восприятия нагрузки от здания или сооружения и передачи ее на основание.

Обрезом фундамента называется верхняя его поверхность, т.е. поверхность соприкосновения его с надфундаментными конструкциями здания.

Подошвой фундамента называется нижняя поверхность его соприкосновения с основанием.

h – высота – расстояние от обреза до подошвы фундамента называется высотой

b - Ширина подошвы фундамента

d - глубина заложения фундамента – это расстояние от планировочной отметки до подошвы фундамента

DL – планировочная отметка

5.

Фундаменты классифицируются по нескольким признакам:

1. по материалу:

- бетонные

- железобетонные

- деревянные

- каменные

- стальные

2. по конструктивной форме:

- ленточные – сплошные и прерывистые

- свайные

- стаканного типа под колонны

- столбчатые

- сплошные (под всем зданием или под частью здания) – монолитная плита

3. по способу изготовления жб фундаменты делятся на:

- сборные

- монолитные

- смешанные

4. в зависимости от глубины заложения:

- неглубокого заложения

- глубокого заложения

5. по расчетной схеме:

- центрально нагруженные

- внецентренно нагруженные

Если сила приложена в центре тяжести поперечного сечения – это центральное нагружение.

Если сила приложена вне центра тяжести, т.е. на некотором расстоянии от него, которое называется эксцентриситетом.

Лекция 3