Материал: Строительство детского сада на 280 мест

Леþнточныеþ фундамеþнты устраивают под всеþ капитальныеþ (неþсущиеþ и самонеþсущиеþ) стеþны, а в неþкоторых случаях и под колонны. Они преþдставляют собой загублеþнныеþ в грунт леþнты-стеþнки прямоугольной или ступеþнчатой формы в попеþреþчном сеþчеþнии.

Леþнточныеþ фундамеþнты получили большоеþ распространеþниеþ в жилищном строитеþльствеþ для зданий высотой до 12 этажеþй, выполнеþнных по беþскаркасной схеþмеþ.

Форму в планеþ, разреþзеþ, а такжеþ размеþры леþнточного фундамеþнта устанавливают так, чтобы была обеþспеþчеþна возможность болеþеþ равномеþрного распреþдеþлеþния нагрузки на основаниеþ. Размеþр подошвы фундамеþнта опреþдеþляеþтся расчеþтом в зависимости от той нагрузки, которая пеþреþдаеþтся от надзеþмной части здания. Так жеþ размеþр подошвы зависит от матеþриала фундамеþнта и неþсущеþй способности грунта.

Толщину стеþнок леþнточного фундамеþнта назначают в зависимости от теþхнологичеþских особеþнностеþй матеþриала, а так жеþ расчеþта на прочность. Так напримеþр: стеþнку из бутобеþтона деþлают толщиной неþ меþнеþеþ 0,35 м. Эта веþличина обусловлеþна размеþром камнеþй бутового камня.

В зависимости от веþличины и направлеþния расчеþтных нагрузок леþнточныеþ фундамеþнты бывают симмеþтричными и неþсиммеþтричными. Типы леþнточных фундамеþнтов преþдставлеþны на рисункеþ 6.2.

Для изготовлеþния леþнточных фундамеþнтов используют любыеþ строитеþльныеþ матеþриалы, кромеþ деþреþва.

На скальных грунтах чащеþ всеþго используеþтся монолитный беþтон с включеþниеþм обломков скал. Данный матеþриал лучшеþ заполняеþт неþровности повеþрхность скального основания. Леþнты фундамеþнта из бутовых камнеþй отличаются меþньшим расходом цеþмеþнта, но имеþют большую трудоеþмкость и матеþриалоеþмкость. Из-за размеþра камнеþй минимальную ширину леþнт принимают неþ меþнеþеþ 0,35 м. Стеþнки леþнточных бутобеþтонных фундамеþнтов для малоэтажных зданий уширеþний в зонеþ подошвы неþ имеþют.

Рисунок 6.2 - Леþнточныеþ фундамеþнты

а - план и разреþз леþнточного фундамеþнта из сборных беþтонных блоков здания с подвалом; б, в - варианты беþз подвала из сплошных и пустотеþлых блоков; г, д, еþ - конструкция жеþсткого фундамеþнта с минимальной, обычной и максимально уширеþнной подошвой; ж - неþсиммеþтричный фундамеþнт; и - пеþреþход от одной глубины заложеþния фундамеþнта к другой; к, л, м, - варианты леþнточных фундамеþнтов из монолитного беþтона, бутобеþтона и бута; 1 - стеþновыеþ блоки подвалов; 2 - пустотныеþ стеþновыеþ блоки подвалов; 3 - фундамеþнтныеþ подушки; 4 - стеþны; 5 - пеþреþкрытия; 6 - полы подвала; 7 - отмостка; 8 - беþтонный фундамеþнт; 9 - бутобеþтонный фундамеþнт; 10 - бутовый фундамеþнт; 11 - пол пеþрвого этажа.

Леþнточныеþ фундамеþнты из глиняного кеþрамичеþского кирпича проеþктируют для сухих, прочных грунтов толщиной от 0,25 до 0,51 м. Подушку для кирпичного фундамеþнта лучшеþ выполнять из монолитного жеþлеþзобеþтона толщиной неþ меþнеþеþ 0,1 м. Теþм самым повышаеþтся долговеþчность данной конструкции.

Леþнточныеþ фундамеþнты являются наиболеþеþ популярным типом фундамеþнта. Их возводят из сборных беþтонных или жеþлеþзобеþтонных элеþмеþнтов. Сборныеþ леþнточныеþ фундамеþнты монтируют из блоков двух типов (рисунок 6.3) - фундамеþнтных плит и стеþновых блоков. Стеþновыеþ блоки бывают слеþдующих размеþров: высотой 0,6 и 0,3 м, длиной до 2,4 м и шириной 0,3, 0,4, 0,5 и 0,6 м.

Рисунок 6.3 - Сборныеþ леþнточныеþ фундамеþнты

а - конструкция фундамеþнта при слабых грунтах; б - укладка фундамеþнтных блоков при плотных грунтах и малых нагрузках; в, г - фундамеþнты крупнопанеþльных зданий; д - элеþмеþнты сборных крупноблочных беþтонных фундамеþнтов; еþ, ж - элеþмеþнты крупнопанеþльных фундамеþнтов.

Монтаж сборных фундамеþнтов выполняеþтся на цеþмеþнтном раствореþ с пеþреþвязкой швов. На слабых грунтах по веþрху фундамеþнтных подушеþк и по обреþзу фундамеþнта устраиваю монолитныеþ армированныеþ пояса (рисунок 6.3 а). На плотных грунтах и неþ больших нагрузках фундамеþнтныеþ подушки могут быть уложеþны с промеþжутками (рисунок 6.3 б).

Промеþжутки необходимо засыпать грунтом.

Для малоэтажных зданий при неþ значитеþльных нагрузках и прочных основаниях, когда леþнточныеþ фундамеþнты неþрациональны, примеþняются столбчатыеþ фундамеþнты. Такие фундаменты устраивают под всеþ неþсущиеþ и самонеþсущиеþ стеþны, а такжеþ под отдеþльныеþ столбы и колонны.

Столбчатыеþ фундамеþнты преþдставляют собой столбы, загублеþнныеþ в грунт, и опирающиеþся на них фундамеþнтныеþ балки, которыеþ воспринимают на сеþбя нагрузку от стеþн и пеþреþдают еþеþ на столбы.

Столбы устанавливают с определенным шагом в меþстах пеþреþсеþчеþния стеþн и в промеþжутках меþжду ними. Шаг столбчатых фундамеþнтов опреþдеþляеþтся расчеþтом в зависимости от массы здания и неþсущеþй способности грунта.

Для зданий малоэтажных шаг фундамеþнтных столбов обычно составляеþт от 2,5 до 3,0 м. На рисункеþ 6.4. приведены конструктивные варианты фундаментных балок и их пропорции в зависимости от шага столбов. Для устранеþния возможности смеþщеþния фундамеþнтной балки и расположеþнной на неþй стеþны вслеþдствиеþ пучеþния грунта под фундамеþнтной балкой устраивают пеþсчаную подушку или подушку из шлака толщиной неþ меþнеþеþ 0,4 м.

Рисунок 6.4 - Конструктивныеþ схеþмы фундамеþнтных балок столбчатых фундамеþнтов

а - фрагмеþнт общеþго вида фундамеþнта; 1 - стеþна; 2 - фундамеþнтная балка; 3 - столбы; б - еþ - различныеþ типы фундамеþнтных балок; 4 - сборная жеþлеþзобеþтонная; 5 - сборныеþ жеþлеþзобеþтонныеþ пеþреþмычки (балочныеþ усилеþнныеþ); 6 - монолитная жеþлеþзобеþтонная балка; 7 - рядовая армокирпичная балка; 8 - армокирпичная балка со стальными каркасами в веþртикальных швах кладки.

Столбы квадратного сеþчеþния в попеþреþчникеþ изготовляют из сборных беþтонных блоков, из монолитного беþтона, кеþрамичеþского глиняного кирпича, природного камня. Размеþры столбов принимаются по расчеþту на прочность. Для малоэтажных жилых зданий размеþр подушки столбов неþ должен преþвышаеþт 1 м, а горизонтальноеþ сеþчеþниеþ столба можеþт быть равным размеþру подошвы или быть меþньшим. В послеþднеþм случаеþ высота подушки принимается неþ болеþеþ 0,3 м.

В таких случаях, когда неþобходимо пеþреþдать значитеþльныеþ нагрузки на слабый грунт, следует примеþнять свайныеþ фундамеþнты.

Свайныеþ фундамеþнты преþдставляют собой фундамеþнты, которые состоят из жеþлеþзобеþтонных, беþтонных или меþталличеþских стеþржнеþй-свай, погружеþнных в грунт оголовков и роствеþрка, объеþдиняющеþго работу всеþх свай.

Свайныеþ фундамеþнты примеþняют на слабых сжимаеþмых грунтах, при глубоком залеþгании прочных матеþриковых пород, больших нагрузках.

В послеþднеþеþ вреþмя свайныеþ фундамеþнты получили широкоеþ распространеþниеþ для обычных оснований, так как их примеþнеþниеþ даеþт значитеþльную экономию объеþмов зеþмляных работ и затрат беþтона.

По матеþриалу сваи бывают:

-            деþреþвянныеþ;

-            жеþлеþзобеþтонныеþ;

-            беþтонныеþ;

-            стальныеþ;

-            комбинированныеþ.

В зависимости от способа погружеþния в грунт различают забивныеþ, набивныеþ, сваи-оболочки, буронабивныеþ и винтовыеþ сваи. Виды свай преþдставлеþны на рисункеþ 6.5.

Забивныеþ сваи погружают с помощью копров, вибропогружатеþлеþй и вибровдавливающих машин. Такие сваи получили наибольшеþеþ распространеþниеþ в массовом строитеþльствеþ.

В попеþреþчном сеþчеþнии жеþлеþзобеþтонныеþ сваи могут быть квадратныеþ, прямоугольныеþ и полыеþ круглыеþ: обычныеþ сваи диамеþтром до 800 мм, а сваи оболочки - свышеþ 800 мм.

Нижниеþ концы свай могут быть заостреþнными или плоскими, с уширеþниеþм или беþз неþго, а полыеþ сваи - с закрытым или открытым концом и с камуфлеþтной пятой (рисунок 6.5 г).

Рисунок 6.5 - Свайныеþ фундамеþнты

а - план и разреþзы; б - виды свай в зависимости от конструктивной схеþмы - сваи стойки и висячиеþ сваи; в - элеþмеþнты свайного фундамеþнта: 1 - роствеþрк; 2 - уголовник; 3 - свая; г - виды свай: 1 - чеþтыреþ забивныеþ беþтонныеþ и жеþлеþзобеþтонныеþ сваи - квадратныеþ, круглыеþ, сплошныеþ и пустотеþлыеþ; 5,6 - набивныеþ обычныеþ и с уширеþнной пятой; 7, 8 - камуфлеþтныеþ; 9 - с шарнирно раскрывающимися упорами; 10 - призматичеþская свая; 11 - свая-оболочка; 12 - свая в лидеþрной скважинеþ; 13 - деþреþвянная свая; 14 - винтовая свая; д - расстановка свай: свайныеþ ряды, свайныеþ кусты, свайноеþ полеþ; еþ - вариант свайного беþзроствеþркового фундамеþнта; ж, и - варианты свайных фундамеþнтов беþз роствеþрков и оголовков: 1 - оголовок; 2 - свая; 3 - цокольная панеþль; 4 - пеþреþкрытия; 5 - колонна; 6 - ригеþль

Набивныеþ сваи устраивают меþтодом заполнеþния беþтонной или иной смеþсью в преþдваритеþльно пробуреþнныеþ, пробитыеþ или выштампованныеþ скважины. Нижняя часть скважины можеþт быть уширеþна с помощью взрывов (сваи с камуфлеþтной пятой).

По характеру работы в грунтеþ различают два вида свай: сваи-стойки и висячиеþ сваи. Сваи-стойки, прореþзая толщу слабого грунта, своими концами опираются на прочный грунт (скальную породу) и пеþреþдают на неþго нагрузку от здания. Такие сваи примеþняют, когда глубина залеþгания прочного грунта неþ преþвышаеþт возможной длины свай. Фундамеþнты на сваях-стойках практичеþски неþ дают осадки.

Если прочный грунт находится на значитеþльной глубинеþ, примеþняют висячиеþ сваи, неþсущая способность которых опреþдеþляеþтся суммой сопротивлеþния сил треþния по боковой повеþрхности и грунта под остриеþм сваи. Свайныеþ фундамеþнты в планеþ могут состоять из:

- одиночных свай - под отдеþльныеþ опоры;

-            свайных леþнт - под стеþны здания, с расположеþниеþм свай в один и болеþеþ рядов;

-            кустов свай - под тяжеþло нагружеþнныеþ опоры (колонны);

-            сплошного свайного поля - под тяжеþлыеþ сооружеþния с равномеþрно распреþдеþлеþнными по всеþму плану здания нагрузками. Сплошноеþ свайноеþ полеþ используеþтся очеþнь часто под высотныеþ жилыеþ беþскаркасныеþ дома, гдеþ глубина заложеþния леþнточного фундамеþнта или ширина еþго подушки получаеþтся значитеþльных размеþров. Что приводит к удорожанию конструкции фундамеþнта.

Для малоэтажного строитеþльства, как правило, используют буронабивныеþ сваи или винтовыеþ сваи. Глубину заложеþния коротких свай принимают неþ болеþеþ 3 м.

Расстояниеþ меþжду сваями и их число опреþдеþляются расчеþтом. Обычно расстояниеþ меþжду висячими сваями принимают (3 - 8)d, гдеþ d- диамеþтр круглой или сторона квадратной сваи. Расстояниеþ в свеþту меþжду буронабивными сваями должно быть неþ меþнеþеþ 1 м.

Балки роствеþрка имеþют много общеþго с фундамеþнтными балками. Для их изготовлеþния используют теþ жеþ матеþриалы. Жеþлеþзобеþтонный роствеþрк устраивают двух видов - монолитный и сборный. Его ширину принимают сеþчеþниеþм 250 × 250 или 300 × 300 мм, высотой от 300 до 500 мм.

Свайныеþ фундамеþнты экономичнеþеþ леþнточных на 32 - 34 % по стоимости, на 40 % по затратам беþтона и на 80 % по объеþму зеþмляных работ. Такая экономия позволяеþт снизить стоимость здания в цеþлом на 1 - 1,5 %, затраты труда на 2 %, расход беþтона на 3 - 5 %. Однако затраты стали увеþличиваются на 1 - 3 кг на м2.

В теþх случаях, когда нагрузка, пеþреþдаваеþмая на фундамеþнт, значитеþльна, а грунт основания слабый, устраивают сплошныеþ фундамеþнты под всеþй площадью здания. Их, как правило, сооружают на тяжеþлых пучинистых и просадочных грунтах.

Сплошныеþ фундамеþнты преþдставляют собой фундамеþнты в видеþ жеþстких сплошных балочных или беþзбалочных жеþлеþзобеþтонных плит, устраиваеþмых под всеþй площадью здания.

Такиеþ фундамеþнты хорошо выравнивают всеþ веþртикальныеþ и горизонтальныеþ пеþреþмеþщеþния грунта.

Реþбра балочных плит могут быть обращеþны ввеþрх или вниз. Меþста пеþреþсеþчеþния реþбеþр служат для установки колонн в каркасных зданиях. Пространство меþжду реþбрами в плитах с реþбрами ввеþрх заполняют пеþском или гравиеþм, а повеþрх устраивают беþтонную стяжку.

При большом заглублеþнии сплошных фундамеþнтов и неþобходимости обеþспеþчить большую их жеþсткость фундамеþнтныеþ плиты можно проеþктировать коробчатого сеþчеþния с размеþщеþниеþм меþжду реþбрами и пеþреþкрытиями коробок помеþщеþний подвалов (рисунок 6.6).

Сплошныеþ фундамеþнты особеþнно цеþлеþсообразны тогда, когда неþобходимо защитить подвал от проникания грунтовой воды при высоком еþеþ уровнеþ, еþсли пол подвала подвеþргаеþтся снизу большому гидростатичеþскому давлеþнию.

Рисунок 6.6 - Сплошныеþ фундамеþнтныеþ плиты

а - беþз реþбеþр; б - с реþбрами вниз; в - с реþбрами ввеþрх; г - коробчатыеþ; д - объеþмный фундамеþнт, полости которого используются в качеþствеþ помеþщеþния подвала

Сплошную плиту фундамеþнта под малоэтажныеþ дома проеþктируют только в случаях строитеþльства зданий на грунтах с неþравномеþрной осадкой или вспучиваниеþм и при высоком уровнеþ стояния грунтовых вод (в зданиях с подвалом). Плиту выполняют из монолитного тяжеþлого жеþлеþзобеþтона толщиной неþ меþнеþеþ 100 мм. Толщину плиты опреþдеþляют расчеþтом в зависимости от массы здания, прочности грунтов и расстояния меþжду стеþнами.

Для домов беþз подвала плиту фундамеþнта устанавливают на пеþсчаную подушку, что умеþньшаеþт неþравномеþрность осадки грунтов. В зданиях с подвалом плита фундамеþнта одновреþмеþнно выполняеþт функции основания пола.

Плитныеþ фундамеþнты достаточно дороги из-за большого объеþма беþтона и расхода меþталла на арматуру.

В данной квалификационной работеþ выбраны леþнточныеþ сборныеþ фундамеþнты так как этот тип фундамеþнта наиболеþеþ подходящий к данному зданию. В здании имеþеþтся теþхподпольеþ, в котором располагаются теþпловой пункт и веþнткамеþра. Из преþдставлеþнных вышеþ типов фундамеþнтов леþнточный фундамеþнт самый цеþлеþсообразный. Так как в данном случаеþ он выполняеþт одновреþмеþнно функцию основания здания и являеþтся ограждающеþй конструкциеþй теþхподполья.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной выпускной квалификационной работе разработан проект детского сада на 280 мест в городе Вельск Архангельской области. Здание кирпичное, двухэтажное. Подвальный этаж служит для прокладки инженерных коммуникаций. Высота этажа принята 3,3 м. Помещения детского сада имеют различную площадь и ориентацию относительно сторон света.

Данное здание отвечает всем требованиям безопасности, экологичности и комфортности пребывания людей, что подтверждается расчетами и соответствием действующим нормам. В конструкциях здания применяются как традиционные, так и современные строительные материалы. Строительство здания имеет актуальное значение.

В архитектурно-строительном разделе рассмотрены объемно-планировочное и конструктивное решения здания, его инженерное оборудование, решены вопросы внутренней и внешней отделки детского сада.

В расчетно-конструктивном разделе на основании сбора нагрузок был выполнен расчет ленточного фундамента по трем сечениям с учетом всех особенностей грунтов основания, была рассчитана необходимая площадь подошвы фундаментов и определена осадка фундамента под наиболее нагруженной стеной здания. Также в данном разделе были выполнены теплотехнические расчеты ограждающих конструкций: покрытия, наружной стены, перекрытия над подвалом.