18.4. УСИЛЕНИЕ (УКРЕПЛЕНИЕ) ФУНДАМЕНТОВ
18.4.1. Защита фундаментов от выветривания
Это мероприятие выполняется при физическом и химическом выветривании материала фундаментов, когда процессами выветривания кладка затронута неглубоко и нет сквозных трещин в фундаментах. Обычно это бывает, если фундаменты выполнены из бутовой или кирпичной кладки, обладающей невысокой прочностью и водостойкостью. Химическое выветривание может происходить при недостаточной стойкости цемента или заполнителя против агрессивных свойств среды.
При восстановлении поверхности фундаментов применяют оштукатуривание цементным раствором (торкретирование) по подготовленной (зачищенной) боковой поверхности фундаментов или оштукатуривание по металлической сетке, укрепленной на боковой их поверхности. Если процессы выветривания захватили фундамент на всю толщу, необходимо либо зацементировать кладку, укрепив тем самым существующий фундамент, либо выполнить обойму, восстановив несущие функции фундамента.
Цементация фундамента выполняется путем бурения с поверхности и из первого или подвального этажа в кладке фундамента скважин и нагнетания в них цементного раствора. Скважины бурят перфораторами или электродрелью диаметром 20—30 мм на расстоянии 50 см одна от другой, на глубину примерно 2/3 толщины фундамента. В скважины вставляют трубки диаметром 20—25 мм, через которые нагнетают цементный раствор. Трубки в устьях скважин заделывают густым раствором на глубину 10 см. Давление нагнетания 0,2—0,6 МПа. После пробных нагнетаний следует откопать опытные участки, проверить результаты и уточнить технологию работ, состав работ и пр. [4, 10].
В тех случаях, когда из-за выветривания и разрушения кладки фундаментов образовались трещины в надфундаментной части здания или сооружения, простое заполнение открытых трещин цементным раствором может быть недостаточным. Тогда рекомендуется повысить прочность здания или сооружения другими конструктивными мероприятиями.
18.4.2. Повышение прочности и уширение фундамента
При реконструкции производства или здания, когда существенно возрастают нагрузки на фундамент, а также когда в результате неравномерных осадок появляются трещины в здании и фундаменте, рекомендуется усилить фундамент, выполнением обойм из бетона или железобетона. В старом фундаменте, а иногда и в цокольной части стен устраивают штрабы, бурят шпуры, в которые устанавливают закладные детали (балки, арматуру), обеспечивающие совместную работу старых фундаментов и обойм. Кроме того, в обоймах устанавливают арматуру, рассчитанную на обеспечение прочности стен в продольном направлении. Этим способом достигается также развитие опорной площади фундаментов, т.е. снижается давление на основание, а следовательно, уменьшаются осадки здания.
Для обеспечения совместной работы обоймы и фундамента из рваного бутового камня на слабом цементном растворе обойму выполняют в траншеях. В отверстия, просверленные перфораторами или пробитые в старом фундаменте, вставляют стяжки. Сцепление бетона с бутовой кладкой обусловливается неровной боковой поверхностью кладки, очищенной от грунта, промытой и продутой сжатым воздухом (рис. 18.5).
На рис. 18.6 показано усиление бетонного или из гладкой каменной или кирпичной кладки фундамента с одновременным увеличением опорной площадки, также с выполнением обоймы. Размер шпонок по высоте принимается исходя из обеспечения передачи поперечных усилий от обоймы существующему фундаменту. Желательно выполнять обойму с применением расширяющегося цемента. При необходимости в обойму вставляется продольная арматура, например при наличии трещин в фундаменте, лишающих фундамент необходимой жесткости. Если требуется расширить фундамент с обжатием основания под полосами расширения или выправить фундамент и стену, то рекомендуется следующая технология (рис. 18.7): в траншеях устраивают из сборных блоков или из монолитного бетона банкетки на утрамбованной щебеночной подготовке; пробивают отверстия сквозь фундамент и штрабы вдоль фундамента; устанавливают в отверстия металлические балки; вдоль фундамента бетонируют железобетонные балки или устанавливают металлические; домкратами обжимают основание под банкетками и, если требуется, выравнивают фундамент и стену; между домкратами устраивают бетонное заполнение или подкладки; вынимают домкраты и омоноличивают конструкцию.
Пример 2. Расчет фундаментной плиты на продавливание.
На фундаментную плиту на естественном основании опирается колонна, передающая нагрузку от здания. Требуется выполнить расчет фундаментной плиты на продавливание согласно п. 3.96 Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры к СНиП 2.03.01-84.
Толщина плиты 500 мм, расстояние от грани бетона до оси рабочей арматуры 45 мм, класс бетона В20 (Rbt = 8,16 кг/см² при коэффициенте условий работы 0,9), вертикальное усилие в основании колонны N = 360 т, сечение колонны 400х400 мм, расчетное сопротивление грунта основания R = 34 т/м².
Определим h₀ = 500 – 45 = 455 мм.
Площадь верхнего основания пирамиды продавливания равна площади колонны 0,4х0,4 м.
Определим размеры граней нижнего основания пирамиды продавливания (они одинаковые): 0,4 + 2∙0,455 = 1,31 м, площадь нижнего основания пирамиды равна 1,31∙1,31 = 1,72 м².
Согласно пособию, продавливающая сила равна силе N = 360 т за вычетом силы, приложенной к нижнему основанию пирамиды продавливания и сопротивляющейся продавливанию. В нашем случае такой силой служит расчетное сопротивление основания, равное R = 34 т/м². Зная площадь основания пирамиды, переведем расчетное сопротивление в сосредоточенную нагрузку: 34∙1,72 = 58 т. В итоге, мы можем определить продавливающую силу: F = 360 – 58 = 302 т.
Определим периметры оснований пирамиды:
4∙0,4 = 1,6 м – периметр меньшего основания;
4∙1,31 = 5,24 м – периметр большего основания.
Найдем среднеарифметическое значение периметров:
Определим, чему равна правая часть уравнения (200):
1,0∙8,16∙10∙3,42∙0,455 = 126 т.
Проверим, выполняется ли условие (200):
F = 302 т > 126 т – условие не выполняется, фундаментная плита не проходит на продавливание.
Проверим, поможет ли нам установка поперечной арматуры в зоне продавливания. Зададимся поперечной арматурой диаметром 10 мм с шагом 150х150 мм и определим количество стержней, попадающих в зону продавливания (т.е. пересекающих грани пирамиды продавливания).
У нас получилось 72 стержня, суммарной площадью Аsw = 72∙0,785 = 56,52 см².
Поперечная арматура на продавливание должна быть либо в виде замкнутых вязаных хомутов, либо в виде каркасов, сваренных контактной сваркой (ручная дуговая не допускается).
Теперь мы можем проверить условие (201), учитывающее поперечную арматуру при продавливании.
Fsw = 1750∙56,52 = 98910 кг = 98,91 т.
При этом должно удовлетворяться условие Fsw = 98.91 т > 0.5Fb = 0.5∙126 = 63 т (условие выполняется).
Найдем правую часть условия (201):
126 + 0,8∙98,91 = 205 т.
Проверим условие (201):
F = 302 т > 205 т – условие не выполняется, фундаментная плита с поперечной арматурой не выдерживает продавливание.
Проверим также условие F 2Fb = 2∙126 = 252 – условие не выполняется, в принципе, при таком соотношении сил армирование помочь не может.
В таком случае следует локально увеличить толщину плиты – сделать банкетку в районе колонны и пересчитать плиту с новой толщиной.
Принимаем толщину банкетки 300 мм, тогда общая толщина плиты в месте продавливания будет равна 800 мм, а h₀ = 755 мм. Важно определить размеры банкетки в плане так, чтобы пирамида продавливания находилась полностью внутри банкетки. Мы примем размеры банкетки 1,2х1,2 м, тогда она полностью покроет пирамиду продавливания.
Повторим расчет на продавливание без поперечной арматуры с новыми данными.
Площадь верхнего основания пирамиды продавливания равна площади колонны 0,4х0,4 м.
Определим размеры граней нижнего основания пирамиды продавливания (они одинаковые): 0,4 + 2∙0,755 = 1,91 м, площадь нижнего основания пирамиды равна 1,91∙1,91 = 3,65 м².
Согласно пособию, продавливающая сила равна силе N = 360 т за вычетом силы, приложенной к нижнему основанию пирамиды продавливания и сопротивляющейся продавливанию. В нашем случае такой силой служит расчетное сопротивление основания, равное R = 34 т/м². Зная площадь основания пирамиды, переведем расчетное сопротивление в сосредоточенную нагрузку: 34∙3,65 = 124 т. В итоге, мы можем определить продавливающую силу: F = 360 – 124 = 236 т.
Определим периметры оснований пирамиды:
4∙0,4 = 1,6 м – периметр меньшего основания;
4∙1,91 = 7,64 м – периметр большего основания.
Найдем среднеарифметическое значение периметров:
Определим, чему равна правая часть уравнения (200):
1,0∙8,16∙10∙4,62∙0,755 = 284 т.
Проверим, выполняется ли условие (200):
F = 236 т Комментарии
О чем? О банкетке, выпирающей вниз вы не почитаете нигде, т.к. если достаточно такой банкетки, то зачем плита вокруг?
Да, не имеет смысла.
Необходимо собрать нагрузки на перекрытие и основание лифтовой шахты для обустройства помещения под шахтой.
Дано: Пятиэтажный дом с подвальным помещением 50х годов постройки. В проеме между лестничными маршами (тип Л-2) встроена сетчатая шахта лифта. Лифт имеет кирпичный приямок (190х140 см) с установленными пружинными амортизаторами, приямок опирается на прямоугольное основание из пустотелого двойного кирпича (толщина стенок 25 см). Основание связано по периметру стальным 65 уголком, внутри засыпка из грунта и строительного мусора. По грунту отлита бетонная плита (дно приямка).
Задача: усилить основание приямка и сделать в нем подсобное помещение.
Мои рассуждения по этому вопросу:
Из того что нашел по нормативной документации, это ГОСТ Р 53780-2010:
«5.2.5.6 При наличии под приямком лифта пространства (помещения), доступного для людей, основание приямка должно быть рассчитано на восприятие нагрузки не менее 5000 Н/м2»
Предположим вес лифта 1000 кг, плюс противовес 1500 кг, плюс направляющие и сам приямок пусть 500 кг. На случай аварийного обрыва противовеса с максимальной высоты (15 метров) имеем воздействие на опору 220500 Дж. Возможно в лифте есть ловители, но вопрос в их работоспособнос ти, поэтому считаю по максимуму.
Достаточно ли будет усилить дно приямка двумя двутавровыми балками 16М, плюс усилить периметр 100 уголком?
Виды фундамента
Статья рассказывает о 6 основных видах самого распространенного, в строительстве частных домов, фундамента в Москве на 2018 год!
Компания «МГК-СТРОЙ» подготовила для вас информационную статью на тему фундамента и его основных видов в Москве на 2018 год. Заказать всё для строительства или взять опалубку в аренду в Москве и Московской области, вы можете прямо сейчас, позвонив по нашему телефону: +74957751768
Виды фундамента для дома
1. Ленточный фундамент
Ленточный тип фундамента является более дорогим, более надёжным и прочным, но в то же время он далеко не идеальный и подходит лишь для определённого типа домов.
Процесс устройства ленточного фундамента:
Фундамент ленточного типа должен выступать над землёй как минимум на тридцать сантиметров!
Однако, такой фундамент также может слегка «ходить», особенно на глинозёмных грунтах. Стоит отметить, что для основы фундамента рекомендуются именно ФБС, а не различные пористые материалы (как, например, пенобетон) или кирпичная кладка, т. к. они более подвержены разрушению под воздействием влаги и тяжести. В зависимости от типа и размеров здания, грунта и средств, используются различные варианты ленточного монолитного фундамента, с которыми можно подробнее ознакомиться во множестве публикаций.
Недостатки ленточных фундаментов:
2. Монолитный ленточный фундамент низкого залегания
Эта разновидность фундамента представляет собой монолитную армированную конструкцию из бетона. Такой фундамент заглубляется не более чем на 600 мм — более точные сведения нужно определять в зависимости от самих конструкций дома и грунта. Стоит отметить, что такой фундамент рекомендуется к установке под деревянные дома, в то же время он обеспечивает достаточную жёсткость и прочность, что сделало его крайне популярным в последнее время. В зависимости от типа грунта существуют разные типы мелкозаглубленного ленточного монолитного фундамента.
Типы мелкозаглубленного ленточного монолитного фундамента:
Самым простым и дешёвым является армированный монолитный фундамент мелкого заглубления. Он может быть установлен как на песчаный, так и на глинистый грунт. Минимальная высота песчаной настилки под фундаментом составляет 200 мм, а высота самого фундамента может варьироваться в зависимости от тяжести дома от 300 мм до 1000 и более. Он обязательно укрепляется строительной арматурой. Рекомендуемый тип бетона — М200. Для лёгких зданий на подвижных грунтах подойдёт поверхностный ленточный фундамент. Он может устанавливаться для брусовых и деревянных конструкций на суглинок, песок, глинистые и пучинистые грунты. Стоит дороже в отличие от фундамента мелкого заглубления. В траншею глубиной около 300 мм кладётся песок, образуя песчаный слой высотой около 100–200 мм, на него ставится бетонная плита с размерами 500х400х60, и уже над плитой в опалубку кладётся бетон (высота 500–700 мм).
3. Столбчатый фундамент
Столбчатый тип фундамента это, пожалуй, самый дешёвый и простой в установке вид основания для здания — простейший расчёт показывает, что он экономически выгодней ленточного в 1,4–2,5 раза
На расчищенный грунт устанавливаются на одинаковом расстоянии (1–2 метра) блоки. Блоки могут быть как специальные (ФБС), так и просто железобетонные, или же стальные сваи. Однако следует помнить, что материал должен в наименьшей степени подвергаться воздействию времени и деформированию. Если устанавливаются небольшие блоки, то они один с другим скрепляются раствором. Если расстояния между столбами планируется больше 2 метров, то в такой ситуации на них ставятся железобетонные балки. Столбчатые фундаменты получаются дешевле ленточных в несколько раз, их гораздо быстрей можно установить. Столбчатый фундамент является хорошим фундаментом для летнего домика, бытовки, однако, негативными сторонами столбчатого фундамента является то, что столбы не зависят друг от друга и вся конструкция может «ходить», деформируя стены дома, особенно кирпичные и пенобетонные. Оптимальные грунты для такого фундамента — это в первую очередь скалистые и песчаные.
К минусам столбчатого фундамента относятся:
4. Свайный фундамент
Столбчато-ригельный фундамент мелкозаглубленный (свайный фундамент) по своей конструкции напоминает ленточный, однако, отличается от него забуриванием с интервалом 1–2 метра свай диаметром порядка 270 мм и наличием специальных перемычек под ригель, выступающий над землёй на 200 мм. Сваи забуриваются в землю на глубину, до которой доходит промерзание грунта, которая обычно составляет от полутора до двух метров. По стоимости и устройству этот вариант находится между полнопрофильным монолитным фундаментом и мелкозаглубленным монолитным. В отличие от первого он гораздо дешевле и проще, а от второго он отличается тем, что хорошо зарекомендовал себя на пучинистых, глинистых, торфяных грунтах, местности с сильным уклоном и при повышенном уровне грунтовых вод. На таких грунтах рекомендуется не углублять ригель, а в землю утрамбовывать только песчаный-щебневый слой.
5. Полнопрофильный монолитный фундамент
Полнопрофильный монолитный фундамент по праву считается одним из самых надёжных, но в то же время и самым дорогим фундаментом. Он рекомендуется к установке под каменные, кирпичные, многоэтажные деревянные — проще говоря, тяжёлые и большие и дома на различных типах грунта.
Этот тип фундамента характеризуется:
6. Плитный фундамент
Такой вид фундамента устанавливается под всей нижней частью здания. Он может представлять собой монолитную железобетонную или решетчатую из сборных железобетонных балок конструкцию. Его сооружение рекомендуется на подвижных грунтах, подверженных сезонным перемещениям (пучинистые, оседающие грунты) — благодаря своей монолитности фундамент равномерно перемещается, не оказывая нагрузок и не вызывая изменений в стенах дома. К тому же поскольку площадь соприкосновения фундамента с землёй очень велика, то давление, оказываемое на грунт значительно ниже чем у других типов фундамента. Это зачастую способствует выравниванию грунта в месте установки фундамента. Фундаменты такого рода достаточно дороги в сооружении ввиду высокой стоимости плит. Их можно рекомендовать к установке под небольшие постройки с прямоугольными формами. В качестве плит можно использовать дорожные плиты типа М-300.
Фундаментные блоки (ФБС)
Основным элементом большинства фундаментов являются так называемые ФБС — фундаментные блоки. Они изготавливаются из бетона в форме параллелепипеда, армируются арматурой, в них вмонтированы петли для удобства перемещения. Торцы блоков имеют пазы, которые предназначены для заливки бетоном в процессе монтажа фундамента.
Именно из ФБС делаются так называемые «сборные ленточные фундаменты из железобетонных блоков»!
К их преимуществам можно отнести низкие сроки сборки и относительную простоту (при наличии подъёмных кранов) установки. Основным недостатком являются щели, однако, он легко устраняется, если делать дополнительную заливку бетоном. А также возникают сложности при установке фундамента под здание сложной формы и при установке его на подвижные грунты – под каменным или кирпичным домом возможно появление щелей и трещин в стенах из-за несвязанности отдельных частей фундамента из блоков ФБС.