|
|
Выбор конструкции ленточного
фундамента и дополнительных мероприятий определяется инженерно-геологическими
условиями площадки (напластование грунта, его свойства и в первую очередь
сжимаемость и т. п.), прочностью и жесткостью здания, зависящими от его
конструктивного решения.
При малосжимаемых грунтах, модуль деформации которых 100 кг!см2, и относительно равномерном их напластовании Могут применяться ленточные фундаменты,
устраиваемые как из нескольких рядов блоков по высоте, т. е. крупноблочные,
так и из одного ряда — панельные в зданиях различной конструкции; кирпичных,
крупноблочных и крупнопанельных. Однако и при таких грунтах требуются
некоторые конструктивные мероприятия, увеличивающие пространственную
жесткость сборных фундаментов.
В том случае, когда поперечная (или продольная)
фундаментная стена выполняется из кирпича, связь между стенами осуществляется
анкерными металлическими сетками, укладываемыми в каждом ряду стеновых
блоков. Глубина заделки должна быть не менее двойной ширины стенового блока.
Устройство отверстий в местах примыкания стен для пропуска коммуникаций осуществляется
так, как это показано на 23. В этом случае перекрывающий проем блок, а также
нижний должны быть перевязаны с продольными стенами. Отверстия в наружных
стенах осуществляются раздвижкой блоков. При этом перекрывающий отверстие
блок должен заходить за грань отверстия на величину не менее половины высоты
блока, а не так, как это показано на 24.
При устройстве крупноблочных фундаментов жесткость их и
прочность обеспечиваются перевязкой вертикальных швов. Если глубина перевязки
швов окажется недостаточной, то разрушение такого фундамента от действия
растягивающих усилий произойдет по швам.
При кладке фундаментов из блоков -правильной формы можно
создать такую перевязку, при которой разрушения будут происходить не по швам,
а по камню, и в этом случае сопротивляемость кладки растяжению будет еще
больше.
Определим для крупноблочной кладки глубину перевязки, при
которой разрушение произойдет по. блоку. Для такого разрушения необходимо,
чтобы сопротивление сдвигу по швам было больше или равно прочности блока на
растяжение (сопротивляемость вертикальных швов растяжению не учитываем).
Подставляя значения Fcaf F6л> Т и Rp в формулу,
определим минимальную глубину перевязки а, при которой разрушение произойдет
по блокам, т. е. когда сопротивление фундамента из крупных блоков растяжению
будет больше, чем бутового.
В настоящее время типовые стеновые блоки изготовляются из
бетона марки 100, а укладка их обычно осуществляется на растворе марки 25. В
этом случае можно .принять Rp = = 10 кг/см2 и Т= 3 кг/см2. Величина а будет
зависеть только от количества рядов блоков, которое обычно не превышает пяти.
В этом случае а = (1,1 н-1,5) h для типовых блоков или не менее 0,3 их длины.
Следует отметить, что величина тангенциального сцепления
раствора с блоком зависит от многих факторов: прочности раствора и содержания
в нем воды, влажности блоков и чистоты поверхностей, скрепляемых раствором, и
пр Нормами учитывается только зависимость силы сцепления от"прочности
раствора. Опытами установлено, что силы сцепления -при одной я той же марке
раствора могут отличаться одна от другой в 2—3 раза. Следует отметить, что
при оценке тангенциального сцепления не учитываются фа.кторы, повышающие его
величину и обеспечивающие необходимый коэффициент запаса Одним из таких
факторов является наличие напряжений " нормальных к плоскости швов,
вызванных действием веса' вышележащей части стены и повышающих прочность
кладки на сдвиг.
Предположение о том, что силы трения в значительной степени
повышают сцепление (и тем самым сопротивление сдвигу), подтверждается
наблюдениями за развитием трещин в кирпичных зданиях при их неравномерной
осадке, j е при возникновении в стене растягивающих усилий. Так, в *вепх- ней
части стены трещины обычно проходят по горизонтальным и вертикальным швам, а
в нижней части по вертикальным швам и кирпичу. Таким образом, по мере
увеличения нормальной силы трение, а следовательно, и сцепление кирпича с
раствором настолько увеличиваются, что наиболее слабым сечением кладки
оказывается сечение по кирпичу Поэтому наличие значительных сил трения кладки
Фундамента вызванных весом надфундаментной части здания, обеспечит величину
тангенциального сцепления, принятую в расчете
Таким образом, увеличение глубины перевязки повышает
прочность фундамента в продольном направлении с другой стороны, обеспечение
необходимой перевязки осложняется ввиду ограниченного числа типоразмеров
элементов. Поэтому при малосжимаемых грунтах можно допустить как минимальную
глубину перевязки, равную (0,^высоты блока. Ограниченность типоразмеров
приводит к тому, что не всегда удается уложить блоки так, чтобы их общая
длина была равна длине стены и в ряду остается незаполненный участок меньше
Длины блока В этом случае можно оставлять проемы длиной не более Об ж которые
должны быть заполнены кирпичом или бетоном Такие разрывы в углах здания и в
местах примыкания стен'оставлять не допускается.
При устройстве фундаментных стен из панелей необходимо
предусматривать возможность их соединения в верхней части. Для этого в
верхней .плоскости панелей следует помещать закладные детали, надежно
заанкеренные в тело элемента
При малой изменчивости сжимаемости основание, можно применять
утоненные фундаментные стены, толщ,и. На КОТОРЫХ меньше толщины наземных
стен. При этом не рекомендуется делать стены подвала толщиной менее 30 см, а величину свеса цоколя больше 13 см. При таком решении конструкции необходимо во избежание
эксцентрицитета стремиться чтобы равнодействующая всех вертикальных нагрузок,
передаваемых на фундаментную стенку, совпадала с центром тяжести ее сечения.
Во внутренних стенах как при наличии подвала, так и без него и в наружных
бесподвальных зданиях это легко обеспечить одинаковыми свесами с обеих
сторон. В наружных стенах при наличии подвала целесообразно свес делать с
наружной стороны с тем, чтобы внутренние плоскости фундаментной и
надфундаментной стен совпадали. Это уменьшит эксцентрицитет, образуемый
нагрузкой от перекрытия над подвалом. Вообще желательно и =в этом случае так
проектировать фундаменты, чтобы избежать внецентревното сжатия ,в стенах подвала.
При необходимости местных уширеций стен, например под
самонесущие пилястры, можно ограничиться устройством консоли в виде
железобетонной плиты. Однако при значительных уширениях, где величина свеса
превышает 25 см, следует блоки-подушки в местах уши рения заменять другими, у
которых верхняя плоскость достаточно широка для укладки поперек стеновых
блоков.
Для создания дверных проемов в стенах подвала применяют
специальные блоки, что увеличивает количество типоразмеров и осложняет
производство работ. Целесообразнее устраивать такие проемы, оставляя
промежутки между обычными блоками.
При возведении сборных ленточных фундаментов с различными
отметками .подошвы переход от одного уровня к другому осуществляется уступом,
высота которого равна высоте блока-подушки или фундаментного стенового блока.
При сильносжимаемых грунтах и неравномерных
напластованиях, когда чередуются слои грунта различной толщины и сжимаемости,
необходимо считаться с возможностью появления неравномерных осадок и, как
следствие этого, возникновения в несущих конструкциях дополнительных усилий.
Наиболее характерными случаями деформаций здания являются: прогиб — большая
осадка середины здания, чем краев, и перегиб здания. В первом случае
растягивающие усилия появляются в нижней части, во втором случае — в верхней.
Как правило, от этих усилий возникают дополнительные напряжения, превышающие
расчетные сопротивления материала, например кладки стен, в результате в них
появляются деформации в виде трещин. Для предотвращения возникновения
деформаций эти усилия должны быть восприняты какими-либо дополнительными
конструктивными элементами. При этом следует иметь в виду, что здание в целом
является неравнопрочным, т. е. в зависимости от вида деформации — прогиба или
перегиба — оно по-разному сопротивляется возникающим в нем усилиям. Так, если
растягивающим усилиям в верхней части стены сопротивляется только кладка
стен, то в нижней части стены — не только кладка, но и силы трения,
возникающие в .месте контакта грунта с подошвой и 'боковыми поверхностями фундаментов.
Другим фактором, увеличивающим прочность нижней части здания, является
повышение сопротивляемости камней сдвиту в результате действия значительной
нормальной силы, вызванной нагрузкой вышерасположенной части здания. Наличие
этих факторов повышает сопротивляемость нижней части стены здания, чем
отчасти и объясняется отсутствие в фундаментах трещин с большим раскрытием.
Таким образом, назначение конструктивных мероприятий с целью предотвращения
появления трещин от неравномерных осадок следует производить с учетом вида
деформаций здания. Эффективным мероприятием, позволяющим воспринять
растягивающие усилия и тем самым уменьшить чувствительность здания к
неравномерным осадкам, является устройство в стенах непрерывных
железобетонных поясов. Это решение, примененное проф. Б. Д. Васильевым при
строительстве на сильносжимаемых грунтах в Ленинграде, оправдано практикой
строительства и в настоящее время ,получило всеобщее признание
Следует отметить, что продольное армирование
предусматривалось и для монолитных фундаментов при возведении зданий на
неравно,мерно сжимаемых грунтах. Поэтому совершенно неправильно мнение, что
введение армированных поясов в сборные фундаменты является следствием
недостаточной их прочности. Как было показано ранее, крупноблочные фундаменты
в определенных условиях, а именно, при достаточной глубине перевязки блоков,
оказываются даже прочнее монолитных.
|