Жб фундамент: Железобетонный фундамент и виды жб фундаментов, 🔨 технология строительства. Услуги по забивке жб фундаментов.

Фундамент на железобетонных сваях

Использование ЖБИ в строительстве объектов различного типа и назначения позволило не только существенно сократить затраты на производство и обслуживание конструкций, но и увеличить срок их службы. Фундамент из ЖБИ обладает рядом преимуществ и может использоваться при строительстве как кирпичных и каменных, так и деревянных или монолитно-каркасных домов.

Виды ЖБ фундамента

Железобетонный фундамент по праву считается одной из наиболее долговечных конструкций, устойчивых к механическому, сейсмическому, климатическому и температурному воздействию, а также лидирует во всех отраслях современного строительства ввиду низкой стоимости материалов и технологической простоте обустройства.

Сегодня востребованными являются 3 типа ЖБ фундамента:

• Ленточный;
• Плитный;
• Свайный.

Ленточные основания оптимальны для строительства маловысотных зданий с небольшой вертикальной нагрузкой на несущие опоры (загородных, коттеджных и дачных домов, одноэтажных комплексов, МАФов).

img2

Плитный фундамент отличается лучшей устойчивостью и применяется в районах с высоким уровнем нестабильности грунта, подверженному горизонтальным смещениям, ввиду способности к равномерному распределению весовой нагрузки на грунт. Для строительства конструкции используются плиты высотой 30-100 см глубокого или неглубокого заложения в предварительно откопанный котлован, дно которого находится ниже уровня промерзания почвы (чем выше здание, тем более глубоким должен быть котлован). Проект здания с плитным фундаментом в обязательном порядке подразумевает наличие цокольного этажа.

ЖБ фундамент на сваях отличается максимальной несущей способностью вреди всех типовых конструкций и применяется в высотном и промышленном строительстве. Следует отметить, что технология закладки фундамента этого типа является наиболее сложной и трудоемкой, так как подразумевает использование бурильной или вибрационной техники и копровых установок, осуществляющих погружение конструкций в грунт. Помимо опорных элементов конструкция свайного фундамента включает также ленту, опоясывающую контуры по периметру и соединяющую между собой сваи. Эта лента, или ростверк, предназначен для придания конструкция большей горизонтальной жесткости и устойчивости.

Преимущества фундамента на ЖБ сваях

В строительстве свайных фундаментов применяются заводские изделия размером 15х15х300тдт 20х20х300 мм. Высота изделий этого типа универсальна и оптимальна — она обеспечивает надежность расположения каркаса в любом типе грунта и пригодна для использования в любых регионах вне зависимости от климата и сейсмической нагрузки.

К преимуществам фундаментов этого типа относятся:

• Впечатляющая несущая способность;
• Срок службы порядка 100 лет;
• Плотное опускание в грунт;
• Внутреннее армирование, гарантирующее дополнительную прочность конструкции;
• Влагостойкость, огнеупорность, неподверженность атмосферным и температурным перепадам, поражению грибком и коррозией;
• Простота и оперативность установки и монтажа;
• Невысокая стоимость.

Недостатком фундамента из железобетонных свай является его массивность. Большой вес всей конструкции и отдельных элементов затрудняет монтаж, для которого необходимо использовать краны и спецтехнику (сваебойные машины, копровые мачты с гидромолотом и т.д), что сказывается на дополнительных затратах на строительство, приведенных в смете.

Разновидности свай

Железобетонные сваи различаются по форме, типу конструкции, объему и области практического применения.

• пустотелые сваи — изделия с пустотой внутри и оболочкой в виде железобетонного каркаса;
• монолитный сваи — цельные изделия без пустот, допускающие ударные нагрузки;
• набивные сваи — изделия, которые производятся на стройплощадке с погружением в готовый приямок.

Вместе с тем монолитные железобетонные сваи могут иметь различные особенности, представляя собой круглые, квадратные и прямоугольные изделия. При этом их форма представлена бутылочной, конусообразной или тупоконечной конструкцией. В гражданском строительственаходят применение все виды свай, выбор конструктивных особенностей которых зависит от типа грунта и нагрузки, определяемой этажностью здания.

Набивные сваи разделяются на утолщенные и сплошные, не имеющие на поверхности швов и стыков.

Маркировка свай указывает на их конструктивные особенности, подразумевая следующие типы:

• СП — сваи цельные квадратные, а также квадратные с круглой полостью;
• СО — изделия оболочки составной и цельной конструкции с диаметром от 10 до 30 см;
• СК — сваи круглые в диаметре от 40 до 80 см, цельные, полые и составные;
• С — сваи с поперечным армированием составные, а также цельные квадратной формы;
• 1СД — сваи колонного типа двухконсольные (для крайних осей), сплошные;
• 2СД — аналогичные для средних осей зданий;
• СЦ — сваи сплошные, цельные квадратной формы, без поперечного армирования.

Параметры свай

Прочностные характеристики, а также значения устойчивости к внешним факторам свай (морозостойкость, водонепроницаемость и устойчивость к коррозии), как железобетонных изделий, зависит от марки примененного для изготовления бетона. Промышленное изготовление жб свай нормируется правилами ГОСТ 19804 — 2012. Стандарт позволяет использовать для производства свай тяжелые, а также мелкозернистые бетоны. Зачастую находят применение марки В6,5 и выше. Для повышения прочности свай в качестве элементов армирования применяется ненапрягаемая и напрягаемая продольная арматура А300 (A-II), также А400 (А-III) согласно ГОСТ 5781 и А600 (A-IV), а также А800 (A-V) в соответствии с ГОСТами 5781 и  10884. Для конструктивной арматуры в заводских условиях для формирования спиралей, хомутов или сетки применяют проволоку холоднотянутую низкоуглеродистую, а также горчекатаную стержневую классов В500 и А240 соответственно.

Качество изделий определяется размером раковин на поверхности бетона и трещиностойкостью изделий.

устройство и расчет фундамента на забивных сваях

Содержание:

• Виды железобетонных свай
• Данные для расчета размеров и количества забивных свай для фундамента
• Плюсы и минусы фундамента на забивных ЖБ-сваях
• Фундамент на забивных ЖБ-сваях с плитой

Фундамент из забивных железобетонных свай представляет собой готовые свайные столбы, забитые на требуемую глубину с помощью специальной техники без предварительной выемки грунта. Это удачная альтернатива другим видам основания зданий на сложных грунтах и проблемном рельефе с оврагами, ямами, холмами. Свая – железобетонный стержень с квадратным, прямоугольным, круглым поперечным сечением и длиной 3-25 м. Конкретные размеры столбов определяют в зависимости от габаритов строения и характеристик участка. Забивка обычно осуществляется с использованием сваезабивного оборудования – гидравлического, паровоздушного, на дизельном двигателе.

Виды железобетонных свай

Опорные железобетонные опоры выпускают цельными и полыми. Полые ЖБИ имеют круглую полость и круглую или квадратную форму наружного сечения, востребованы в малоэтажном строительстве. Они имеют относительно небольшую массу и более удобны в монтаже по сравнению со сплошными изделиями. Полые столбы не подходят для применения в сейсмоопасных зонах, на торфяниках. Цельные опоры имеют круглое, квадратное или прямоугольное сечение.

При производстве этих изделий используется гидротехнический бетон и стальная арматура – ненапряженная или предварительно напряженная. В продольном направлении располагают рабочую арматуру, а в поперечном – конструктивную, которая принимает на себя нагрузки, возникающие при забивании сваи.

Область применения фундаментных ЖБ-опор зависит от их сечения и типа армирования:

• опоры с предварительно напряженной арматурой – среднеплотные грунты;
• столбы с обычной ненапряженной арматурой – песчаные и глинистые грунты;
• сваи с продольным ненапряженным армированием – грунты, склонные к сжатию, без крупных камней и глинистых включений.

Данные для расчета размеров и количества забивных свай для фундамента

При определении параметров фундаментных опор учитывают:

• Тип почвы. Его определяют по справочникам, в сложных случаях – с помощью геологических исследований.
• Массу строения. Она вычисляется, исходя из массы стройматериалов, потраченных в ходе строительства. Для полученного при расчетах итога берут запас в 30 %.
• Снеговые и эксплуатационные нагрузки – от мебели, бытовой техники, людей.
• Глубину расположения грунтовых вод, ожидаемый уровень наводнения на территории.

При расчете количества опор учитывают, что их необходимо располагать:

• на каждом углу строения;
• в местах, где пересекаются наружные и внутренние стены, внутренние стены между собой;
• дополнительно по периметру наружных стен и во внутренних помещениях таким образом, чтобы расстояние между соседними столбами не превышало 3 м.

Плюсы и минусы фундамента на забивных ЖБ-сваях

Фундаменты из забивных свай востребованы при строительстве частных жилых домов, хозпостроек, гаражей, летних кухонь. Здания могут быть построены из древесных материалов, кирпича, газобетона, пенобетона.

Плюсы выбора этого типа основания:

• Возможность применения на сложных грунтах, на которых другие основания возводить не рекомендуется. Устройство фундамента из забивных свай – оптимальный вариант на затопляемых территориях.
• Скорость. На возведение основания требуется один день. Продолжать строительство можно уже в день установки свай. Устройство монолитного железобетонного фундамента занимает гораздо больше времени, а после его заливки должно пройти 28 дней, чтобы бетон набрал марочную прочность.
• Экономичность. Минимальный объем земляных работ снижает себестоимость фундамента на 20-25%.
• Возможность вести работы круглогодично.
• Способность основания выдерживать высокие нагрузки, длительный эксплуатационный период.

При устройстве забивного свайного фундамента почвы не разрыхляются, а утрамбовываются, что повышает нагрузочную способность основания.

Основной минус такого выбора – невозможность сооружать цокольный этаж или подвальное помещение. К тому же при проведении сваезабивных работ необходимо соблюдать определенное расстояние от места проведения забивки столбов до ближайшего строения. Такие опоры не могут использоваться на скальных грунтах.

Фундамент на забивных ЖБ-сваях с плитой

При строительстве многоэтажных зданий большой высоты забивные сваи сочетают с железобетонной плитой, которая выполняет функции расширенного ростверка. Она равномерно распределяет нагрузки между опорами и поглощает вибрационные воздействия, поступающие от всех конструктивных элементов строения.

Можно ли использовать железобетонный фундамент в качестве заземляющего устройства для молниезащиты?

Обычно современные здания имеют встроенные железобетонные конструкции и строятся на железобетонном фундаменте. Это значительно упрощает конструкцию системы заземления. Действующие нормативные документы рекомендуют использовать преимущественно естественные грунтовые устройства.

ГОСТ 12.1.030-81 «Электробезопасность. Защитное токопроводящее заземление. Заземление нейтрали» по-прежнему распространяется на заземление электрооборудования. Применительно к системам молниезащиты ситуация гораздо сложнее, так как их заземление должно за короткое время пропустить большой электрический заряд.

Особенности заземления систем молниезащиты

Основным документом, регламентирующим устройство систем молниезащиты, является СО 153-34.21.122-2003 Инструкция по молниезащите зданий, сооружений и производственных коммуникаций. Но в этом документе использование железобетонного фундамента в качестве естественного заземления рассматривается лишь вкратце. В п. 3.2.3.3 указано, что арматура должна удовлетворять требованиям, предусмотренным в п. 3.2.2.5, т. е. обеспечивать электрическую непрерывность связи между элементами. Кроме того, для предварительно напряженного бетона мы должны оценить влияние протекающего электрического тока с точки зрения возможных механических воздействий. Другие факторы (такие как марка бетона, свойства грунта, защитное покрытие железобетонных конструкций) в Инструкции не рассматриваются, хотя они необходимы для оценки использования фундамента в качестве устройства заземления. Поэтому на практике приходится пользоваться документом РД 34.21.122-87 Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений.

Согласно РД 34.21.122.87 п.1.8 рекомендуется использовать естественные заземлители, за исключением случаев, когда металлические элементы фундамента имеют эпоксидные или полимерные покрытия для защиты от агрессивных грунтов. Кроме того, запрещается использовать фундамент для заземления системы молниезащиты при влажности грунта менее 3%. Пункт 1.8 Инструкции требует наличия сплошной электрической связи между железобетонным фундаментом и токоприемником по арматуре, при этом соединение арматуры с закладными деталями осуществляется сваркой.

Существующий подход к заземлению систем молниезащиты предусматривает оценку стандартных заземляющих конструкций, а не сопротивление рассеиванию. Такой типовой конструкцией РД 34.21.122-87 считает железобетонный фундамент. В пункте 2.2 Инструкции указано, что железобетонные фундаменты произвольной формы могут применяться в качестве естественного заземления для молниезащиты при площади их контакта с грунтом не менее 10 кв.м. Еще одним важным ограничением является то, что фундамент не должен разрушаться при ударе молнии.

Между тем, агрессивных грунтов – это в основном природное явление, наблюдаемое даже в самых экологически чистых местах. Таким образом, обычно используется защитное покрытие для фундамента. Использование отдельного устройства заземления часто неосуществимо как с технической, так и с экономической точек зрения. Другое дело, что такие фундаменты должны обеспечивать необходимый уровень электробезопасности при ударе молнии.

Агрессивные грунты и защита железобетона от их воздействия

В настоящее время вопросы защиты железобетонных конструкций от агрессивного воздействия грунтов в России регулируются межгосударственным стандартом ГОСТ 31384-2008 «Защита железобетонных конструкций и железобетона от коррозии». Общие технические требования. По этому ГОСТу агрессивное действие грунта определяется по глубине, на которой бетон разрушается или теряет свои защитные свойства по отношению к стальной арматуре в течение 50 лет. Слабоагрессивная почва имеет менее 10 см, среднеагрессивная – от 10 до 20 см, сильноагрессивная – более 20 см.

К методам первичной защиты относятся измерение состава бетона, а также комплекс конструктивных решений, снижающих степень коррозии. Бетон должен быть более плотным и обеспечивать более надежную защиту стальной арматуры, чем обычно. Вторичные средства включают нанесение защитных покрытий на железобетонные конструкции, а также их обработку антисептическим составом, если коррозия вызвана бактериями.

Вторичная защита железобетона включает нанесение специального покрытия

Для слабоагрессивных грунтов в основном применяют первичные способы защиты, а вторичные средства применяют по мере необходимости. В умеренно агрессивных грунтах обязательно применение как первичной, так и вторичной защиты, при этом последняя ограничивает доступ агрессивных веществ к железобетону. Наконец, в высокоагрессивных грунтах необходимо применять как первичные, так и вторичные способы защиты, при этом вторичные способы должны полностью изолировать железобетон от агрессивных сред.

Влияние марки бетона и свойств грунта на параметры заземления

Удельное электрическое сопротивление водостойкого бетона, используемого для первичной защиты от агрессивных грунтов, значительно выше, чем у обычного бетона. Это связано с более плотной структурой, содержащей минимум пор. В водостойком бетоне удельное электрическое сопротивление можно рассчитать на основе данных о коэффициенте водопоглощения и степени водостойкости. Также выпускаются марки бетона, устойчивые к агрессивным средам за счет введения в них специальных добавок. Объемное удельное сопротивление таких марок бетона рассчитывается путем измерений на конкретных образцах.

Возможность использования железобетонных фундаментов в качестве системы заземления для молниезащиты сильно зависит от свойств грунта. Обычно при высокой агрессивности грунта использование фундамента в качестве заземляющего устройства также невозможно , так как ГОСТ требует полной изоляции железобетона от агрессивных сред.

Но мы неплохо можем работать со слабо- и среднеагрессивными грунтами. Однако они предполагают некоторые ограничения не только потому, что меры защиты повышают сопротивление рассеянию. Агрессивные почвы обычно богаты сульфатами и хлоридами. В результате электролиза выделяются хлор и сера, которые дополнительно способствуют разрушению железобетона. Поэтому для слабо и среднеагрессивных грунтов для оценки способности фундамента «работать» в качестве заземляющего устройства в качестве критерия безопасности принимается плотность тока, протекающего от арматуры (далее мы расскажем, где можно взять ее допустимые значения от).

Методы оценки

В России ГОСТ 12.1.030-81. Электробезопасность. Защитное проводящее заземление. Нейтрализация по-прежнему эффективна. Он содержит справочное приложение «Оценка возможности использования железобетонных фундаментов промышленных зданий в качестве устройств заземления». Казалось бы, это так здорово, что у нас есть этот официальный нормативный документ, но… он берет в качестве критерия приемлемости сопротивление рассеянию. Этот критерий можно использовать при расчете заземления электроустановок, но в настоящее время он не используется в молниезащите.

Единым справочником по оценке пригодности фундаментов для использования в качестве заземляющих устройств молниезащиты в России до сих пор являются Материалы для проектирования и контроля эксплуатации «Использование заземляющих свойств строительных конструкций промышленных зданий и сооружений», изданные в 1991 г. Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт электротехнического производства. На основании свойств грунта, бетона и защитного покрытия по формулам и графикам, приведенным в Материалах, рассчитывается плотность тока, протекающего по арматуре. Сравнение этих параметров с нормативными значениями позволяет сделать вывод о возможности использования фундамента в качестве заземляющего устройства. Авторами Материалов рассчитаны нормативные показатели путем установления зависимости между плотностью тока и напряжением прикосновения, нормируемым по ГОСТ 12.1.038-82 Электробезопасность. Максимально допустимые значения напряжений и токов срабатывания…

Означает, что параметров заземления на железобетонном фундаменте косвенно нормируются по ГОСТ 12.1.038-82; других стандартов для них в России нет до сих пор. В материалах Всероссийского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института электротехнической промышленности за 1991 г. установлена ​​связь между напряжением прикосновения и параметрами грунта, бетона и конструкции фундамента. Однако мы не можем использовать их, не задумываясь. Эксперты должны оценить пригодность фундамента, когда он используется для молниезащиты.

Выводы

Основные работы по созданию методов оценки пригодности фундамента в качестве заземляющего устройства были проведены в России в 80-х и начале 90-х годов. С тех пор это научное направление развивалось только в РЖД для решения ряда задач, направленных на замену одного типа опор контактной системы на другой тип.

В то же время с 90-х годов в российской экономике произошли существенные изменения. Технологии тоже продвинулись. Следовательно, Применение нормативной базы для фундаментов, используемых в качестве заземляющих устройств, требует привлечения квалифицированных специалистов. Много проблем возникает, когда новое здание строится на старом фундаменте или модернизируется старое здание, или модернизируется система молниезащиты для существующего здания. Чтобы проверить, можно ли использовать фундамент здания в качестве устройства заземления, обратитесь в Технический центр Zandz.com.

Статьи по Теме:

11.1. ROOT СОВЕРШЕНСТВУЕТ ЖЕЛЕЗНО-БЕТОННЫЙ ФУНДАМЕНТ – Профессор архитектуры

Первые две недели мая 1885 года действительно были , головокружительное время для Burnham & Root. 1 мая, открытие Торговой палаты, не только тихо открылась страховая биржа Бернхэма и Рута, но и Армор, Кент и Бенсли с гордостью воспользовались случаем открытия Торговой палаты, чтобы объявить, что, наконец, после более чем двух лет Из-за фальстартов вот-вот должно было начаться строительство здания Риальто, расположенного сразу за Торговой палатой и провозглашенного самым большим в мире офисным зданием.

Сразу к востоку от Board of Trade их десятиэтажное здание Phoenix Building готовилось к началу строительства. И чтобы закончить перечисление рабочей нагрузки офиса, Рут все еще работал над окончательным проектом тринадцатиэтажного Монаднока, который будет возведен всего в одном квартале к востоку от Феникса, на юго-западном углу Джексона и Дирборна. Персоналу Burnham & Root, похоже, не хватало работы. А затем, двенадцать дней спустя, было объявлено, что предложение Э. К. Уоллера на старом участке «Гнездовье» было выбрано. Через несколько дней Рут должен был спроектировать для этого участка офисное здание, которое должно было быть даже больше, чем Риальто.

К сожалению, именно в этот момент владельцы каменоломен в Лемонте и Джолиет решили отказаться от, по-видимому, справедливого требования со стороны своих рабочих о повышении их дневной заработной платы. 3 мая, всего через два дня после объявления, которого Бернхэм и Рут с некоторым нетерпением ждали в течение последних двух лет, о том, что строительство наконец должно было начаться на Риальто, рабочие карьера забастовали, лишив чикагских строителей материала, который традиционно требовался в первую очередь для строительства. любой крупный строительный проект: резной камень для пирамидального фундамента здания. Время этого события, совпадающее с предстоящими строительными проектами его офиса, не может быть легко проигнорировано для понимания разработки Рутом именно в этот момент нового типа фундамента, который вообще не требовал камня, что позволило продолжить строительство Риальто. расписание.

Как обсуждалось ранее, размер каменной пирамиды, необходимой для переноса веса десятиэтажного офисного здания на относительно слабую почву Чикаго, может легко превышать десять футов в высоту. Совокупная масса всех пирамид в подвале десятиэтажного здания занимала большую часть полезной площади на этом уровне, не позволяя сколько-нибудь значительно использовать эту потенциально ценную площадь этажа как раз в тот момент, когда такого пространства становилось все больше. необходимость в растущем количестве машин, встраиваемых в высотные здания (лифты, электрические генераторы, котлы, вентиляторы и т.  д.).  С появлением электрического освещения в середине 1880-х годов коммерческие здания стали оснащаться собственными электрогенераторами. , место для которого нужно было найти. Подвал казался подходящим местом, если бы только расположенные там египетские памятники можно было бы уменьшить в размерах, а еще лучше полностью ликвидировать.

Будь то отсутствие ограненного камня из-за забастовки, или желание Рута открыть подвал для размещения механического оборудования, или сочетание этих двух проблем, необходимость оказалась матерью изобретения: Рут изобрел современный бетонный фундамент, армированный железом. Тремя годами ранее он использовал слой железных железнодорожных рельсов в ряде фундаментов в блоке Монток, чтобы уменьшить их общую высоту на один ряд камней, чтобы фундаменты по-прежнему помещались в подвале, не пробивая себе путь в основание. первом этаже или вынуждая Рута располагать свои базы глубже, чем считалось безопасным в Чикаго. Это было просто «одноразовое» решение этой конкретной проблемы, потому что Рут не использовал железо в своих фундаментах в течение следующих трех с лишним лет 9 . 0003 Джон Веллборн Рут. Железнодорожные рельсы, используемые для замены слоев камня в фундаменте, 1885 год. (Hoffmann, Root )

Теперь, почти четыре года спустя, к нему вернулась идея использования железных рельсов в фундаменте, хотя и в гораздо большем масштабе. . Вместо того, чтобы использовать каменную пирамиду высотой десять футов, позволяющую гравитации постепенно распределять нагрузку под углом 45° при сжатии на достаточную площадь земли, Рут использовал внутреннюю прочность железных секций на растяжение для прямой передачи той же нагрузки при двунаправленном изгибе. , полностью устраняя необходимость в каменных пирамидах под углом 45°. Очевидно, к тому времени Рут достаточно экспериментировал с бетоном, чтобы быть уверенным, что этот относительно новый материал выдержит испытание временем в таком критическом месте, поскольку он убрал весь вырезанный камень, решив вместо этого разместить выравнивающее основание из бетона на земле. . Вдобавок к этому Рут проложил линию железных рельсов или Т-образных профилей, каждый из которых находился непосредственно рядом с соседним. Они были залиты слоем бетона, чтобы удерживать их на месте и, по-видимому, в попытке предотвратить их ржавчину (что, хотя и замедляет начало окисления, не обязательно предотвращает его). Поверх него был уложен еще один слой рельсов, идущий перпендикулярно нижней линии рельсов. После укладки их в слой бетона третий слой рельсов укладывался в том же направлении, что и первоначальный слой, и так далее, обычно останавливаясь после укладки четырех слоев рельсов, создавая двумерную решетку или крест-накрест. перекрещенный штабель рельсов, похожий на то, как рельсы до сих пор хранятся на железнодорожных станциях.

Полученная в результате тонкость этой многослойной сборки железных решеток, заключенных в бетонную подушку, позволила разместить ее непосредственно под плитой пола подвала, но все же в безопасном месте в слоях почвы глубиной тринадцать футов.