Проектирование фундамента

Строительство любого здания или сооружения представляет собой сложный многоступенчатый процесс, каждый из этапов которого сопровождается точными расчетами. При этом порядок этапов не зависит от типа, этажности и габаритов здания. Одним из первых этапов проектировочных работ является проектирования фундамента. От правильного выбора основания зависит беспроблемная эксплуатация здания или сооружения в течение всего заявленного срока, поэтому данный этап можно назвать одним из наиболее важных.

Есть несколько типов оснований: плитные, свайные, ленточные, столбчатые. Каждый из этих видов имеет ряд особенностей, преимуществ и недостатков, которые обуславливают сферы их применения. Проектирование каждого их вышеперечисленных видов оснований также имеет свои особенности.

Среди особенностей здания или сооружения, которые необходимо учитывать для правильно выбора основания стоит выделить тип и вид постройки, габариты, геологическую обстановку на участке строительства, а также климатические условия местности (глубина промерзания грунтов, влажность и т. д.).

Важнейшими характеристиками фундамента являются его глубина, размер и сечение. Данные параметры должны быть выбраны оптимальным образом. В противном случае это чревато возникновением деформаций на дальнейших этапах строительства и эксплуатации строения.

Основные нормы и положения при проектировании фундамента

Проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений регулируется нормами, установленными действующим законодательством. Согласно СНиП No 50-101 от 2004 года используют сокращенные предписания по расчету согласно следующим параметрам:

Перераспределение усилий;
Действие сил продавливания и распора.

С учетом данных правил при разработке проектировочной документации опираются на требования, чтобы:

После того как сооружение отработало предполагаемый срок эксплуатации, оставалась возможность возврата грунтов в исходное положение;
Исключить или минимизировать деформационное влияние на грунтовые воды основания;
Сократить трудовые и энергозатраты на возведение основание, а также вернуть материалы в цикл строительства после окончания использования;
В закрепляющих грунт конструкционных технологиях использовать экологически чистые составляющие;
Применять методы, которые не нанесут вред окружающей среде, в устройстве свай и те, что связаны с воздействиями вибраций и шума при их забивании.

Виды расчетов при проектировании фундаментов

Распределение напряжений в основании зданий и сооружений

Сегодня активно расширяются методы влияния на почву для того, чтобы улучшить характеристики устойчивости и усиления основного блока. В частности, в данном вопросе большую роль играет экологический фактор, который так же важен, как требования прочности и деформации. Возводимые здания и их фундаменты действуют на грунт, оказывая влияние на глубину больше, чем уровень их залегания. Из-за этого возникает осадка почвы, уплотнение, вследствие чего может понадобиться вмешательство в режим подземных вод для его коррекции.

Система расчетов напряжений включает три составляющих:

Основание;
Фундамент;
Здание.

Заранее определяется коэффициент жесткости. Этот коэффициент может быть найден при помощи приближений, основывающихся на линейной и нелинейной моделях.

Расчетное сопротивление грунтов оснований

Расчетное сопротивление грунтов оснований (РСГ) – это характеристики прочности почвы согласно нормативам, использующимся при разработке проектной документации для зданий и сооружений. РСГ рассчитывают с использованием специальных формул и таблиц.

Определение глубины заложения и размеров подошвы

Этот параметр является одним из основополагающих. Он влияет на долговечность, надежность и эффективность проектных решений в строительстве. Так, возведенные постройки по одной схеме фундамента для дома могут иметь разные показатели ГЗ.

Расчет оснований фундаментов по деформациям

С помощью данных вычислений ограничиваются искажения всех конструкционных элементов так, чтобы была гарантирована невозможность достигнуть состояния, при котором эксплуатация здания будет затруднена, а также появления недопустимых перемещений. К таковым относятся осадки, изменение уровней и положений зданий, а также крен и расход швов. Данные деформации, снижают долговечность срока эксплуатации здания и сооружения.

Расчет по несущей способности (ОНС)

При помощи расчетов ОНС обеспечиваются устойчивость и прочность фундаментного основания и исключение его сдвига по подошве либо опрокидывания.

Проектирование основных видов оснований

Проектирование ленточного фундамента

Ленточное основание чаще всего используется в малоэтажном строительстве. Такие основания относятся к мелкозаглубленным. Они хорошо проявляют себя на сухих грунтах с отсутствием пучения. Среди основных достоинств ленточного фундамента стоит отметить распределение нагрузок по периметру проектируемого здания.

Проектирование начинается с определения глубины заложения ленты. Данные параметры зависят от размеров здания и геологической обстановки на участке строительства. Отметим, что глубина заложения может варьироваться в широких пределах и доходить до 3 метров (при возведении здания на мягких грунтах).

Ширина ленты должна, как минимум, равняться ширине несущих стен дома, но рассчитывается, от планируемой нагрузки (вес конструкций и полезной нагрузки). К этому всегда прибавляется вес обстановки, оборудования – всего того, что будет находиться в здании.

Проектирование плитных фундаментов

Плитными называют основания, которые выполнены из монолитного железобетона, с площадью, равной площади проектируемого здания. Также в проектировочные работы входят следующие расчеты:

Нагрузка на обрез фундамента с учетом особенностей проекта здания и геологической обстановке на участке строительства;
Глубина и характер промерзания почвы;
Выбор разновидности фундамента (монолит, армированный);
Выбор соответствующих условиям материалов;
Расчет глубины фундамента;
Проектирование дренажной системы;
Величина сжимаемой толщи грунта.

Проектирование свайных фундаментов

Свайными фундаментами называют основания, которые состоят из железобетонных или других свай, забиваемых в грунт и соединенных между собой ростверком. Такие фундаменты отлично подходят для строительства на слабых грунтах, а также при возведении многоэтажных зданий. Проектирование свайных фундаментов является не самой простой задачей, требующей определения следующих параметров:

Диаметр свай, глубина их залегания;
Количество свай, схема их размещения;
Тип ростверка, его сечение;
Тип армирования обвязки;
Расчет устойчивости к нагрузкам на изгиб и продавливание;
Осадки грунта.

Проектирование столбчатых фундаментов

Столбчатые фундаменты, как правило, используются в большепролетных промышленных зданиях и сооружениях, таких как склады или эстакады. По углам здания и в местах пересечения координационных осей монтируются фундаменты стаканного типа, под теми участками конструкции, где сосредоточена наибольшая нагрузка здания. В столбчатый фундамент (стакан) защемляется колонна каркаса здания. При этом зачастую на ступени столбчатого фундамента монтируется ригель (ростверк) для последующего монтажа цокольных панелей или стены. В некоторых случаях столбчатый фундаменты используют при проектировании основания под промышленное оборудование.

Наша компания выполняет работы по проектированию фундаментов различных типов для промышленных зданий и сооружений, складов, грузовых терминалов, а также различных технических сооружений.