Фундаменты

Материалы для фундаментов. При строительстве жилых домов особое внимание уделялось прочности и надежности фундаментов. Несмотря на то что все решения по устройству фундаментов прини­мались лишь по инженерной интуиции исходя из толщины стен пер­вого этажа, фундаменты отличались определенной надежностью. Для устройства фундаментов применяли прочный естественный и искус­ственный строительный материал, отличающийся высокой долго­вечностью. Широко использовали бут трех разновидностей: рав­ный — камень случайной формы и размеров, не имеющий правиль­ных постелей; постельный — камень с двумя примерно параллель­ными плоскостями, линейные размеры которых больше высоты камней; плитняк — камень с естественными правильными постеля­ми. Бутовый фундамент из камня-плитняка встречается редко, обычно — под особо капитальными стенами, он отличается высокими прочностными характеристиками и большими сроками эксплуата­ции.

Фундаменты из рваного бута ввиду значительных отклонений от правильной формы работают в более напряженном состоянии. В та­ких фундаментах большую роль играют концентрация напряжений на выступающих частях камня и расклинивающее влияние камней друг на друга. При выщелачивании из раствора извести под воздейст­вием агрессивных вод снижается первоначальная прочность фунда­ментов и с увеличением на него нагрузки возможны случаи выпира­ния камней из-под стены.

Бутовые фундаменты в большинстве случаев выполняли прямо­угольной формы и на 5—10 см шире толщины стен (рис. 2.5). Реже выкладывали фундаменты трапециевидной формы, так как они обла­дают меньшей прочностью, а при вымывании раствора углы фунда­ментов почти не работают, и возможны варианты их откалывания.

Для бутовых фундаментов применяли цементные и сложные рас­творы (известь, цемент, песок). Чисто известковые растворы исполь­зовали только в сухих грунтах для зданий высотой не более 8 м.

Бутовая кладка требовала значительных затрат ручного труда, что увеличивало сроки строительства и его стоимость. Начиная со второй половины 30-х годов прошлого столетия при значительных объемах строительства переходят на применение бетона. При отсутствии грунтовых вод или в фундаментах, расположенных выше их уровня, для бетона применялся кирпичный щебень. Стремление к снижению расхода цемента, а в свою очередь к уменьшению стоимости конст­рукций без нарушения их прочностных качеств привело к примене­нию бутобетонной кладки. Во время бетонирования укладывали отдельные камни разного размера, оставляя между ними промежутки, достаточные для заполнения раствором. Количество камней в буто­бетоне колеблется в пределах 25—30 % от объема кладки.

Р и с. 2.5. Бутовый фундамент:

а — бесподвальное здание; б — здание с подвальным этажом; 1 — бутовая кладка под стены;

2 - кирпичная кладка столба

Рис. 2.6. Свайный деревянный фундамент: 1 — ростверк; 2 — свая

В тех случаях, когда фундамент или часть его подвергалась боль­шим растягивающим усилиям от изгиба, применяли железобетон.

При отсутствии естественных камней и при расположении по­дошвы фундаментов выше уровня грунтовых вод использовали хоро­шо обожженный красный кирпич.

Многолетняя практика выполнения капитального ремонта старо­го жилищного фонда свидетельствует, что ленточные и столбчатые кирпичные фундаменты в большинстве случаев перегружены; они требуют к себе пристального внимания, особенно при увеличении на них нагрузок.

При слабых либо водонасыщенных фунтах устраивали свайные фундаменты. Для свай использовалась древесина хвойных пород, а для наиболее ответственных зданий — дуб (рис. 2.6).

Известно, что дерево, целиком находящееся в воде, не гниет. Применение дерева было вполне целесообразно для частей фунда­ментов, постоянно находящихся в воде. На деревянных сваях в свое время было возведено много жилых домов в Москве, Санкт-Петер­бурге, Архангельске и других городах России.

В начале 50-х годов XX в. начали использовать при возведении зданий подъемные механизмы; строители перешли на индустриальные сборные бетонные и железобетонные конструкции заводского изготовления.

Ленточные (непрерывные) фундаменты. Фундаменты этого типа применяются под стены, несущие главным образом вертикальные нагрузки. Размеры фундамента определялись в предположении рав­номерного распределения давления по его подошве в зависимости от величины нагрузки и принятого допускаемого давления на грунт.

Размер фундамента по верху принимался равным ширине стены с прибавлением 5—20 см на два уступа (обреза), которые делались для перехода от неправильного очертания кладки фундамента из камней произвольного вида (бут) к правильной кладке стен. Эти приемы по­зволяли также выправить незначительные возможные ошибки, допу­щенные при разбивке фундаментов за счет небольшого смещения оси стены к оси фундамента. При больших нагрузках и при бутовых фун­даментах ширина подошвы фундаментов оказывалась значительной. В таких случаях ширина фундамента по верху принималась мини­мальной, а по высоте фундамент выполнялся ступенчатым.

Для увеличения в ширину бетонных, а особенно бутобетонных фундаментов необходимо довольно значительное заглубление, кото­рое для фундаментов бесподвальных зданий в некоторых случаях превышало глубину, требуемую условиями промерзания, а при нали­чии подвала вело к значительному заглублению ниже пола подвала. В некоторых случаях для уменьшения заглубления фундаментов часть уступов располагалась в пределах подвала, что приводило к уменьше­нию площади подвала.

Позже внедрение монолитного и сборного железобетона исклю­чило необходимость в устройстве громоздких уступов по высоте и по ширине (рис. 2.7).

Фундаменты в виде отдельных опор. Ленточные (непрерывные) фундаменты под массивными стенами имеют, как правило, довольно значительную толщину, определяемую толщиной стен первого эта­жа, что приводит к недоиспользованию несущей способности фунда­ментов. Поэтому при стремлении к экономии строительных материалов в сплошных фундаментах устраивали проемы, ограниченные сверху перемычками, а снизу балками. Однако устройство фундамен­тов под стенами в виде столбов оказывалось целесообразным только: о в зданиях высотой 1—2 этажа, когда давление на грунт под сплошным фундаментом менее допускаемого. Фундаменты устраи­вали в виде столбов, основанных непосредственно на грунте и пере­крытиях сверху перемычками. Этот тип фундамента обеспечивал экономию в материалах, рабочей силе при кладке и на земляных ра­ботах. Столбы располагали под всеми углами, в пересечениях стен, в местах несущих простенков с таким расчетом, чтобы расстояние меж­ду осями столбов было в пределах 250—300 см. Рассматриваемый тип фундамента более чувствителен к неравномерным осадкам, чем сплошные фундаменты. Это необходимо учитывать, обследуя строе­ние и при принятии принципиального решения о его ремонте;

• при залегании материала на глубине 4—5 м экономия на мате­риалах при столбчатых фундаментах значительно перекрывала до­полнительные расходы по устройству перемычек или рандбалок;

• в тех случаях, когда несущий остов здания состоит из полного или неполного каркаса, вес перекрытий и стен сосредотачивается и передается на грунт в местах расположения столбов либо колонн кар­каса. Размеры фундамента по подошве определялись в предположе­нии равномерного распределения давления под ней в зависимости от величины нагрузки и принятого при проектировании допускаемого давления на основание.

Фундаменты под столбы и колонны каркаса выполнялись в ос­новном из красного полнотелого обожженного кирпича, а со второй половины 30-х годов XX в. — из монолитного железобетона.

лов в сплошных фундаментах устраивали проемы, ограниченные сверху перемычками, а снизу балками. Однако устройство фундамен­тов под стенами в виде столбов оказывалось целесообразным только: о в зданиях высотой 1—2 этажа, когда давление на грунт под сплошным фундаментом менее допускаемого. Фундаменты устраи­вали в виде столбов, основанных непосредственно на грунте и пере­крытиях сверху перемычками. Этот тип фундамента обеспечивал экономию в материалах, рабочей силе при кладке и на земляных ра­ботах. Столбы располагали под всеми углами, в пересечениях стен, в местах несущих простенков с таким расчетом, чтобы расстояние меж­ду осями столбов было в пределах 250—300 см. Рассматриваемый тип фундамента более чувствителен к неравномерным осадкам, чем сплошные фундаменты. Это необходимо учитывать, обследуя строе­ние и при принятии принципиального решения о его ремонте;

• при залегании материала на глубине 4—5 м экономия на мате­риалах при столбчатых фундаментах значительно перекрывала до­полнительные расходы по устройству перемычек или рандбалок;

• в тех случаях, когда несущий остов здания состоит из полного или неполного каркаса, вес перекрытий и стен сосредотачивается и передается на грунт в местах расположения столбов либо колонн кар­каса. Размеры фундамента по подошве определялись в предположе­нии равномерного распределения давления под ней в зависимости от величины нагрузки и принятого при проектировании допускаемого давления на основание.

Фундаменты под столбы и колонны каркаса выполнялись в ос­новном из красного полнотелого обожженного кирпича, а со второй половины 30-х годов XX в. — из монолитного железобетона.