Столбчатые фундаменты
Рассмотрим теперь на примере того же дома конструктивное решение и работу столбчатых фундаментов, устраиваемых из монолитного железобетона. Стены подвала, фундаменты под печь и среднюю стену оставим без изменения. Вычертим план столбчатых фундаментов и их сечения.
Фундаменты столбчатые.
Расстояния между столбами при кирпичных стенах обычно принимаются в пределах 1,5—2 м. При меньшем расстоянии — столбчатые фундаменты фактически превращаются в прерывистые ленточные, при большем — может не хватить опорной площади столбчатых фундаментов. Опорные столбы ставят прежде всего по углам здания и на пересечениях стен, а затем в промежутках между ними. В нашем случае оптимальное расстояние между столбчатыми опорами составит 1,8 м.
Сечение /—/. Ширину железобетонного ростверка-цоколя и его верхнюю отметку примем такими же, как и у ленточных фундаментов: 43 см и —0,200. Низ рост-верха расположен на 10 см ниже планировочной отметки земли (отмостки), т. е. на отметке 0,700. Высота ростверка составит 60 см. Поперечное сечение столба примем квадратным — 43X43 см, а его опорную площадку — 80X80 см в плане при высоте 30 см. Несущая способность такого столба при расчетном сопротивлении грунта 150 кПа (1,5 кгс/см2) составит около 100 кН (10 тс) (80-80-1,5=9600):
Учитывая, что грунты пучинистые, под нижней плоскостью ростверка (между столбами) оставим воздушную полость высотой 10—15 см и шириной, равной ширине ростверка, закрыв ее с боков плоскими асбес-тоцементными листами или просмоленными досками. Такая воздушная полость предотвращает непосредственное давление грунта на ростверк снизу при его морозном пучении. Опорная площадка (выполняющая при пучении грунта роль анкера), столб и ростверк должны быть жестко связаны между собой арматурным каркасом. Аналогичные решения фундаментов бу_-дут и в сечениях //—// и ///—///.
Столбчатые фундаменты под_веранду и крыльцо (сечение IV—IV) можно делать без ростверка (цоколя). Учитывая небольшую нагрузку, их размеры следует принять минимально допустимыми, а сами фундаментные столбы желательно сделать сборными, т. е. заранее изготовленными. Условно примем сечение столбов 15x15 см, а размеры опорных плит, жестко связанных со столбами, 40 X 40 см в плане и 20 см по высоте.
Подсчитаем общую нагрузку, которая действует на грунт от подошвы столбчатого фундамента в сечении ///—III. Она будет равна уже подсчитанной (в этом сечении) нагрузке, действующей на 1 м длины ленточных фундаментов 49,9—21,6=28,3 кН (4900—2160=2830 кгс), умноженной на расстояние между столбчатыми опорами (1,8 м) и суммированной с массой столбчатого фундамента и массой грунта, расположенного над выступающей частью опорной плиты. Объем столбчатого фундамента вместе с частью ростверка длиной 1,8 м будет примерно 0,85 м3 (объем ростверка равен 0,43-0,60-1,8=0,46 м3, объем опорной плиты 0,8-0,8-0,3=0,19 м3, объем столба между ростверками и плитой 0,43-0,43-1,1=0,2 м3), а его масса при плотности железобетона 2400 кг/м3 составит около 2000 кг (0,85-2400). Объем грунта на обрезах фундамента составит примерно 0,5 м3,*а его масса — около 1000 кг. Подставив соответствующие значения, получим общую нагрузку на подошву столбчатого фундамента в сечении 17/—III: 28,3+1,8+20+ + 10=80,9 кН (2830-1,8+2000+1000=8094 кгс), что меньше несущей способности опорной площадки, равной 96 кН (9600 кгс) (80-80-1,5). Давление на грунт составит в этом случае примерно 125 кПа (1,25 кгс/см2) (8094:6400).
При сравнении рассмотренных вариантов ленточных и столбчатых фундаментов следует отметить, что расход бетона во втором случае сокращается примерно на 50 %, почти в два раза уменьшается объем земляных работ, сокращается потребность в- опалубочных материалах. Вместе с тем при устройстве столбчатых фундаментов из железобетона требуются дополнительные затраты, связанные с изготовлением и установкой арматурных каркасов, а также дополнительные работы по предотвращению деформации ростверка в пучинистых грунтах (устройство под ростверком воздушных полостей).
Простейшие расчеты и вариантное конструирование фундаментов с учетом применения различных материалов и способов их возведения позволяют найти оптимальное техническое решение, при котором фундаменты становятся не только более надежными, но и наиболее экономичными.
