Проектирование фундаментов в промышленных зданиях

Фундаменты и работы по их устройству имеют значительный вес как по стоимости, так и по трудоемкости строительных работ. Грамотный расчет, точное исполнение фундамента обеспечивают прочность и устойчивость всего здания.

Виды фундаментов промышленных зданий

Промышленные здания относятся к отдельному классу зданий, они отличаются и по назначению, и по архитектуре. Конструкции промышленных зданий должны выдерживать не только собственный вес, но и статическую, вибрационную и динамическую нагрузку от оборудования. Все это сказывается и на фундаментах, которые должны выдержать большую, чем фундаменты жилых домов нагрузку.

Фундаменты классифицируются по ряду признаков.

По глубине залегания выделяют три типа фундаментов:

• фундаменты мелкого заложения (глубина до 5 метров);
• фундаменты глубокого заложения (глубина до 60-70 метров);
• свайные фундаменты.

Выбор типа фундамента ведется путем сравнения нескольких вариантов по технико-экономическим показателям. При этом должны учитываться конструктивная и расчетная схема сооружения, однородность геологических условий и свойств грунтов, несущая способность все слагающих разрез слоев, степень агрессивности подземных вод. Проектировщиками оцениваются и сравниваются монолитные и сборные фундаменты на естественном основании, свайные фундамента (висячие сваи или сваи-стойки), фундамент типа «стена в грунте», фундаменты на искусственном основании.

Расчет фундаментов ведется по двум группам предельных состояний, то есть по несущей способности и трещиностойкости. Расчет оснований также ведется по двум группам предельных состояний - по несущей способности (прочность, опрокидывание, сдвиг) и по деформациям.

Рисунок 1. Фундамент промышленного здания. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Этапы расчета фундамента

К проектированию фундаментов приступают, когда определены основные конструктивные и объемно-планировочные решения, выбран состав конструкций и оборудования.

В качестве исходных данных используют отчеты по инженерно-геологическим изысканиям, сведения о сейсмичности района строительства, окружающей застройке, планы и разрез здания, размеры несущих конструкций, физико-механические свойства грунтов, химический анализ воды.

Далее работа ведется по следующем алгоритму:

1. оценка геологических и гидрогеологических условий площадки;
2. расчет нагрузок, действующих на верхнюю часть фундамента, для промышленных зданий нагрузка суммируется из значений постоянной, снеговой, ветровой и крановой нагрузки);
3. определение нормативных и расчетных характеристик грунтов (влажность, плотность, пористость, удельный вес, удельное сцепление, угол внутреннего трения);
4. выбор глубины заложения (заглубление в несущий слой не менее чем на 50 сантиметров и ниже глубины промерзания);
5. назначение предварительных размеров подошвы;
6. определение расчетного сопротивления грунта;
7. проверка средних и краев давлений по подошве и уточнение размеров;
8. проверка давления по кровле слабого подстилающего слоя под подошвой фундамента (при наличии такого слоя);
9. выполнение расчетов основания по второй группе предельных состояний (осадка, крен, горизонтальное перемещение);
10. расчет основания по первой группе предельных состояния на прочность и устойчивость против сдвига по подошве, выдергивания фундамента;
11. расчет фундамента по первой группе предельных состояния на прочность, продавливание и местное сжатие;
12. расчет фундамента по второй группе предельных состояния на трещиностойкость.

После того как были определены габариты фундамента, отвечающего всем требованиям, разрабатывают узлы сопряжения несущих конструкций с фундаментом.

Расчет фундаментов для промышленных и гражданских зданий идет по одному алгоритму, главное отличие состоит в том, чтобы правильно учесть все нагрузки и степень их влияния на подземные конструкции. Если новое строительство предусматривается на уже застроенной территории, то необходимо оценить воздействие нового объекта на уже существующие здания и сооружения, для этого определяют зону влияния проектируемого сооружения.