Проектирование одноэтажного промышленного здания

     Фундаменты  нужно сооружать, по возможности, в  самые короткие сроки после отрывки  траншеи. Пазухи между стенами фундаментов  и котлованов следует сразу засыпать грунтом. Перед закладкой фундаментов  дно котлована должно быть зачищено. Нельзя допускать попадания в  котлован дождевых и талых вод. При  поверхностном разжижении грунта дождевой водой ее необходимо удалить, а грунт  уплотнить, втрамбовывая щебень, крупный  песок или шлак. Сама технология возведения монолитных фундаментов  позволяет создать надежную гидроизоляцию. Помимо этого, водонепроницаемость  бетона можно повысить с помощью  специальных добавок, выпускаемых  современной промышленностью.

     Для деревянных домов с подвалом (бревенчатых, брусовых или каркасно-панельных) используют фундаментные панели, толщина которых составляет всего 260 мм. Бетон, из которого изготавливаются эти конструкции, содержит специальные добавки, повышающие надежность гидроизоляции. Технологией производства таких панелей предусматривается закладка утеплителя в ячейки, образованные ребрами жесткости, поэтому дополнительной теплоизоляции стены подвала не требуют. В фундаментных панелях устраиваются оконные и дверные проемы, а также технологические отверстия для ввода коммуникаций и крепления обвязочного бруса перекрытия подвала. Такие панели изготавливают под заказ для любой конфигурации дома.

     Плитные  фундаменты,  состоящие из  сплошной   монолитной   плиты, сооружают при высоком уровне грунтовых вод (особенно напорном), а также при   неравномерно   сжимаемом,   слабом   грунте.   Железобетонную   плиту изготавливают по месту, предварительно убрав плодородный слой почвы.

     Плиту   усиливают   арматурным   каркасом,   в   качестве   которого   можно использовать металлические  стержни, проволоку диаметром 3-6 мм. грубы и металлический лом.

     Свайные фундаменты целесообразно возводить  при неравномерно деформируемых, слабых основаниях. Различают сваи-стойки и висячие сваи. Требуемую длину  определяют специальным расчетом, но обычно для малоэтажного строительства  она не превышает 4-6 м. Сваи-стойки прорезают  верхние слабые слои и передают нагрузку на более прочные материковые  слои грунта. Висячие сваи передают нагрузку в основном за счет сил  трения между ними и уплотненным  грунтом. Сверху сваи объединяют монолитными  балками, так называемыми ростверками. Разновидностью свайных фундаментов  являются винтовые сваи, которые ввинчивают в грунт наподобие шурупов.

     Недостатком свайных фундаментов является необходимость 
применения специального сваебойного оборудования. Чтобы предотвратить 
просачивание влаги из земли в стены и для защиты их от сырости, 
необходимо выводить фундаменты выше уровня земли. Эту часть 
фундамента называют цоколем. Между цоколем и стеной обязательно 
устраивают гидроизоляцию. Для достижения архитектурной выразительности цоколь, как правило, устраивают выступающим по отношению к стене. Этого несложно добиться, поскольку фундамент обычно на 10-15 см шире несущих стен. На внутренний выступ фундамента удобно укладывать концы лаг при устройстве полов по лагам.

     Подвал  устраивают под всем домом или  под любой его частью. Необходимость  сооружения подвала определяется житейскими потребностями. За счет подвала увеличивают  полезную площадь подсобных помещений  дома без использования земельных  площадей. Но при этом нужно учитывать, что стоимость строительства  подвала в 1.5 раза больше, чем надземного этажа, поэтому его сооружение следует  экономически обосновывать. Стены подвала  служат фундаментом дома в случае устройства ленточных фундаментов. Если же подвал строят под домом  со столбчатыми фундаментами, то стены  для него строят отдельно. Глубина  заложения подошвы фундамента относительно пола подвала должна быть не менее 0,5 м. При плотных или укрепленных  грунтах фундамент можно не заглублять в грунт, т.е. принимать глубину  его заложения, равную толщине подготовки под полы подвала.

     Изоляцию  стен подвала выполняют, забивая  за них мятую глину утрамбованными слоями. Ширина глиняного замка обычно составляет 20 - 50 см в зависимости  от влажности грунта. До устройства глиняного замка наружные стены  подвала нужно покрыть окрасочной или оклеенной гидроизоляцией.

     Вентиляцию  подвального помещения выполняют  через специальные отверстия, расположенные  в его верхней части. Вентиляция эффективна только тогда, когда существуют два канала: приточный и вытяжной. Их располагают в противоположных сторонах подвала: приточный - у пола, вытяжной - под потолком. Эффективность вентиляции увеличивается, если вытяжные каналы вывести за пределы крыши. В кирпичных домах для этого в стенах предусматривают специальные каналы, а в деревянном доме можно установить асбестоцементные или металлические трубы диаметром 100 - 150 мм. В домах каркасной конструкции вентиляционные трубы можно спрятать внутри каркаса.

     При высоком уровне грунтовой воды подвал сооружать нецелесообразно, так  как гидроизоляционная защита потребует  немалых материальных и трудовых затрат. Поэтому при высоком уровне грунтовых вод лучше сооружать  подполье, пол которого должен быть выше уровня грунтовых вод. Подполье - пространство под полом, предназначенное  для создания благоприятного режима работы цокольного перекрытия. Достаточную  высоту подполья (1,5 -1.9 м) можно обеспечить за счет цокольной части дома, подняв ее над уровнем планировки. С наружной стороны подполье ограждает цоколь здания. Для вентиляции в цоколе дома устраивают отверстия, способствующие поддержанию нормального микроклимата в пространстве подполья. Особенно актуальным является вопрос вентиляции подполья в домах с деревянным цокольным перекрытием. Отсутствие вентиляции подполья может вызвать появление грибковых заболеваний древесины перекрытия. Если при ленточных фундаментах цоколь, ограждающий подполье, образуется как бы сам по себе, то в столбчатых фундаментах требуется сооружение забирки (стенки между грунтом и стеной дома), что часто становится проблематичным. В деревянных домах забирку выполняют из древесины.

     Забирка представляет собой простейший вид цоколя в виде стены между столбами фундамента, и служит для утепления подпольного пространства, предохранения его от влаги и снега. Чаше всего забирки выполняют из того же материала, что и столбы фундамента. При этом ширина бутовой забирки должна быть не менее 40 см, кирпичной - не менее чем в один кирпич. Заглубляют забирку на 30 - 50 см. В глинистых грунтах под ней должен быть слой утрамбованного песка толщиной не менее 15 см. Забирку желательно оштукатурить, а со стороны подполья - подсыпать шлаком или песком для утепления. Применять для этого землю не рекомендуется, так как при этом пол может быть подвержен загниванию. С каждой стороны дома в забирке оставляю! хотя бы по одному вентиляционному отверстию размером не менее 14x14 см. С наступлением холодов их закрывают деревянными щитами или кирпичом, обмазывая глиной. Для устройства забирки могут быть использованы и короткие бревна, поставленные вертикально. В этом случае между столбами заводят бревна (Замятины) с пазом, расположенным сверху. В этот паз шипом устанавливаются бревна забирки. На верхние шипы бревен забирки насаживают бревно (посадка), которое должно быть припазовано с первым венцом сруба. Такая конструкция применима только для зданий с полами на балках, врубленных в венцы, так как при полах на лагах деревянная забирка должна   будет   выдерживать   засыпку   подпольного   пространства.   Такая забирка может в короткое время сгнить, и ее придется часто ремонтировать. К строительству цокольного этажа прибегают на участке со сложным рельефом, врезаясь цокольной частью в грунт. Наличие пол домом подполья или цокольного этажа дает возможность контролировать состояние перекрытия и инженерных коммуникаций под домом, своевременно принимать меры по их ремонту и поддержанию в рабочем состоянии.  

3.1 Расчёт нормативной  нагрузки на фундамент

                                                               Таблица 19

3.2 Определение требуемой площади  фундамента

                                                               Таблица 20

3.3 Расчет требуемой высоты фундамента

     Вычислим  наименьшую высоту фундамента из условий  продавливания его колонной.

                                                                Таблица 21

3.4 Найдём полную высоту фундамента из следующих условий

Характеристики  с защитным слоем а₃

                                                               Таблица 22

Из конструктивных соображений и из условия жесткого закрепления колонны в стакан высоту фундамента принимаем Н/300=900/300=3. 

3.5 Определим рабочую высоту первой  ступени фундамента

h₀,=(0,5*ς_тр*(a-h_K-2*h_o))/(√2*R_b*ς_Tp)  (3.1)

                                                               Таблица 23

Проверим  прочность фундамента на продавливание  по поверхности пирамиды.

                                                               Таблица 24

    Условие не выполняется, следовательно, прочность  монолитной части конструкции против продавливания не обеспечена, фундамент подвержен деформациям.