РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

ПРОСТРАНСТВЕННЫХ

ВЕНТИЛИРУЕМЫХ

ФУНДАМЕНТОВ

НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ имени Н.М. ГЕРСЕВАНОВА ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

ПРОСТРАНСТВЕННЫХ

ВЕНТИЛИРУЕМЫХ

ФУНДАМЕНТОВ

НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ

МОСКВА-1985

- 10 -

Рис. 4»Сопряжение колонны с фундаментов: а - сборный вариант; б - монолитный вариант

- и -

i

if-

7/777/7/7/77/77/7/77Т7Т

i    г

7io hi

-^— 1 3 / 4т ЩШШёй ш ! " '-Г-_—*Г_—*■_' ! $ \ \ * У/

2

Рис. 5. Рамный фундамент:

- связи

I - верхний ригель; 2 - нижний ригель; 3 - стойки; 4

- 12 -

Рис. б. Сборно-монолитный фундамент-оболочка:

I - сборный элемент; 2 - подсыпка; 3 - плита перекрытия;

4 - горизонтальная балка; 5 - наклонная плита; б - горизонтальная плита; 7 - заполнитель; 8 - ребра жесткости

лама,

2.13,    Фундаменты-оболочкя применяются при строительстве жилых в гражданских зданий с поперечными несущими стенами, а также для промышленных зданий с самонесущими ограждашщшш конструкциями,

2.14,    Деформационные швы в фундаментах штатного типа и фундаментах-оболочках решаются с помощью специальных вотавок (рис. 7).

2.15,    Ленточный фундамент монтируется иэ коробчатых (рио.8) хлж плоских (рве, 9) железобетонных элементов. Между лентами фундаментов отсыпается подсыпка, но которой устраиваются полы первого этажа. Сквозные полости фундаментов служат для охлаждения грунтов основания при движении по ним холодного воздуха в зимнее время, Поперечное сечение вентилируемой полости может иметь прямоугольную (рис.8а), треугольную (рио.86), полукруглую (рис.8в), многоячеистую (рис, 9) и др.формы,

2.16,    Ленточные пространственные фундаменты применяются при полосовой нагрузке ж для уменьшения относительных деформаций конструкций от действия ряда сосредоточенных сия. Длина неразреэной ленты определяется конструктивными особенностями здания в зависимости от допустимых напряжений, от силовых и температурных воздействий, но не более 36 м,

2.17,    Для каркасных зданий со значительными сосредоточенными нагрузками ленточные фундаменты могут црнменяться в сочетании с друхиш типами фундаментов (свайными, столбчатыми), на которые передается сосредоточенная нагрузка. Ленточные фундаменты в этом случае воспринимают нагрузки от перегородок, оборудования, полов, транспорта и др. и служат для охлаждения грунтов основания (рис, 10).

2,18. Для повышения трещияостойкости ленточных фундаментов.

-1* -

О)

S)

2

		п I
1	1_[/	Л
	/ к N	к з ! У//'//А
ШШ&;	: Ч*У/:* V ^v.	: t*7? Л-* • * 1”\ " i.«.• • . .* /* V*v.*-,\*t;; >vV *•; Гs4Vv;-v*;:;4v*.< :V:

Рис ,7. Устройство деформационного шва в плитном фундаменте ( а ) и фундаменте - оболочке ( б ):

I - свободно лежащая плита; 2 - железобетонный блок;

3 - монолитный стык

-17-

0)

Рис, 10. Ленточный вентилируемый фундамент в сочетании с другими типами фундаментов (а - со свайным, б - со столбчатым) :

I - вентилируемый фундамент} 2 - свайный фундамент;

3 - столбчатый фундамент; 4 - граница наибольшего оттаивания - 18 -

монтируемых из сборных объемных элементов, целесообразно использовать предварительно напряженную арматуру (ряс* II),

2,19» Столбчатый фундамент (рио.12) состоит нз массивных опорных элементов (I), имеющих сквозную полость, и соединительного тонкостенного канала (2), фундамент воспринимает нагрузки, передаваемые колоннами каркаса, соединительный канал совместно со сквозной юлоотью в опорном элементе служит для охлаждения грунтов основания при движении по ним холодного воздуха. Соединительный канал может быть использован также в качестве рандбал-кж.

2.20» Столбчатые фундаменты могут монтироваться из складчатых (рис* 12а) или объемных элементов (рис,I2d)_f а также плоских панелей (рис,12в). Соединительные каналы - из плоских штат (рис, 12а,в) или пространственных складчатых элементов (рис, 126),

2.21,    Монтаж колонн в опорных элементах может осуществляться: для металлических колонн анкерными болтами, которые замоно-личиваются в теле бетона или устанавливаются в специально подготовленные отверстия для железобетонных колонн с применением подколенников, которые устраиваются на уширенной части складки фундамента.

2.22,    Железобетонные пространственные фундаменты изготавливаются из бетона марки М-200, замоноличивание стыков из бетона М-200, Фундаменты-оболочки изготавливаются из бетона марки не ниже М-300, замоноличивание стыков - из бетона М-400. Морозостойкость и водонепроницаемость устанавливаются в соответствии

с требованиями главы СНиП II-2I-75 "Бетонные и железобетонные конструкции".

2.23,    Пространственные фундаменты могут быть также изготовлены из металлических прокатных изделий (уголки, швеллеры, трубы и др.), при этом в фундаментах ленточного типа или при ооз-19 -

Рис. II. Ленточные фундаменты из объемных элементов с предварительно напряженной арматурой:

1 - объемный элемент фундамента; 2 - предварительно-напряженная арматура

уда 624.139

Рекомендации содержат основные конструктивные решения пространственных вентилируемых фундаментов, возводимых в районах распространения вечномерзлых грунтов, принципы конструирования и расчеты оснований, требования к строительству и эксплуатации.

Рекомендации разработаны НИИОСП имени Н.М.Герсевановп Госстроя СССР (д-р техн.наук, цроф. С.С.Вялов, канд,техн.наук Н.Б.Кутвицкая) при участии СибНИПИгаэстроя Миннефтегаастроя (канд. техн.наук А,Г.Дашков и В.И.Кучерюк), Красноярский ПромстройНИИ-проект Минтяжстроя СССР, Игарская НШС ИМ СО АН СССР (канд.техн. наук Г. М. Гончаров) под редакцией д-ра техн.наук, проф. С.С.Вялова.

Рекомендованы к изданию решением Секции по фундаментострое-нию на вечномерзлых грунтах Научно-технического совета НИИ оснований и подземных сооружений имени Н.М.Герсеванова.

Замечания и предложения по содержанию Рекомендаций просим направлять по адресу: 109389, Москва, 2-ая Институтская 6, НИИ оснований и подземных сооружений им, Н.М.Герсеванова,

® Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений имени Н.М.Герсеванова, 1985

20 -

Jf-JT

4 Рис. 12. Вентилируемыйстолбчатый фундамент:

I - фундамент; 2 - соединительный канал; 3 - анкер для крепления колонн

- 3 *

I* ОБЩИЕ пашшш

1.1.    Настоящие Рекомендации соотавденк к главе СНнД II-I8-76 "Основания ж фундаменты на вечномерзлых грунтах", и распространяются на проектирование, строительство ж эксплуатацию зданий и сооружений, возводимых на пространственных вентилируемых фундаментах в районах распространения вечномерзлых грунтов,

1.2.    Рекомендации предусматривают использование естественных грунтов оснований зданий и сооружений в мерзлом состоянии, сохраняемом в процессе строительства и в течение всего заданного периода эксплуатации (I принцип).

1.3.    В Рекомендациях изложены основные конструктивные решения фундаментов, принципы конструирования оснований, требования

к строительству и эксплуатации зданий и сооружений на вентилируемых пространотвелн&х фундаментах.

1.4.    Пространственные фундаменты применяются в районах оплошного распространения вечномерзлых грунтов, применение этих фундаментов на высокотемпературных грунтах и в районах островного распространения вечномерзлых грунтов допускается после проведения соответствующей инженерной подготовки оснований и выполнения во время эксплуатации мероприятий по сохранению заданного в проекте теплового режима грунтов-

1.5.    Состав и объем инженерных и геокриологических изысканий должен отвечать требованиям соответствующих нормативных документов и государственных стандартов по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов для строительства, а также конструктивным и эксплуатационным особенностям проектируемых зданий и сооружений в соответствии с главой СНиП IJ-I8-76.

Х.6. Выбор типа пространственного фундамента для конкретных площадок строительства должен проводиться по результатам технико-

экономического сопоставления с традиционными конструкциями фундаментов, учетом возможностей баз строительной индустрии, производства работ, сроков строительства к требований п.1.2 главы СНиП II-I8-76.

1*7, В проектах зданий и сооружений на вентилируемых пространственных фундаментах необходимо предусматривать температурные скважина, глубинные и поверхностные нивелировочные марки, число и расположение которых устанавливается в соответствии с л Л. б главы СВиП II-I8-76.

1*8, Теплотехнический расчет оснований зданий к сооружений на пространственных вентилируемых фундаментах следует выполнять в соответствии с "Рекомендациями по теплотехническому расчету вечномерзлых оснований пространственных вентилируемых фундаментов", М.,НИЙ0СП,1985.

2. КОНСТРУКЦИЙ ШЩАМШТОВ

2Л. Пространственные вентилируемые фундаменты совмещают функции несущей фундаментной конструкции к охлаждающего грунт устройства, фундамент представляет собой тонкостенную железобетонную складчатую сиотему, монтируемую на подсыпке хз плоских панелей, коробчатых или складчатых элементов, объемных полых блоков. Охлаждение грунта основания, обеспечивающее сохранение его мерзлого состояния, осуществляется в зимнее время при движении наружного холодного воздуха в свободном пространстве фундамента.

2.2. Для восприятия различных видов нагрузок от зданий х сооружений применяются следующие пространственные фундаменты: плитные, ленточные и столбчатые. Разновидностью плитных фундаментов являются рамные фундаменты из стержневых металлических элементов и фундаменты-оболочки хз железобетонных складчатых

элементов,

2.3.    Плотный цространственный фундамент (рисД) монтируется из плоских железобетонных панелей и имеет верхний (I) и нижний (2) пояса и наклонные (3) элементы» которые образуют сквозные полости (4) треугольного сечения. Фундамент устраивается под воем сооружением в виде отдельных не связанных между собой блоков с максимальным размером в плане 36x36 м.

2.4.    Горизонтальные панели плитных фундаментов могут быть направлены вдоль (рис.1»а) и поперек (рис.1|б) вентилируемых полостей. Црододьное направление горизонтальных шшт позволяет собирать пространственные блоки треугольного сечения в заводских условиях или на строительной площадке до начала их монтажа. Поперечное направление горизонтальных шит улучшает их статическую работу» так как в этом случае они являются неразрезными.

2.5.    Необходимая жесткость и неизменяемость пространственной сЕстемн штатного фундамента обеспечивается ври шарнирном соединении плоских панелей сваркой закладных деталей. Стыковые узлы сборных элементов фундамента приведены на рис. 2. Узел опи-рания трехслойных панелей со слоем утеплителя на наклонные элементы приведен на рис.З, нижний и верхний слой панелей при легких нагрузках объеденяютоя о помощью гибких стальных связей для средних нагрузок ( Р £ 20 кй) - с помощью железобетонных шпонок.

2.6.    Внутренние наклонные панели плитных фундаментов целесообразно изготовить с отверстиями» а панели верхнего и нижнего поясов - пустотными или ребристыми.

2.7.    Плитный пространственный фундамент применим для сооружений башенного типа» вертикальных резервуаров» технологического оборудования и др.» требующих минимальные относительные деформации.

2.8.    Бели на плитный фундамент устанавливаются колонны, то

6)

РисЛ. Пространственные плитные фундаменты; направление горизонтальных элементов; б - поперечное гориэонтальных элементов;

I - верхний пояс; 2 - нижний пояс; 3 - наклонные 4 - сквозные полости

- 7 -

Ряс.2. Стыковые узлы сборных элементов фундамента:

I-верхняя панель, Z -наклонная панель, 3 -закладная деталь верхней панели, 4 -закладные детали наклонных панелей,

5 -нижняя панель, 6 -закладная деталь нижней панели

“8 -

3

Рис.3.Узел опирания трехслойной плиты перекрытия на наклонные панели:

I * трехслойная утепленная панель; 2 - наклонная панель; 3 - соединительный вкладыш

- 9 -

сопряжение колонны с фундаментом выполняется с помощью сборных или монолитных опорных блоков (рис. 4),

2.9.    Рамные фундаменты (рис.5) представляют собой сквозную конструкцию, состоящую кз горизонтальных ригелей (I) и (2) вертикальных стоек (3), соединенных с ригелем жесткими узлами, воспринимающими моментные усилия. В пространственную систему фундамент объединяется о помощью связей (4).

2.10.    Рамные фундаменты изготавливаются из металлических прокатных изделий (трубы, уголки, швеллеры и др.), соединяемых с помощью сварки.

2.11.    Рамные пространственные фундаменты применяются при строительстве пионерных баз и поселков из объемных блоков или плоских конструкций неоднократного использования. Рамные фундаменты являются инвентарными, изготавливаются и комплектуются в базовых условиях вместе с конструкциями надземной части здания.

2.12.    фундамент - оболочка в сборно-монолитном варианте (рис.6) собирается из отдельных железобетонных элементов (I), имеющих выпуски арматуры по периметру, которые устанавливаются вдоль поперечных осей здания на подсыпку (2), и перекрываются плоскими плитами (3). Железобетонные элементы состоят из верхней утолщенной горизонтальной балки (4) для ошрания поперечных и продольных панелей или стен зданий, переходящей в две наклонные шштн (5), которые, в свою очередь, переходят в нижние горизонтальные плиты (€). Внешний угол наклона плит элемента рекомендуется принимать равным <L - 45 - 60°. Мевду наклонными плитами внутренней полости элемента расположены подкрешивдие ребра жесткости (8), шаг которых зависит от конструкции здания, для зданий до 3-х этажей элементы фундамента - оболочки могут применяться без подкрепляющих ребер жесткости. С целью уменьшения усилий в конструкции фундамента-оболочки рекомендуется произво-