ОСОСБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЙ ФУНДАМЕНТОВ СТАРЫХ ЗДАНИЙ

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

Фундаменты из бута ввиду значительных отклонений от правильной формы работают в более напряженном состоянии. И 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. 1). (реже выкладывали фундаменты трапециевидной формы, так как они обладают меньшей прочностью, а при вымывании раствора углы фундаментов почти не работают, и возможны варианты их выкалывания.

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

Бутовая кладка требовала значительных затрат ручного труда, зато увеличивало сроки строительства и его стоимость. Начиная со второй половины 30-х гг. прошлого столетия, при значительных объемах строительства переходят на применение бетона. При присутствии грунтовых вод или в фундаментах, расположенных ниже 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.

Рис. 1. Бутовый фундамент:


а - бесподвальное здание; б – здание с подвальным этажом; 1 – бутовая кладка, 2–кирпичная кладка столба.

Во время бетонирования укладывали отдельные камни разного размера, оставляя между ними промежутки, достаточные для заполнения раствором. Количество камней в бутобетоне колеблется пределах 25–30% от объема кладки.

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 фунтовых вод использовали хорошо обожженный красный кирпич.

Многолетняя практика выполнения капитального ремонт 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 грунтах устраивали свайные деревянные фундаменты. Для свай использовалась древесина хвойных пород, а для наиболее ответственных зданий – дуб (рис. 2).

Известно, что дерево, целиком находящееся в воде, не гниёт. Применение дерева было вполне целесообразно для частей фундаментов, постоянно находящихся в воде. На деревянных свая: возведено много жилых домов в Москве, Ленинграде и других городах России.

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

Рис. 2. Свайный деревянный фундамент: 1 – ростверк; 2– свая.

Ленточные фундаменты. Фундаменты этого типа применяются под стены, несущие, главные 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 с 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. 3).

Рис. 3. Гибкие железобетонные фундаменты из сборных подушек: а – без пояса; б – с железобетонным поясом; 1 – железобетонная подушка; 2 – бетонный блок стен подвала; 3 – железобетонный пояс; 4 – кирпичная кладка.

Фундаменты в виде отдельных опор. Ленточные 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:

– 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 перекрытых 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 4,0–5,0 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 гг. прошлого столетия – из монолитного железобетона.

По материалам сайта: http://beton-karkas.ru