Фундамент (инженерия) - Foundation (engineering)

Фундаменты мелкого заложения дома по сравнению с глубокие основы из небоскреб.

В машиностроении Фонд это элемент структура который соединяет его с землей и передает грузы от конструкции до земли. Фонды обычно считаются мелкий или глубокий.[1] Проектирование фундамента - это применение механика грунта и механика горных пород (Геотехническая инженерия ) при проектировании фундаментных элементов конструкций.

Цель

Фундаменты обеспечивают устойчивость конструкции от земли:

  • Распределить вес конструкции на большой площади во избежание перегрузки подстилающего грунта (что может вызвать неравномерную осадку).
  • Для защиты конструкции от природных сил, включая землетрясения, наводнения, морозные пучки, торнадо и ветер.
  • Обеспечить ровную поверхность для строительства.
  • Закрепить конструкцию глубоко в земле, увеличив ее устойчивость и предотвратив перегрузку.
  • Для предотвращения боковых перемещений поддерживаемой конструкции (в некоторых случаях).

Требования к хорошему фундаменту

К проектированию и возведению надежного фундамента необходимо предъявлять следующие основные требования:

  • Конструкция и конструкция фундамента выполнены таким образом, чтобы он мог выдерживать, а также передавать мертвые и приложенные нагрузки на почву. Этот перенос должен быть осуществлен без каких-либо расчетов, которые могут привести к любой форме проблем устойчивости конструкции.
  • Дифференциальных осаждений можно избежать, если использовать жесткое основание для фундамента. Эти проблемы более выражены в областях, где наложенные нагрузки неоднородны по своей природе.
  • В зависимости от почвы и площади рекомендуется иметь более глубокий фундамент, чтобы он мог защитить от любых повреждений или бедствий. Это в основном вызвано проблемой усадки и разбухания из-за изменений температуры.
  • Выбранное местоположение фундамента должно быть таким, чтобы на него не влияли и не влияли будущие работы или факторы.

Типы исторических фундаментов

Самый простой фундамент, тамбур. Латвийский этнографический музей под открытым небом

Earthfast или столб в наземном строительстве

Здания и сооружения издавна строились из дерева, контактирующего с землей.[2][3] Разместить в земле строительство может технически не иметь фундамента. Деревянные сваи использовались на мягком или влажном грунте даже под каменными стенами.[4] В морском строительстве и строительстве мостов перекрещивание деревянных или стальных балок в бетоне называется ростверком.[5]

Падстоуны

Возможно, самый простой фундамент - это вяжущий камень, единственный камень, который одновременно распределяет вес на землю и поднимает древесину от земли.[6] Складные камни представляют собой особый тип падстоунов.

Каменный фундамент

Сухой камень и камни положены в ступка строить фундамент распространены во многих частях света. Каменный фундамент, уложенный сухим способом, после строительства мог быть окрашен раствором. Иногда верхний, видимый ход камня - это тесаные, добытые камни.[7] Помимо раствора, камни также можно класть в габион.[8] Одним из недостатков является то, что при использовании обычной стали арматура габион прослужит намного меньше времени, чем при использовании раствора (из-за ржавчины). С помощью атмосферостойкая сталь арматура может несколько уменьшить этот недостаток.

Фундаменты из щебня

Основная статья: Фундамент из щебня

Фундамент из щебеночной траншеи - это неглубокая траншея, заполненная щебнем или камнями. Эти основы простираются ниже линия мороза и может иметь дренажную трубу, которая помогает отводить грунтовые воды. Они подходят для почв с производительностью более 10 т / м2 (2000 фунтов на квадратный фут).

Галерея типов фундаментов мелкого заложения

  • Рисунок Пото-ан-Терр пост в земле тип конструкции стены (этот пример технически называется паллисад строительство) в доме Бове в Сент-Женевьеве, штат Миссури

  • PSM V24 D321 Примитив дом на сваях в Швейцарии на деревянные сваи.

  • Амбар на вешать камни, разновидность навесного камня

  • Плотина Черный орел - поперечный разрез планов строительства сооружения 1892 г.

  • Руины заложенного сухим способом каменного фундамента Davis House, Гардинер, Нью-Йорк

  • Базовый тип фундамента под щебень

  • Типовой жилой бетонный фундамент, за исключением отсутствия анкерные болты. Бетонные стены опираются на непрерывные опоры. Также есть бетонная плита этаж. Обратите внимание на стоячую воду по периметру Французский сток траншеи.

Современные типы фундаментов

Фундаменты мелкого заложения

Основная статья: Неглубокий фундамент
Пример строительства неглубокого фундамента

Фундаменты мелкого заложения, часто называют опоры, обычно вставляются примерно на метр в почва. Один из распространенных типов - это широкое основание, которое состоит из полос или подушек бетона (или других материалов), которые проходят ниже линия мороза и перенести вес со стен и колонн на грунт или коренная порода.

Другой распространенный тип неглубокого фундамента - фундамент из плиты на грунте, при котором вес конструкции переносится на грунт через бетон плита кладется на поверхность. Фундамент плиты на уровне грунта может представлять собой плиты из армированного мата толщиной от 25 см до нескольких метров, в зависимости от размера здания, или плиты с последующим натяжением, которые обычно имеют толщину не менее 20 см для домов и толще для более тяжелых. конструкции.

Глубокие основы

Основная статья: Глубокий фундамент

А глубокий фундамент используется для передачи нагрузки конструкции вниз через верхний слабый слой верхний слой почвы к более сильному слою недра ниже. Существуют различные типы глубоких оснований, в том числе сваи ударно-забивочные, бурильные валы, кессоны, винтовые сваи[требуется разъяснение ], геопривязки[требуется разъяснение ] и земляные колонны[требуется разъяснение ]. Соглашения об именах для разных типов оснований различаются у разных инженеров. Исторически сваи были дерево, позже сталь, железобетон, и предварительно напряженный бетон.

Монопольный фундамент

Основная статья: Монопольный фундамент

А монопольный фундамент это тип глубокий фундамент в котором используется единственный структурный элемент, обычно большого диаметра, встроенный в землю, чтобы выдерживать все нагрузки (вес, ветер и т. д.) большой надводной конструкции.

Многие монопольные фонды[9] в последние годы использовались для экономичного строительства фиксированное дно морские ветряные электростанции на мелководье подводный локации.[10] Например, сингл ветряная электростанция у побережья Англии был запущен в эксплуатацию в 2008 году с более чем 100 турбинами, каждая из которых смонтирована на монопольной опоре диаметром 4,74 метра на глубинах океана до 16 метров.[11]

дизайн

Неадекватный фундамент в илистой почве ниже уровня моря привел к тому, что эти дома в Нидерландах стали утихать.

Фундаменты спроектированы таким образом, чтобы иметь достаточную несущую способность в зависимости от типа грунта / породы, поддерживающих фундамент с помощью инженер-геолог, а сама основа может быть спроектирована конструктивно инженер-строитель. Основные проблемы дизайна: поселок и несущая способность. При рассмотрении осадки обычно учитывается полная осадка и дифференциальная осадка. Дифференциальная осадка - это когда одна часть фундамента оседает больше, чем другая. Это может вызвать проблемы с конструкцией, поддерживаемой фундаментом. Керамзитовая глина почвы также могут вызывать проблемы.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Терзаги, Карл; Пек, Ральф Бразелтон; Месри, Голамреза (1996), Механика грунтов в инженерной практике (3-е изд.), Нью-Йорк: John Wiley & Sons, стр. 386, г. ISBN  0-471-08658-4
  2. ^ Крэбтри, Пэм Дж. Средневековая археология: энциклопедия. Нью-Йорк: Garland Pub., 2001. 113.
  3. ^ Эдвардс, Джей Дирборн и Николас Вертон. Креольская лексика архитектура, пейзаж, люди. Батон-Руж: Издательство государственного университета Луизианы, 2004. 92.
  4. ^ Николсон, Питер. Практическая кладка, кирпичная кладка и штукатурка, как простые, так и декоративные. Томас Келли: Лондон. 1838. 30–31.
  5. ^ Беохар, Ракеш Ранджан. Основы гражданского строительства. 2005. 90. ISBN  8170087937
  6. ^ Дарвилл, Тимоти. Краткий Оксфордский словарь археологии. 6-е изд. [т.е. 2-е изд. Оксфорд, Великобритания: Oxford University Press, 2008. Padstone. ISBN  0199534047
  7. ^ Гарвин, Джеймс Л. История строительства северной Новой Англии. Ганновер: University Press of New England, 2001. 10. Print.
  8. ^ Камни из габиона для фундамента, выполненные в Доме Розенда Diez Casas Para Diez Familias (10x10); см. книгу Кейт Стор «Дизайн, как ты, черт возьми, 2»
  9. ^ Фундаменты морских ветряных турбин В архиве 2010-02-28 в Wayback Machine, 2009-09-09, по состоянию на 12 апреля 2010 г.
  10. ^ Строительство фундамента турбины В архиве 2011-05-21 на Wayback Machine Проект Horns Rev, процесс строительства монопольного фундамента Elsam, доступ 2010-04-12
  11. ^ "Морские ветряные фермы Lynn & Inner Dowsing". MT Højgaard. Архивировано из оригинал 20 декабря 2016 г.. Получено 15 сентября 2016.

внешние ссылки