Статьи

Главная › Новости

Фундаменты - виды и особенности

Опубликовано: 02.11.2018

Фундамент своими руками - виды фундамента

Фундамент это конструкция передающая нагрузки от всего здания на основание — грунт. Фундаменты должны обладать необходимой несущей способностью.

Необходимая несущая способность фундаментов достигается обеспечением трех основных расчетных условий:

обеспечение необходимой несущей способности основания — грунта (расчет площади основания, по нагрузкам и физико-механическим свойствам грунта); обеспечение несущей способности конструкции фундамента по I группе предельных состояний — потеря несущей способности (расчет на разрушение); обеспечение несущей способности конструкции фундамента по II группе предельных состояний — предельные деформации (расчет осадки, выгибов, прогибов, кренов и т.д.).

Таким образом для достижения успеха в конструировании фундамента необходимо сделать расчеты того или иного конструктивного решения.

Как выбрать фундамент под дом??? От чего зависит выбор вида фундамента? "Строй и Живи"

Выбор конструктивного решения — типа фундамента зависит от многих параметров, но все они сводятся к основным:

гидро-геологические и физико-механические свойства основания (грунта) тип здания (тип несущих конструкций здания).

Окончательный тип фундамента конструктор выбирает по двум условиям:

расчет материалоемкости расчет стоимости

Деревянный жилой дом из клееного бруса - это легкое здание в основе несущих конструкций которого лежит поперечно-перекрестная система стен.

В европейской части России (Московская область), слабые, средне-слабые грунты (1–3.5 кг/см.кв.), возможен высокий уровень грунтовых вод (до — 500 мм.), возможна высокая водонасыщенность грунта (до 80%), маловероятны карстовые явления, торфяные и просадочные грунты, а также насыпные и биогенные грунты.

Для таких грунтов подходят основные три группы фундаментов:

ленточные свайные или столбчатые плитные

Именно из этих трех групп необходимо выбрать рациональное решение, для конкретного случая.

Ленточные фундаменты.

Ленточные полнопрофильные фундаменты.

Как правило прямоугольно-профильные стены (ленты) в которых преобладает вертикальная передача нагрузки от надземной части здания на основание — грунт (статическое сжатие). Для прокладки коммуникаций в лентах необходимо предусматривать проемы, армировать ленты нужно нижним и верхним поясами и боковыми сетками, гидроизолировать ленты необходимо воизбежании касательного пучения и абсорбирования бетоном грунтовых вод, так же необходимо заглублять не менее чем на 200 мм. ниже уровня промерзания грунта, для Московской области это примерно 2000 мм.

Ленточные мелкозаглубленные фундаменты.

Часто используются в практике при строительстве древянных домов. В зависимости от расчетов применяют бетон класса Б25, арматуру – А500С, отсекающую гидроизоляцию на битумной основе, обычно ширина такой ленты 400 мм, заглубление 200 мм. Набирает проектную прочность такой фундамент как и другие виды фундаментов за 28 суток.

Свайные или столбчатые фундаменты.

Различают свайные и свайно-ростверковые фундаменты. Свайные фундаменты удобны для восприятия удаленных друг от друга точечных нагрузок, например от колонн, опор рам, арок, каркасов. Свайно-ростверковый фундамент - представляет из себя систему свай заглубленных на 500 мм. ниже уровня сезонного промерзания грунта (для Московской области это 2000 мм.) размещенных по основным осям здания с шагом 1200–1500 мм. и железобетонный ростверк: система ригелей или монолитный ростверковый пояс — рама. Шаг свай может отличаться как в меньшую так и в большую сторону.

Буронабивные сваи – их несущая способность зависит от физико-механических и гидро-геологических свойств грунта. Поэтому при неблагоприятных грунтах рекомендуется уменьшать шаг свай, увеличивать их диаметр, либо отказаться от свайного типа фундамента. Но есть весьма существенное преимущество свайных фундаментов — это почти полное отсутствие действия сил пучения. Поэтому при достаточной несущей способности сильно пучинистого грунта применение свайного фундамента очень оправдано. Удобна прокладка коммуникаций под таким фундаментом, а инженерные системы в цокольном перекрытии доступны из подполья т.е.  ремонтопригодны.

Ростверк - служит для связи свайных фундаментов между собой, распределения нагрузок от надземной части здания по сваям, исключения вертикальных перемещений фундаментов и надземных конструкций. Ростверк испытывает заметные нагрузки: сосредоточенные силы от реакций свай и изгибающие моменты в верхней части ростверка над сваями и в нижней на пролетных участках. Армироваться ростверк должен как многопролетный неразрезной ригель, т.е.  продольными нижним и верхним рабочими поясами из арматуры AIII 20 .

Свайные и свайно-ростверковые фундаменты можно признать весьма технологичными при низкой материалоемкости (ниже полнопрофильного на 50–60%). При соответствующем армировании ростверка и качественной гидроизоляции свай и ростверка, такой фундамент можно считать достаточно надежным и долговечным, но его применение не рекомендовано для тяжелых крупных зданий и в слабых, проседающих грунтах.

Анкерно-ростверковый фундамент.

Представляет собой плиту (подушку) площадью 1.5–3 м.кв., глубина заложения которой на 200–500 мм. больше глубины промерзания грунта (для МО это 1800–2200 мм.). Каждая из таких плит является опорой для стоечно-ростверковой системы. Этому типу фундаментов присущи все положительные характеристики свайно-ростверковых и плитных фундаментов.

Анкерно-ростверковые фундаментам обладают высокой несущей способностью и небольшой материалоёмкость. Это дает возможность применять его для крупных и тяжелых зданий на неблагоприятных грунтах.

На них действует сосредоточенная нагрузка от стоек, поэтому нижняя часть плиты испытывает изгибающий момент, сами стойки испытывают в основном сжатие, реже изгибы и растяжение, а ростверк локальные изгибающие моменты. Материалоемкость такого фундамента на 45–55%  ниже полнопрофильного. Применяться такие фундаменты могут для весьма тяжелых и крупных зданий, венцового или фахверкового типа, почти на любых грунтах в том числе сильно пучинистых. Для крупных фахверков использование анкерно-ростверковых фундаментов особенно эффективно, так как в них преобладают локальные но очень большие нагрузки, что соответствует реакционной способности такой конструктивной схемы фундамента.

Технология возведения таких фундаментов достаточна сложна, каждый этап имеет большое значение и требует особого внимания. Под плиты необходимо предусматривать гравийные, песчаные и бетонные подготовки. Плиты и стойки должны быть гидроизолированы многослойной обмазкой. Армирование плит, стоек и ростверка должно быть расчетным, класс бетона не ниже В22.5.

Плитные фундаменты - это горизонтальные железо-бетонные плиты вся площадь которых является несущей. Плитным фундаментам характерна высокая несущая способность. Плитные фундаменты бывают глубокого заложения (ниже уровня промерзания грунта) и мелкозаглубленные (плавающие). Первые как правило используются как фундаменты крупных тяжелых (многоэтажных) домов с подземными этажами или подвалом. Вторые наоборот для малых не ответственных зданий и построек. Плитные фундаменты имеют большую площадь опоры а следовательно и большую несущую способность в целом фундамента, однако конструкция плиты при этом испытывает колоссальные нагрузки (изгибающие моменты) в нижних слоях плиты под конструкциями передающими на нее сосредоточенную нагрузку и в верхних слоях плиты на разгруженных участках. Поэтому конструирование таких фундаментов требует соответствующего уровня. Прокладка коммуникаций при использовании плитных фундаментов крайне затруднена, при этом инженерные системы как правило остаются между плитой и полом, а значит они не доступны (не ремонтнопригодны). Для мелкозаглубленных плит весьма актуальна проблема морозного пучения, вернее деформаций плиты связанных с ним. Дело в том, что при процессах пучения, при замерзании и оттаивании грунта в нижней части плиты происходят очень серьезные деформации, плиту просто «разрывают на части» силы сдвигов грунта, выгибы плиты по периметру и существенные прогибы по центру. При этом на подошве фундамента неминуемо появление трещин, причем их размер увеличивается с каждым циклом замерзания — оттаивания. Процесс появления трещин невозможно исключить, можно только уменьшить раскрытие трещин путем сверхплотного армирования, и устройства демпфирующих слоев. Плитные фундаменты не рекомендуется делать для брусовых домов (венцовых и особенно фахверков), за исключением плитных фундаментов в конструкции подвального или цокольного этажа. В любом случае при возведении плитного фундамента (плавающего или глубокого заложения) необходимо предусматривать песчаные и гравийные трамбованные подушки, бетонную подготовку желательно армированную и толщиной не менее 100 мм., 2-х,  3-х слойную гидроизоляцию по бетонной подготовке в качестве гидроизолятора и демфирующего слоя, а саму плиту необходимо плотно армировать, особенно в местах опор стен и колонн и применять бетон класса не ниже В22.5. Материалоемкость такого фундамента на 35–55% ниже чем у полнопрофильного ленточного.