Фундамент

Прежде всего, следует напомнить, что любое строительство жилых или производственных зданий и сооружений ведется строго по согласованному и утвержденному проекту.  Вся документация, которая касается конструкции здания, разрабатывается инженерами-проектировщиками строительных специальностей.  В том числе производятся расчеты фундамента.  Практика показывает, что затраты на возведение фундамента могут доходить до 25% от стоимости всего строительства объекта. И если расчет фундамента произведен неправильно, то переделка обойдется в неизмеримо большую сумму. Плюс напрасно потраченные время, силы и нервы. Поэтому перед началом строительных работ необходимо знать, как рассчитать фундамент основания дома.

Функция фундамента состоит в том, чтобы выдерживать вес всего сооружения и равномерно распределять нагрузку на грунт. А так же предохранять сооружение от подтопления подземными, талыми водами.
Читать далее

По типу конструкции фундамент разделяют на плитный, ленточный, свайный, столбчатый. Иногда применяются и несколько измененные конструкции, являющиеся «модификациями» основных типов.

Расчёт фундаментов для зданий и сооружений начинается с выбора типа фундаментов. Прежде  всего требуется определить геометрию (размеры) фундаментов, исходя из их устойчивости и прочности применяемых материалов, для этого нужно выполнить следующие условия:

Установить глубину заложения подошвы фундамента, зависящую от следующих факторов:

1.расчётной глубины промерзания грунтов;

2.технологических решений;

3.конструктивных решений (конструктивных особенностей подземной части сооружения: наличие или отсутствие подвала; отдельные фундаменты под колонны, ленточные под стены или сплошная монолитная плита под всё сооружение; монолитные или сборные фундаменты и пр.);

4.геологических изысканий (характера напластования и состояния грунтов: просадочность, пучинистость и др.);

5.гидрогеологических изысканий (уровень грунтовых вод — УГВ);

6.массивности возводимого здания (два этажа или двадцать);

7.особых условий строительной площадки — сейсмичность района (в сейсмических районах принято в среднем заглублять до 10% всего здания исходя из опыта проектирования и указаний государственных нормативов);

8.наличия построенных зданий и сооружений вблизи, подземных коммуникаций и др.;

9.рельефа местности (горная местность или пологая равнина)

Определить размеры фундамента:

1.выполнить сбор нагрузок на фундаменты и на основание под ними — N (вертикальная нагрузка), M (опрокидывающий момент), Q (сдвигающая сила);

2.принять предварительную площадь подошвы фундамента  и его размеры в плане  исходя из принятого значения R0 (см. п. 5.6.7 СП 22.13330.2011), определив давление по подошве фундамента  и сравнив его с реальным значением R0 для выбранных размеров фундамента;

Расчёт прочности материала фундамента:

1.выполнить расчёт фундаментов на продавливание (вычислить толщину подушки фундаментов);

расчёт основания при необходимости

1.расчёт песчаной подушки (для искусственного основания);

2.расчёт глубинного уплотнения и т. д.;

3.проверить прочность слабого подстилающего слоя, если это требуется по результатам оценки инженерно-геологических условий;

Расчёт конечной осадки фундамента

1.выполнить расчёт величины конечной осадки  фундамента (и сравнить ее с предельно допустимой величиной абсолютной осадкой );

2.расчёт осадок двух близко расположенных фундаментов.

3.расчёт абсолютных осадок;

4.расчёт средней осадки;

5.расчёт относительной осадки.

Расчёт устойчивости фундамента

1.расчёт фундаментов на опрокидывание (отрыв подошвы фундамента допускается обычно не более 1/4 площади, зависит от каждого конкретного случая, например, для фундаментов эстакад отрыв подошвы фундамента не допустим);

2.расчёт фундаментов на сдвиг;

3.расчёт фундаментов на относительную разность осадок, относительный прогиб, выгиб, крен фундамента или сооружения, закручивание.

 

В индивидуальном строительстве чаще всего применяется фундамент ленточного типа. Он имеет такое преимущество, как жесткая связка всех элементов в любом направлении (продольном, поперечном).

Строительство  ленточного фундамента  предполагает выбор между его мелкозаглубленным  и  заглубленным  вариантами.  Первый  из которых подходит для зданий из бруса, бревна, каркасно-щитовых сооружений, небольших домов из бетонных конструкций, одно- или двухэтажных небольших строений из полистиролбетона, пено- или газобетона. Он позволяет значительно сэкономить временные и материальные затраты, так как закладывается на глубину около 0,4-0,5 м без выполнения подвала (цоколя). При разработке проекта учитываются нормы СНИП, согласно которым на супесях мелкозаглубленные фундаменты не могут превышать габаритов 10*10 м (на суглинках – 6*6 м). Ширина фундаментов при этом не должна быть меньше 10 см для ж\б конструкций, 0,25 м – для бетона и не менее 0,5 м для кирпича.

Строительство заглубленного основания (глубиной до 1,5 м) необходимо для тяжелых строений, зданий с подземным гаражом или подвалом на сложных, влажных грунтах. Такие фундаменты закладываются на 0,3 м ниже точек промерзания грунта, но если почвы промерзают на 2,5 м и более, ленточное основание возводить нецелесообразно, т.к. оно будет чрезвычайно дорогостоящим. Для улучшения устойчивости конструкции изначально проектируются с расширением к нижней части, их размеры не ограничиваются, как для мелкозаглубленных оснований.

Точки промерзания грунтов зависят от географического положения местности.

Основание для дома можно возводить 2-мя способами: сборным или монолитным.Работы по формированию монолитного фундамента включают создание единой ленты на основе опалубки и каркаса из арматуру, в то время как сборный представляет собой конструкцию из заводских блоков, скрепленных цементным раствором.

Возведение фундамента предполагает наличие детального проекта, который должны выполнять специалисты. В частности в нем учитываются поперечные и продольные нагрузки, которые будет нести основание. Поперечные нагрузки сокращаются за счет того, что высота фундамента в два раза превосходит его ширину, а поперечные – путем введения в конструкцию определенного количества арматуры.

Строительство ленточного фундамента начинается с зачистки участка от мусора и выравнивания почвы. Плодородный верхний слой снимается, его потом можно будет использовать для озеленения участка. Также нужно найти самую низкую точку грунтов на участке предполагаемого местонахождения здания для того, чтобы при земляных работах от нее отсчитывать глубину требуемой траншеи.

На подготовленном грунте проводится разметка будущего основания. Обычно для этого используются колышки и веревки, которые устанавливаются на некотором расстоянии от углов будущего фундамента (чтобы они не потерялись при копании). Так же можно сделать и обноску – доску с 2-мя колышками и несколькими вбитыми гвоздями в торец. Ее можно устанавливать под углом 45° к сторонам будущего основания, что дает возможность сделать разметку очень точной.

В траншее нужно будет провести и работы по предотвращению вспучивания грунтов и более равномерного распределения давлений. В этих целях на дно траншеи в несколько слоев укладывается песчаная подушка (около 0,1 м), каждый из слоев которой выравнивается трамбовкой. Поверх песка нужно насыпать слой щебня толщиной не менее 5 см с фракцией до 20 мм.

Доступ воды к фундаменту снизу ограничивается обустройством гидроизоляции с помощью рулонных или обмазочных продуктов на основе битума. Для обмазки на слои засыпки укладывается стяжка из бетона, толщиной не менее 2 см, которая по ширине должна быть на 0,05 м шире планируемого фундамента. Высушенную стяжку нужно загрунтовать праймером, обмазать мастикой и уложить на них слои геотекстиля.

Опалубку для сооружения фундамента можно сделать  из деревянных досок, влагостойкой и прочной фанеры. При этом ширина внутренних элементов опалубки должна быть равной ширине будущего фундамента. Строительство на этом этапе предполагает установку опалубки таким образом, чтобы своим внутренним периметром она была бы в пределах горизонтальной гидроизоляции.

При проведении опалубочных работ в грунт вбиваются колья, к которым крепятся элементы опалубки. Они должны подниматься над грунтом на высоту цоколя и иметь верхнюю кромку полностью горизонтальную. Система элементов сбивается гвоздями с внутренней стороны так, чтобы не допустить протечек бетона, с внешней стороны, при необходимости, устанавливаются подпорки. Если элементы конструкции будут в дальнейшем использоваться, например, для черновой настилки полов, то  нужно позаботится о их защите при помощи полиэтиленовой пленки. Это можно сделать своими руками с помощью строительного  степлера.

В опалубку встраивается арматурный каркас из элементов толщиной около 12 мм с продольными ребрами, которые связываются между собой вязальной проволокой. Этот метод применяется чаще, чем сваривание, особенно если строительство идет в сейсмически активных зонах, т.к. вязаная арматура оказывается более гибкой при движениях грунтов. Каркас выполняется в виде набора ярусов таким образом, чтобы все окончания арматуры оказались в толще бетона после заливки.

Ленточный фундамент редко выполняют без технологических отверстий под коммуникации и вентиляцию (например, подвала). Для этого в арматурном каркасе закрепляют трубы, засыпанные изнутри песком, чтобы в них не попал раствор. При этом трубы канализации и водопровода должны лежать ниже уровня промерзания почвы, а вентиляционные отверстия – выше уровней отмостки.

Бетон для заливки фундамента, конечно же, можно замесить своими руками (потребуется марка М200 или М 300), но специалисты советуют приобретать заводской, т.к. в нем оптимальным образом выверены пропорции и проведено тщательное перемешивание. Заливать бетонную смесь лучше едино разово. В процессе заливки каждый слой по 0,2 м обрабатывается вибраторами или протыкается прутом для удаления излишков воздуха.

Опалубка снимается не менее чем через пару недель после заливки, а расчетная прочность бетона появится приблизительно через месяц. В течение этого периода нужно следить, чтобы фундамент дозревал в оптимальных условиях. Для этого его нужно закрывать на ночь пленкой, увлажнять в жаркую погоду и др.