При строительстве дома вначале закладывается фундамент, через который на грунт передаются нагрузки от всего строения. Нагрузка на фундамент определяет стабильность, надежность и долговечность всего здания, поэтому, приступая к устройству фундамента, нужно соблюсти все технологические процессы. Правильный расчет нагрузки на фундамент позволяет избежать трещин и разрушений и обеспечить равномерную осадку зданий.
Перед началом строительства дома нельзя обойтись без геологических работ на месте планируемого строительства, исследования грунт. К важным показателям относится показатель глубины залегания грунтовых вод и сезонного промерзания почвы. Эти показатели меняются в зависимости от регионов строительства. В московском регионе грунт промерзает на глубину 1,6 метра, на Юге России может быть менее 1 метра.
Следующий этап – нужно правильно рассчитать все нагрузки, которые через основание дома будут действовать на грунт.
ПОКАЗАТЕЛИ ГРУНТА, ВАЖНЫЕ ДЛЯ ПРОЧНОСТИ ФУНДАМЕНТА
Для грунта, который является основанием под строение, наиболее важны два показателя – прочность и несжимаемость.
Самые прочные – полускальные и скальные породы. Поэтому при устройстве фундамента деревянных домов котлованов не делают, а ограничиваются тем, что снимают просадочный верхний слой грунта.
Если дом закладывается в условиях непучинистых грунтов при их промерзании до 2 и более метров, следует рассчитать глубину котлована под фундамент в соответствии с расчетной глубиной промерзания почвы. Исключение – дома, которые эксплуатируются постоянно, но и при этом под фундамент роют котлован с глубиной не менее 0,5 метров.
С позиций промерзания следует учесть, что грунт бывает непучинистый и пучинистый (дисперсный).
Дисперсный грунт промерзает в морозные зимние месяцы, что вызывает деформации и изменения основания фундамента из-за нагрузок.
Поэтому основание котлована делают на уровне, который располагается ниже, чем глубина промерзания.
Если грунт непучинистый, деформация не происходит, но тем не менее можно несколько уменьшить осадку с помощью практически не сжимаемого материала (крупного строительного песка, в который вмешивается рыхлая горная порода – гравий) под основание.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ГРУНТА
Устройство фундамента любого дома составляет от 15 до 20% затрат на общую стоимость строительства. Причем чем глубже фундамент закладывается в грунт, тем выше стоимость проводимых строительных работ. Эта причина довольно часто заставляет большинство застройщиков поднимать подошву фундамента ближе к поверхности грунта. В таком случае необходимо правильно рассчитать возможности несущей способности грунтов. Расчет начинается после сбора и анализа информации о пористости грунта, которая обусловлена его сопротивлением и степенью влажности.
Важный показатель, который стоит брать в расчет – сейсмичность.
Одновременно возникающее давление вследствие статической нагрузки и вибрации снижает прочность грунта, вызывает псевдожидкое состояние. Расчетное сопротивление грунтов в зоне сейсмичности обычно увеличивают в 1,5 раза, что влечет за собой соответствующее увеличение площади фундамента строения.
КЛАССИФИКАЦИЯ НАГРУЗОК НА ФУНДАМЕНТ ЗДАНИЯ
Все нагрузки условно делят на постоянные и временные.
К основным постоянным нагрузкам относят:
вес всего здания, включая массу фундамента дома;
эксплуатационные нагрузки (вес людей, мебели, оборудования).
Временные нагрузки чаще всего возникают сезонно:
снеговая нагрузка, определяемая углом ската кровли и регионом строительства дома;
ветровая нагрузка, зависящая от месторасположения строения: лесная или открытая местность, городская черта.
Расчет временных нагрузок проводится с учетом района строительства.
РАСЧЕТ НАГРУЗКИ С УЧЕТОМ ПЛОЩАДИ ОСНОВАНИЯТ
Главное условие – нагрузка на 1 см грунта не должна быть выше критического значения сопротивления. Расчет сопротивления производят в зависимости от вида грунта:
для гравелистых или крупных песков он составляет от 3,5 до 4, 5 кг/см2;
для песков средней крупности – от 2,5 до 3,5 кг/см2;
твердой глинистой почвы – от 3,0 до 6,0 кг/см2;
мелких влажных песков – в пределах 2,0 – 3,0 кг/см2;
пластичной глинистой почвы – от 1,0 до 3,0 кг/см2;
мелких очень влажных песков – 2,0 -2,5 кг/см2;
гальки, гравия, щебня – от 5,0 до 6,0 кг/см2.
Давление на грунт под воздействием постоянных и временных нагрузок приводит к его сжатию. В результате этого начинается опускание фундамента, зачастую неравномерное, что приводит к появлению трещин и деформаций. Часто это следствие того, что было неправильно рассчитано давление нагрузок строительных конструкций.
Поэтому уже на стадии планирования строительства и калькуляции расходов нужно правильно подбирать материалы, в частности, учитывать удельный вес материалов, определяющих нагрузку.
Для бутового камня этот показатель определяется в пределах от 1600 до 1800 кг/м3, бутобетона и кирпича – в пределах 1800-2200 кг/м3, железобетона – кг/м3.
Важно учитывать удельный вес стен, тоже определяемый материалами. Для деревянных каркасно-панельных стен удельный вес составляет от 30 до 50 кг/м2, для брусчатых, бревенчатых – от 70 до кг/м2.
При расчете чердачных перекрытий учитывают, что они могут оказывать давление в пределах 150-200 кг/м2. Цокольные перекрытия могут иметь различный удельный вес, в зависимости от материалов он колеблется от 100 до 300 кг/м2. Для железобетонных монолитных перекрытий показатель еще выше – до 500 кг/м2.
ДОПУСТИМЫЕ ДЕФОРМАЦИИ СТРОЕНИЙ И ИХ ПРЕВЫШЕНИЕ
Допустимые деформации жилого дома учитываются заранее, когда производится расчет общей нагрузки на основание.
Осадки, деформации фундаментов – неизбежное явление, величина которого регламентируется предельными значениями деформаций
Нарушение строительных норм наряду с неравномерной осадкой дома приводит к изменению положения дома или деформациям строения.
К распространенным деформациям дома относятся:
Прогиб и выгиб, возникающие при неравномерности осадки строения. При прогибе опасной зоной считается фундамент, при выгибе самой опасной становится кровля сооружения.
Сдвиг может быть результатом существенной просадки основания с одной стороны. Самый опасный участок – стена, располагающаяся в средней зоне.
Крен происходит у зданий достаточно большой высоты, для которых характерна высокая степень изгибной жесткости. С ростом крена возрастает опасность разрушения здания.
Перекос возникает как следствие неравномерной осадки дома, которая приходится на определенный участок длинной стороны здания.
Горизонтальное смещение возникает, как правило, в районе фундамента или стен подвала чрезмерной горизонтальной загруженности.
При правильном расчете допустимых деформаций основания для гражданских многоэтажных и одноэтажных зданий максимальная осадка оснований должна находиться в пределах 8-12 см в зависимости от материалов каркаса.
ПРИЧИНЫ И СПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ НЕРАВНОМЕРНЫХ ОСАДОК ОСНОВАНИЙ
Сложная деформация сооружения может наступить вследствие следующих причин:
нарушение систем отопления, канализации, в том числе ливневой, водоснабжения, вызывающее вымывание грунта из-под основания дома;
неоднородное основание, представленное пластами разной толщины или плотности;
наличие подземных выработок;
изменение уровня производственных или грунтовых подземных вод;
повышение пористости грунта из-за перемещения его частиц при подмывании водяными потоками;
избыточное увлажнение какой-либо части основания;
излишнее удаление грунта при устройстве фундамента (выравнивающая подсыпка, заменяющая его, имеет более низкую прочность);
наличие неравномерной нагрузки на основание;
постройка отдельных частей здания в разные периоды времени;
наличие в основании материалов, которые поддаются гниению (древесина, корни деревьев);
уплотнение грунта, связанное с возрастанием веса в течение процесса эксплуатации дома;
Не допустить неравномерные осадки возможно с помощью следующих изменений:
придать дому, отдельным частям строительный подъем, соответствующий величине возможной осадки;
увеличить изгибную жесткость короткого дома, а также уменьшить изгибную жесткость длинного дома;
построить компенсирующий фундамент;
провести горизонтальное армирование всех стен;
при проектировании дома следует предусмотреть необходимость равномерной передачи всей нагрузки здания на основание;
устроить осадочные и деформационные швы;
проводить профилактику систем канализации, водоснабжения, а также осуществляющих отвод дождевой воды.
Принятые меры позволят увеличить прочность и долговечность дома.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СТОЛБЧАТОГО ФУНДАМЕНТА
Столбчатый фундамент устраивается по принципу свайного. Столбчатый фундамент придает всему каркасу устойчивость и повышает способность противостоять разрушительным воздействиям.
Главная особенность конструкции – установка системы столбов в точках строения, которые наиболее подвержены нагрузке, например, в его углах, местах соединения стеновых панелей. Это позволяет стабилизировать все здание.
Располагают столбы в местах, требующих особого внимания из-за возможных проблем с устойчивостью и безопасностью конструкции. При расчете фундамента столбчатого типа включается установка ростверка – армированного пояса и элементов монтажа (обвязочных балок и рандбалок). Благодаря ростверку предотвращается смещение фундамента в горизонтальной плоскости, давление равномерно распределяется по системе столбов.
В качестве материала для столбчатого фундамента чаще всего используют монолитный железобетон.
ПРИМЕР РАСЧЕТА НАГРУЗОК НА СТОЛБЧАТЫЙ ФУНДАМЕНТ
При определении несущей способности фундамента учитываются следующие показатели:
периметр стен – 12,0х6,0 м;
два этажа;
стены из газоблоков плотностью D600 и толщиной 40 см;
полы на 1-ом этаже по грунту, насыпные;
перекрытие между этажами – железобетонные плиты;
крыша черепичная, скатная (угол 45°), по деревянным лагам;
грунт – пластичная глина;
сечение верхней части столба – 40х40 сантиметров;
сечение нижней части (подошвы) столба – 80х80 сантиметров;
промежуток между двумя столбами – 2,0 м.
Чтобы конструкция фундамента противостояла морозному пучению, ей придают наружную наклонную поверхность. В верхней части фундамент будет шириной 0,4 метра, а к подошве расширяется до 0,5 метров.
При расчете общей нагрузки на 1 м длины подошвы фундамента учитывают нормативную нагрузку от снега, перекрытий, стен дома, кровли и строительного материала.
Если допустить, что общая нагрузка составила 4380 кгс, следует умножить ее на 2 метра (расстояние между устанавливаемыми столбами), получится 8760 кгс. К полученному результату следует добавить массу одного столба.
Столбчатый фундамент будут иметь объем для данной конструкции 0,25 м3. По таблице определяется плотность для железобетона – 2500 кг/м3. Вес фундамента будет равен 625 кгс (0,25 м3х2500 кг/м3).
Чтобы рассчитать нагрузку на грунт одного столба, делают расчеты: 8760 кгс + 625 кгс = 9385 кгс.
Опорная поверхность каждого из столбов – 80 см х 80 см = 6400 см2. Зная показатель, определяющий несущую способность грунта (в нашем случае – 1,5 гкс/ м2), можно рассчитать предельные нагрузки всего фундамента на нижележащий грунт: 6400 см2 х 1,5 гкс/ м2 = 9600 кгс. Этот показатель больше 9385 кгс – расчетных нагрузок, поэтому рассчитанный столбчатый фундамент будет надежной опорой всей конструкции дома. #фундамент#КакУстроенФундамент#профи#ТутУют
Тут Уют
КАК устроен фундамент.
Советы мастера... Утройство фундамента 🔷
Перед началом строительства дома нельзя обойтись без геологических работ на месте планируемого строительства, исследования грунт. К важным показателям относится показатель глубины залегания грунтовых вод и сезонного промерзания почвы. Эти показатели меняются в зависимости от регионов строительства. В московском регионе грунт промерзает на глубину 1,6 метра, на Юге России может быть менее 1 метра.
Следующий этап – нужно правильно рассчитать все нагрузки, которые через основание дома будут действовать на грунт.
ПОКАЗАТЕЛИ ГРУНТА, ВАЖНЫЕ ДЛЯ ПРОЧНОСТИ ФУНДАМЕНТА
Для грунта, который является основанием под строение, наиболее важны два показателя – прочность и несжимаемость.
Самые прочные – полускальные и скальные породы. Поэтому при устройстве фундамента деревянных домов котлованов не делают, а ограничиваются тем, что снимают просадочный верхний слой грунта.
Если дом закладывается в условиях непучинистых грунтов при их промерзании до 2 и более метров, следует рассчитать глубину котлована под фундамент в соответствии с расчетной глубиной промерзания почвы. Исключение – дома, которые эксплуатируются постоянно, но и при этом под фундамент роют котлован с глубиной не менее 0,5 метров.
С позиций промерзания следует учесть, что грунт бывает непучинистый и пучинистый (дисперсный).
Дисперсный грунт промерзает в морозные зимние месяцы, что вызывает деформации и изменения основания фундамента из-за нагрузок.
Поэтому основание котлована делают на уровне, который располагается ниже, чем глубина промерзания.
Если грунт непучинистый, деформация не происходит, но тем не менее можно несколько уменьшить осадку с помощью практически не сжимаемого материала (крупного строительного песка, в который вмешивается рыхлая горная порода – гравий) под основание.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ГРУНТА
Устройство фундамента любого дома составляет от 15 до 20% затрат на общую стоимость строительства. Причем чем глубже фундамент закладывается в грунт, тем выше стоимость проводимых строительных работ. Эта причина довольно часто заставляет большинство застройщиков поднимать подошву фундамента ближе к поверхности грунта. В таком случае необходимо правильно рассчитать возможности несущей способности грунтов. Расчет начинается после сбора и анализа информации о пористости грунта, которая обусловлена его сопротивлением и степенью влажности.
Важный показатель, который стоит брать в расчет – сейсмичность.
Одновременно возникающее давление вследствие статической нагрузки и вибрации снижает прочность грунта, вызывает псевдожидкое состояние. Расчетное сопротивление грунтов в зоне сейсмичности обычно увеличивают в 1,5 раза, что влечет за собой соответствующее увеличение площади фундамента строения.
КЛАССИФИКАЦИЯ НАГРУЗОК НА ФУНДАМЕНТ ЗДАНИЯ
Все нагрузки условно делят на постоянные и временные.
К основным постоянным нагрузкам относят:
вес всего здания, включая массу фундамента дома;
эксплуатационные нагрузки (вес людей, мебели, оборудования).
Временные нагрузки чаще всего возникают сезонно:
снеговая нагрузка, определяемая углом ската кровли и регионом строительства дома;
ветровая нагрузка, зависящая от месторасположения строения: лесная или открытая местность, городская черта.
Расчет временных нагрузок проводится с учетом района строительства.
РАСЧЕТ НАГРУЗКИ С УЧЕТОМ ПЛОЩАДИ ОСНОВАНИЯТ
Главное условие – нагрузка на 1 см грунта не должна быть выше критического значения сопротивления. Расчет сопротивления производят в зависимости от вида грунта:
для гравелистых или крупных песков он составляет от 3,5 до 4, 5 кг/см2;
для песков средней крупности – от 2,5 до 3,5 кг/см2;
твердой глинистой почвы – от 3,0 до 6,0 кг/см2;
мелких влажных песков – в пределах 2,0 – 3,0 кг/см2;
пластичной глинистой почвы – от 1,0 до 3,0 кг/см2;
мелких очень влажных песков – 2,0 -2,5 кг/см2;
гальки, гравия, щебня – от 5,0 до 6,0 кг/см2.
Давление на грунт под воздействием постоянных и временных нагрузок приводит к его сжатию. В результате этого начинается опускание фундамента, зачастую неравномерное, что приводит к появлению трещин и деформаций. Часто это следствие того, что было неправильно рассчитано давление нагрузок строительных конструкций.
Поэтому уже на стадии планирования строительства и калькуляции расходов нужно правильно подбирать материалы, в частности, учитывать удельный вес материалов, определяющих нагрузку.
Для бутового камня этот показатель определяется в пределах от 1600 до 1800 кг/м3, бутобетона и кирпича – в пределах 1800-2200 кг/м3, железобетона – кг/м3.
Важно учитывать удельный вес стен, тоже определяемый материалами. Для деревянных каркасно-панельных стен удельный вес составляет от 30 до 50 кг/м2, для брусчатых, бревенчатых – от 70 до кг/м2.
При расчете чердачных перекрытий учитывают, что они могут оказывать давление в пределах 150-200 кг/м2. Цокольные перекрытия могут иметь различный удельный вес, в зависимости от материалов он колеблется от 100 до 300 кг/м2. Для железобетонных монолитных перекрытий показатель еще выше – до 500 кг/м2.
ДОПУСТИМЫЕ ДЕФОРМАЦИИ СТРОЕНИЙ И ИХ ПРЕВЫШЕНИЕ
Допустимые деформации жилого дома учитываются заранее, когда производится расчет общей нагрузки на основание.
Осадки, деформации фундаментов – неизбежное явление, величина которого регламентируется предельными значениями деформаций
Нарушение строительных норм наряду с неравномерной осадкой дома приводит к изменению положения дома или деформациям строения.
К распространенным деформациям дома относятся:
Прогиб и выгиб, возникающие при неравномерности осадки строения. При прогибе опасной зоной считается фундамент, при выгибе самой опасной становится кровля сооружения.
Сдвиг может быть результатом существенной просадки основания с одной стороны. Самый опасный участок – стена, располагающаяся в средней зоне.
Крен происходит у зданий достаточно большой высоты, для которых характерна высокая степень изгибной жесткости. С ростом крена возрастает опасность разрушения здания.
Перекос возникает как следствие неравномерной осадки дома, которая приходится на определенный участок длинной стороны здания.
Горизонтальное смещение возникает, как правило, в районе фундамента или стен подвала чрезмерной горизонтальной загруженности.
При правильном расчете допустимых деформаций основания для гражданских многоэтажных и одноэтажных зданий максимальная осадка оснований должна находиться в пределах 8-12 см в зависимости от материалов каркаса.
ПРИЧИНЫ И СПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ НЕРАВНОМЕРНЫХ ОСАДОК ОСНОВАНИЙ
Сложная деформация сооружения может наступить вследствие следующих причин:
нарушение систем отопления, канализации, в том числе ливневой, водоснабжения, вызывающее вымывание грунта из-под основания дома;
неоднородное основание, представленное пластами разной толщины или плотности;
наличие подземных выработок;
изменение уровня производственных или грунтовых подземных вод;
повышение пористости грунта из-за перемещения его частиц при подмывании водяными потоками;
избыточное увлажнение какой-либо части основания;
излишнее удаление грунта при устройстве фундамента (выравнивающая подсыпка, заменяющая его, имеет более низкую прочность);
наличие неравномерной нагрузки на основание;
постройка отдельных частей здания в разные периоды времени;
наличие в основании материалов, которые поддаются гниению (древесина, корни деревьев);
уплотнение грунта, связанное с возрастанием веса в течение процесса эксплуатации дома;
Не допустить неравномерные осадки возможно с помощью следующих изменений:
придать дому, отдельным частям строительный подъем, соответствующий величине возможной осадки;
увеличить изгибную жесткость короткого дома, а также уменьшить изгибную жесткость длинного дома;
построить компенсирующий фундамент;
провести горизонтальное армирование всех стен;
при проектировании дома следует предусмотреть необходимость равномерной передачи всей нагрузки здания на основание;
устроить осадочные и деформационные швы;
проводить профилактику систем канализации, водоснабжения, а также осуществляющих отвод дождевой воды.
Принятые меры позволят увеличить прочность и долговечность дома.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СТОЛБЧАТОГО ФУНДАМЕНТА
Столбчатый фундамент устраивается по принципу свайного. Столбчатый фундамент придает всему каркасу устойчивость и повышает способность противостоять разрушительным воздействиям.
Главная особенность конструкции – установка системы столбов в точках строения, которые наиболее подвержены нагрузке, например, в его углах, местах соединения стеновых панелей. Это позволяет стабилизировать все здание.
Располагают столбы в местах, требующих особого внимания из-за возможных проблем с устойчивостью и безопасностью конструкции. При расчете фундамента столбчатого типа включается установка ростверка – армированного пояса и элементов монтажа (обвязочных балок и рандбалок). Благодаря ростверку предотвращается смещение фундамента в горизонтальной плоскости, давление равномерно распределяется по системе столбов.
В качестве материала для столбчатого фундамента чаще всего используют монолитный железобетон.
ПРИМЕР РАСЧЕТА НАГРУЗОК НА СТОЛБЧАТЫЙ ФУНДАМЕНТ
При определении несущей способности фундамента учитываются следующие показатели:
периметр стен – 12,0х6,0 м;
два этажа;
стены из газоблоков плотностью D600 и толщиной 40 см;
полы на 1-ом этаже по грунту, насыпные;
перекрытие между этажами – железобетонные плиты;
крыша черепичная, скатная (угол 45°), по деревянным лагам;
грунт – пластичная глина;
сечение верхней части столба – 40х40 сантиметров;
сечение нижней части (подошвы) столба – 80х80 сантиметров;
промежуток между двумя столбами – 2,0 м.
Чтобы конструкция фундамента противостояла морозному пучению, ей придают наружную наклонную поверхность. В верхней части фундамент будет шириной 0,4 метра, а к подошве расширяется до 0,5 метров.
При расчете общей нагрузки на 1 м длины подошвы фундамента учитывают нормативную нагрузку от снега, перекрытий, стен дома, кровли и строительного материала.
Если допустить, что общая нагрузка составила 4380 кгс, следует умножить ее на 2 метра (расстояние между устанавливаемыми столбами), получится 8760 кгс. К полученному результату следует добавить массу одного столба.
Столбчатый фундамент будут иметь объем для данной конструкции 0,25 м3. По таблице определяется плотность для железобетона – 2500 кг/м3. Вес фундамента будет равен 625 кгс (0,25 м3х2500 кг/м3).
Чтобы рассчитать нагрузку на грунт одного столба, делают расчеты: 8760 кгс + 625 кгс = 9385 кгс.
Опорная поверхность каждого из столбов – 80 см х 80 см = 6400 см2. Зная показатель, определяющий несущую способность грунта (в нашем случае – 1,5 гкс/ м2), можно рассчитать предельные нагрузки всего фундамента на нижележащий грунт: 6400 см2 х 1,5 гкс/ м2 = 9600 кгс. Этот показатель больше 9385 кгс – расчетных нагрузок, поэтому рассчитанный столбчатый фундамент будет надежной опорой всей конструкции дома.
#фундамент #КакУстроенФундамент #профи #ТутУют