Фундамент — это основание, на котором возводится любое сооружение. Он является главным элементом дома, основная его задача - передача и правильное распределение нагрузки от массы здания на грунт. Любое основание для дома подчиняется общепринятым нормам строительства, изменения касаются только выбранной технологии и состояния грунта в месте его сооружения.
При частном малоэтажном строительстве востребованы плитные, свайные, ленточные виды оснований. На их выбор влияют следующие факторы: состояние грунта, глубина залегания подземных вод, рельеф местности, глубина промерзания почвы, архитектурные особенности дома.
Основа любого здания - его фундамент. Он определяет срок эксплуатации всего дома. Любой частный застройщик, начиная возведение здания, задается вопросом о том, как выбрать тип фундамента. Каждому хочется, чтобы основание органично подходило его будущему дому.
Если здание строится в жилом поселке, то стоит изучить, на каких основаниях построены близлежащие дома. Сравнив их и сопоставив все факторы, можно принять решение насчет того, какого выбора надо придерживаться.
Выбор типа фундамента зависит от состояния грунта и его вида. Каждый тип почвы имеет свои индивидуальные свойства и дает различную осадку при возведении того или иного вида основания.
Идеальными считаются крупнозернистые песчаные почвы. Дома, построенные на них, дают равномерную осадку, а основания служат прочной опорой для здания. На таких грунтах можно возводить постройки на любых фундаментах.
Почвы, состоящие из глины и песка, занимают следующее место по степени надежности. Они хорошо держат здания, но подошву основания на таких грунтах надо располагать ниже точки его замерзания, тогда фундаменту ничто не будет угрожать.
Самые неудобные и проблемные почвы — торфяные. Чтобы построить на них дом, приходится рыть котлован и подготавливать внушительную подушку из песка, а это приводит к удорожанию стоимости всего здания.
Обезопасить фундамент от грунтовых вод, промерзающих зимой можно, обустраивая подошву основания ниже этого уровня.
Типы фундаментов и их основные характеристики описаны дальше. При возведении оснований нужно придерживаться этих правил и советов.
Самым популярным и быстро строящимся является тип фундамента ленточный. Визуально он представляет полосу из бетона, которая вместе с несущими стенами повторяет периметр дома. Обычно на таком основании строятся здания из бетона и кирпича. Ленточный фундамент применяют при строительстве частных домов.
Столбовой фундамент характеризуется экономичностью. Особенно хорошо он подходит для строительства небольших летних деревянных домиков на пучинистых почвах. Минусом является отсутствие подвальных помещений у таких строений.
Одной из разновидностей столбовых оснований являются свайные фундаменты. Они отлично подходят для строительства домов на слабых и торфяных почвах, но отличаются высокой ценой изготовления.
Фундамент стаканного типа — одна из разновидностей столбчатого основания. Он отличается высокой прочностью и выполняет роль подушки основания.
При выполнении работ нужно постоянно контролировать их качество. Все узлы связки арматуры каркаса должны быть надежно заблокированы. Крепление опалубки должно быть прочным и надежным, чтобы не произошло разлива бетона.
После создания основания нужно выждать месяц, за это время бетон наберет нужную прочность, и только затем приступать к строительству основного здания.
Бетон должен быть отличного качества, при его заливке, чтобы избежать возникновения в нем пузырьков воздуха, следует пользоваться вибратором.
Самые популярные и наиболее часто используемые - ленточные основания. Они востребованы при строительстве частных домов. Тип фундамента ленточный представляет собой бетонную полосу, повторяющую контур строения. Такие основания по своей конструкции делятся на несколько видов.
Если глубина заложения ленточного основания соответствует уровню промерзанию грунта, то такой фундамент является самым прочным, но в то же время и дорогим. Ленточный фундамент может быть монолитным, в этом случае заливка бетона происходит на строительной площадке, или собранным из специальных фундаментных блоков. Их доставка на площадку делает строительство существенно дороже.
Ширина ленточного основания не должна быть меньше толщины несущей стенки здания. При строительстве на слабых грунтах требуется изготовление более широкой подушки основания.
Такие фундаменты для дома изготавливаются разными способами. С помощью экскаватора выкапывается котлован в тех местах, где будет располагаться лента, производится подсыпка песка и щебня, которые затем трамбуются. Если будет возводиться монолитный фундамент, то монтируется опалубка, собирается армированный каркас и заливается бетон. При возведении сборного основания устанавливаются блоки, затем с наружной стороны производится подсыпка стен. Обычно получившееся внутреннее помещение используется под подвал.
Ленточные типы фундаментов, изготовленные другими способами, менее затратные, но исключают возможность построения подвального помещения. Копается траншея шириной более 40 см, в нее помещается опалубка и арматура, все заливается бетонным раствором.
Если траншеи подготавливаются уже 40 см, то бетон заливают в них без опалубки, но такой способ не может гарантировать высокое качество ленточного фундамента.
Большая стоимость заглубленных ленточных оснований является главным недостатком таких фундаментов. Поэтому часто возводят малозаглубленные основания. Они находятся выше уровня промерзания почвы. Считается, что фундамент равномерно поднимается и опускается во время пучения почвы. Такие типы основания хорошо подходят для строительства не слишком тяжелых деревянных домов, зданий, построенных по методу каркасного строительства.
Сравнительно недорогой, хорошо проявивший себя на сложных почвах столбчатый фундамент подходит для строительства легких деревянных строений. Технология возведения такого основания проста. В почве бурятся скважины, в которые помещается арматура и заливается цементом. Чтобы бетонное молочко не впитывалось в стенки скважин, неоходимо их гидроизолировать. Сделать это можно с помощью рубероида.
Фундаменты столбчатого типа делятся на заливные и забивные.
Первые изготавливаются путем заливки бетоном скважины, подготовленной с помощью ручного бура или специальной техники. Обычно глубина скважина ниже точки промерзания грунта.
Вторые — это сваи, которые забиваются специальной техникой, что приводит к удорожанию строительства.
Столбы основания должны быть такой длины, чтобы могли достигать несущих слоев грунта. Если на участке этого сделать нельзя, то используются висячие сваи, на них вся нагрузка падает на сцепление боковых стенок сваи с почвой. При изготовлении заливных свай наличие арматуры обязательно. Столбчатые сваи с ростверком, изготовленным по методу монолитного ленточного фундамента, служат надежным основанием для домов небольшой этажности.
К столбчатым относятся свайные фундаменты. Они широко применяются в промышленном и частном строительстве.
Типы свайных фундаментов зависят от расположения свай.
Существуют различные типы фундаментов для дома.
Фундамент стаканного типа служит основанием под колонны, которые изготавливаются из металла или железобетона. Он относится к разновидностям столбчатого основания.
Фундамент стаканного типа под колонны характеризуется высокой прочностью, надежностью и большим сроком эксплуатации. Он выполняет такую же роль, как подушка в ленточном основании, но есть и отличия. Основное: сам столб находится выше, чем стакан и не заливается бетонным раствором.
Фундамент стаканного типа под колонны изготавливается с усиленным армированием, поэтому он отличается особой прочностью и долголетием. При проведении частного строительства этот вид оснований не применяется из-за высокой стоимости. Они используются при возведении мостов, больших объектов.
Монолитный фундамент стаканного типа нельзя использовать на пучинистых почвах и грунтах, подверженных просадке.
При выполнении монтажа колонн они устанавливаются в специальный стакан, а затем надежно фиксируются.
При изготовлении стаканных оснований должны выполняться принятые нормы и правила, которые закреплены ГОСТом:
Стаканные фундаменты применяются при возведении основания больших промышленных объектов, колонн, мостов.
К плюсам стаканного основания относится простота монтажа, экономия времени при его обустройстве.
К минусам можно отнести обязательное использование специальной техники, высокую стоимость, необходимость транспортировки от завода-изготовителя до строительной площадки.
Монтаж стаканных оснований производится специалистами и происходит в несколько этапов.
Перед началом монтажа, подготавливается поверхность. Она выравнивается и освобождается от всех мешающих работе предметов.
Затем подготавливаются углубления, дно которых засыпается гравием и тщательно трамбуется, только после завершения всех этих работ устанавливаются блоки стаканного фундамента.
При выполнении монтажа блоков их правильное местонахождение контролируется при помощи геодезических приборов. После установки стаканов нужно обеспечить, чтобы грязь и мусор не попали в них.
Несмотря на свою стоимость, обустройство фундамента с помощью стаканных блоков значительно сокращает денежные расходы на возведение основания. Производители выпускают стаканные блоки различных размеров, веса и стоимости.
Фундамент типа плита состоит из монолитного основания, сделанного из железобетона, расположенного под всем зданием. Его рекомендуется строить при возведении малоэтажных частных домов, где он будет выполнять роль основания пола.
Любые типы монолитных фундаментов характеризуются ощутимыми финансовыми вложениями, идущими на оплату земельных работ, стоимости бетона, арматуры, деталей опалубки.
Плитный тип фундамента начинается с рытья котлована. Дальше его дно, стены выравниваются, утрамбовываются. На дне сооружается подушка, состоящая из песка и слоя гравия. Все это накрывается гидроизоляционным слоем, поверх которого делается тонкая бетонная стяжка. После ее высыхания монтируется арматура, весь подготовленный котлован заливается бетоном. В итоге получается однородная монолитная железобетонная плита.
Такие основания входят в типы фундаментов для дома и являются незаглубленными. Они располагаются на глубине 40 см. Жесткое армирование всей площади плиты позволяет ей справляться с нагрузками, возникающими при перемещении почвы.
Эти типы фундаментов можно спокойно использовать для строительства домов на любых почвах и при разном залегании подземных вод. Прочная монолитная железобетонная плита не боится любых смещений почвы. На ней можно строить двухэтажный дом из любых материалов.
Плитное основание — наиболее универсальный вид фундамента. Он выполняется из монолитного железобетона и имеет усиленное армирование, расположенное по всей площади. Плитные основания возводятся:
Устройство сплошного монолитного фундамента требует большого количества бетона, арматуры, поэтому их лучше возводить при постройке небольших частных домов, когда не требуется строить подвальное помещение, а само основание служит полом здания.
Большая площадь основания снижает давление на почву.
Сплошная монолитная плита и строение над ней адекватно реагируют на силовое воздействие извне и возможное перемещение грунта. При строительстве дома на таком основании не надо тратить средства для различных дорогих мероприятий, которые защищают постройку от перемещения почвы.
При возведении плитного основания снижается расход строительных материалов: бетона на 30%, трудовые затраты уменьшаются на 40%, а вся стоимость такого основания на 50% меньше, чем цена строительства заглубленного варианта.
В холодных российских регионах лучше строить дома на монолитном морозоустойчивом плитном основании. Такой фундамент представляет собой железобетонную плиту толщиной в 25 см, заглубленную на 40 см в грунт. Ее края выполняются толще, защитой от мороза служит пенопласт. Виды такого основания с успехом используют в странах Скандинавии, где климат очень похож на российский.
Тепло дома нагревает монолитную плиту основания и перемещает линию промерзания почвы вверх, она располагается по периметру здания. Это лишний раз подтверждает правило, что уровень промерзания грунта повышается у любого основания, если постройка обогревается и снабжена морозоустойчивой изоляцией, расположенной на уровне земли.
Эта изоляция ликвидирует потери тепла и перераспределяет их через монолитную плиту в почву под основание постройки.
Застройщикам частных домов следует знать, что экономия при возведении морозоустойчивых оснований меньше, чем при строительстве традиционных. Эти траты составляют 3% от общих финансовых вложений, требующихся на возведение здания.
Если не обойтись без подвального помещения, то делают заглубленный монолитный фундамент под всем строением. В таких постройках нагрузка распространяется равномерно по всей плите основания, осадка дома происходит равномерно, а также монолитная железобетонная плита защищает цокольное помещение от подземных вод.
Плитные основания строят на слабых грунтах, тем самым обеспечивают равномерное распределение больших нагрузок на фундамент. Опытные строители утверждают, что такие основания отлично доказали свое преимущество перед другими типами фундаментов при возведении частных домов с подвальными помещениями.
Возведение цокольных помещений на монолитном фундаменте требует установки на нем гидрозащиты. Если ее схема выполнена правильно, то подвальное помещение будет надежно защищено от грунтовых вод.
Из этого материала вы узнали о том, какие существуют типы оснований, какие у них есть достоинства и недостатки. Что выбрать для своего дома, зависит полностью от вашего желания, финансовых возможностей и от множества сопутствующих факторов.
Железобетонные фундаменты стаканного типа
При монтаже сборных каркасов подвальных помещений одноэтажных промышленных зданий, в частности для установки колонн каркаса конденсационных заглубленных помещений машинных отделений, размещенных в главных корпусах тепловых и атомных станций, используются фундаменты стаканного типа марок ФЖ-1м, ФЖ18-м-2. Эти фундаменты предназначены для установки в них сборных железобетонных колонн сечением от 300×300 мм до 700×500 мм. Чертежи и требования к фундаментам стаканного типа ФЖ-1м, ФЖ18-м-2 разработаны в Р.Ч. 71159-С.
Для производства фундаментов стаканного типа марок ФЖ-1м, ФЖ18-м-2 используется тяжелый бетон класса по прочности на сжатие В15, морозостойкостью F50 и водонепроницаемостью от W2 до W8. Фундамент ФЖ-1м имеет размеры в плане 0,9×0,9 м, высоту 1,1 м и массу 1,8 тн, размер стакана в верхнем сечении 550×500 мм, а глубина составляет 800 мм. Фундамент ФЖ 18-м-2 размеры в плане 2,5×2,5 м, высоту 1,75 м и имеет массу 9,5 тн. Размер стакана 900×700 мм и его глубина 900 мм.
Монтаж фундаментов стаканного типа производится на песчаную подсыпку по естественному основанию или на цементно-песчаном растворе на верхний обрез монолитного ростверка при свайном основании.
Фундаменты стаканного типа
 |
|
 |
|
Организация труда рабочих по монтажу сборных элементов
Для обеспечения выполнения работ по возведению фундамента в кратчайшие сроки и с надлежащим качеством бригадиру до начала работ необходимо:
изучить рабочие чертежи;
распределить задание между рабочими, разъясняя им технологию производства работ;
подготовить необходимое количество инструментов и приспособлений, требующихся для производства работ;
определить потребность в материалах и изделиях;
определить фронт работ и перестановку рабочих в случае вынужденного простоя.
Правильная расстановка рабочих по отдельным процессам и операциям, подготовленность фронта работ, соблюдение технологического режима производства работ и выполнение других необходимых мер будут способствовать успешной работе и достижению поставленных задач. Для монтажа сборных ленточных фундаментов достаточно будет включить в состав звена четыре человека. Звено рабочих, ведущих монтаж фундамента, должно быть обеспечено следующими инструментами:
кельмы - 2 шт.;
зубила ручные - 2 шт.;
монтажные ломы - 2 шт.;
молотки-кулачки - 2 шт.;
топор плотницкий - 1 шт.;
шнур для причалки - 40 м;
отвес 400 г - 1 шт.;
уровень - 1 шт.;
рулетка стальная - 1 шт.;
лопата совковая - 2 шт.;
лопата штыковая - 1 шт.
Кроме того, требуются стропы для подъема блоков, ящики емкостью 0,25 -0,5 м3 для раствора, клинья для выверки блоков, колья для разбивочных работ, инвентарные переносные подмости, приставная лестница для спуска в котлован (траншею).
Устройство фундаментов
При устройстве фундаментов следует руководствоваться следующими нормативными документами: СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений, СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты, СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты, СП: 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов, МГСН 2.07-97. Основания, фундаменты и подземные сооружения.
Фундаменты являются опорной частью здания и предназначены для передачи нагрузки от вышерасположенных конструкций на основание (грунт). От надежной работы фундаментов в большой степени зависят эксплуатационные качества здания, его капитальность и долговечность. Конструкции, материал и глубина заложения фундаментов зависят от величины и характера действующих на фундамент нагрузок, от капитальности и конструктивных особенностей здания (наличия подвала, фундаментов примыкающих сооружений и т. п.), а также от природных условий строительной площадки (глубины промерзания грунтов, характера их залегания, наличия грунтовых вод и др.).
Подошва фундамента должна находиться ниже глубины промерзания грунта, при этом для супесей и песков мелких и пылеватых нормативные глубины промерзания принимаются с коэффициентом 1,2.
Фундаменты внутренних стен, колонн и других частей в отапливаемых зданиях при отсутствии подвалов закладывают на меньшую глубину, но не менее 0,5 м от поверхности земли, при непременном предохранении их от промерзания в период строительства.
Если уровень грунтовых вод высок и их захватывает глубина промерзания, выбирают один из вариантов:
1. учесть этот фактор при выборе надежного варианта фундамента, не считаясь с увеличением сметы на строительство;
2. провести работы, если это возможно, для гарантированного понижения уровня грунтовых вод.
Устройство фундаментов на водоносных песчаных или супесчаных грунтах со свободным горизонтом воды выше отметки подошвы должно сопровождаться понижением уровня грунтовых вод до отметки на 0,5 м ниже дна котлована.
В зависимости от формы и способа опирания на грунт фундаменты подразделяют на столбчатые, свайные, ленточные и плитные. Фундаменты могут сооружаться из готовых сборных бетонных и железобетонных изделий, из монолитного бетона и железобетона, комбинированные - сборно-монолитные, а при наличии камня - бутобетонные. Для изготовления столбчатых фундаментов используются кирпич, железобетонные, металлические и асбестоцементные столбы и трубы, а для свайных фундаментов - готовые забивные железобетонные сваи или набивные и буронабивные сваи, изготавливаемые путем заполнения бетонной смесью выработанной (пробуренной) в грунте скважины.
Виды фундаментов
Ленточные фундаменты чаще всего выполняют под стены зданий (А), иногда для придания большей жесткости и обеспечения выравнивания осадки сооружения используют под колонны в виде одиночных (Б) или перекрестных (В) лент. Уменьшения давления по подошве фундаментов данного типа можно добиться только за счет увеличения размеров в поперечном направлении.
Отдельные фундаменты обычно устраивают под колонны каркасных зданий (А), иногда применяют и под стены бескаркасных сооружений (столбчатые фундаменты) (Б), если в основании залегают надежные грунты и нагрузка на фундаменты не велика. Отдельные фундаменты под колонны используют в случаях, когда неравномерности осадок не превышают предельно допустимых значений, поскольку такие фундаменты не оказывают существенного влияния на жесткость зданий и не способны выравнивать осадки. Изменять давление в основании этих фундаментов можно, варьируя длину и ширину подошвы.
Сплошные фундаменты выполняют, как правило, под всем зданием или сооружением в виде сплошных железобетонных плит. Их можно располагать под стены или колонны (А). В некоторых случаях для создания большей жесткости сплошной фундамент возводят в плитно-балочном варианте (Б). Существуют и другие конструктивные решения сплошных фундаментов; они могут быть коробчатыми (В), а также в виде цилиндрических оболочек (Г) или оболочек двоякой кривизны (Д).
 |
Сплошные фундаменты, работая на изгиб, выравнивают осадки в двух взаимно перпендикулярных направлениях, обеспечивая совместную работу основания и всего здания. Наибольшей жесткостью обладают коробчатые фундаменты, которые используют в зданиях, передающих на основание неравномерно распределенные нагрузки значительной интенсивности.
Массивные фундаменты выполняют в виде сплошного жесткого массива под все сооружение. Фундаменты данного типа используют при строительстве дымовых труб, доменных печей, опор мостов, мачтовых сооружений, отличительной особенностью которых являются относительно небольшие размеры в плане по сравнению с сооружением, при значительных вертикальных и горизонтальных нагрузках, передаваемых на основание.
Устройство фундаментов
Фундаменты зданий и сооружений конструируют, учитывая совместную работу сооружения и грунтов основания, причем конструкция фундамента во многом определяется типом возводимого здания. Широкое распространение в условиях массовой городской застройки получили сборные фундаменты, позволяющие снижать затраты на их возведение.
Под стены бескаркасных зданий наиболее целесообразно применять ленточные фундаменты, при возведении которых на дно котлована насыпают слой песчаной подготовки толщиной 6-10 см, который в дальнейшем выравнивают с последующей укладкой на него типовых блоков-подушек, распределяющих нагрузку от стен здания на основание. На блоки-подушки устанавливают в несколько рядов типовые стеновые фундаментные блоки.
Блоки-подушки ленточных фундаментов могут быть сплошными (А, Б), ребристыми (В) и пустотными (Г). Сплошные плиты используют при значительных нагрузках, а ребристые и пустотные - при небольших, причем применение последних позволяет получать экономию строительных материалов. Стены фундаментов собирают из сплошных или пустотелых стеновых фундаментных блоков.
 |
Монтаж фундаментных блоков в плане производят относительно разбивочных осей по двум взаимно перпендикулярным направлениям, совмещая осевые риски фундаментов с ориентирами, закрепленными на основании, или контролируя правильность установки геодезическими приборами. Работу начинают с установки маячных блоков в углах здания и на пересечениях осей, а к монтажу рядовых блоков приступают только после выверки положения маячных блоков в плане и по высоте. Установка блоков на покрытые водой или снегом основания не допускается.
Положение в плане контролируют измерением длин сторон фундамента, а для определения прямоугольности - измерением расстояний по диагонали. Высотное положение определяют нивелиром либо водяным уровнем.
Рядовые блоки устанавливают, ориентируя низ по обрезу блоков нижнего ряда, верх - по разбивочной оси. Блоки наружных стен, устанавливаемые ниже уровня грунта, необходимо выравнивать по внутренней стороне стены, выше - по наружной. Сборные элементы монтируют на подготовленную постель из цементного раствора. Излишки раствора необходимо удалить до их схватывания, чтобы избежать трудностей при устройстве вертикальной гидроизоляции стен подвала.
В процессе монтажа вертикальные стыки между блоками заполняют раствором, сначала обмазывая густым цементным раствором швы снаружи, а затем забивая стыки раствором с уплотнением методом штыкования, используя для этого гладкие арматурные стержни диаметром 16-22 мм.
При возведении фундамента с подвалом на сухих непучинистых грунтах бетонные блоки марки ФБС можно укладывать непосредственно на выровненное песком основание грунта. Такой вариант конструкции без использования элементов ленточного фундамента марки ФЛ применяют и при устройстве малозаглубленного фундамента.
Прерывистые ленточные фундаменты устраивают в тех случаях, когда расчетная ширина фундамента не совпадает с шириной типовых блоков. Применение прерывистых фундаментов допускается при надежных грунтах и относительно небольших нагрузках.
Последовательность монтажа прерывистых сборных элементов фундамента, начиная с установки маячных блоков в углах здания, такая же, как и в предыдущем варианте. Зазоры между блоками заполняют песком с последующим уплотнением.
Сборно-монолитные прерывистые фундаменты выполняют из тех же сборных элементов, что и при возведении сборных прерывистых фундаментов, в следующей технологической последовательности. Сначала в углах здания устанавливают маячные блоки-подушки ФЛ. После выверки их проектного положения раскладывают рядовые блоки-подушки с интервалом, который определяют по расчету. Угловые блоки-подушки должны быть шире рядовых, потому что они будут служить опорой блоков двух стен. Затем на рядовые блоки-подушки устанавливают стеновые блоки ФБС, ширина которых может быть 300, 400, 500 и 600 мм в зависимости от промежутка между блоками-подушками. Далее следует закрепить щиты опалубки между рядами стеновых блоков, после чего можно приступать к послойному заполнению бетоном класса В12,5 (М150), с уплотнением каждого слоя вибратором.
Чтобы обеспечить в монолитных участках отверстия для ввода в дом коммуникаций, необходимо перед бетонированием установить в опалубку патрубки или изготовленный из досок короб соответствующего размера
При устройстве ленточного сборно-монолитного фундамента в качестве пола подвала выступает монолитная железобетонная плита, на которую опираются стены. Грамотно выполненная горизонтальная гидроизоляция пола подвала с переходом на вертикальную гидроизоляцию стен обеспечивает водонепроницаемость всей конструкции при наличии подпора грунтовых вод.
Последовательность работ следующая. Выровняв основание слоем песка или щебня толщиной до 10 см, по контуру бетонной подготовки устанавливают опалубку из досок. Затем грунт основания и опалубку увлажняют водой и заполняют опалубку бетонной смесью Ml50 (класс бетона В10) до установленной отметки на высоту 10-15 см. После уплотнения и выравнивания бетонной поверхности в зависимости от погодных условий осуществляют соответствующий уход за бетоном, обеспечивающий набор прочности
В зависимости от нагрузок на фундамент бетонное основание в местах опирания блоков стен армируют, например, арматурной сеткой с ячейками 10 х 10 см из арматуры класса АШ диаметром 10 мм, шириной 1 м. Ширина и толщина армированной монолитной ленты определяются расчетом.
После набора бетоном 50%-ной прочности опалубку снимают, а поверхность огрунтовывают, просушивают и выполняют оклеечную гидроизоляцию из двух слоев рулонного материала (рубероида, стеклорубероида, изола, гидроизола и др.), выпуская его на 30-50 см за пределы бетонного основания с тем, чтобы после монтажа стеновых блоков ФБС гидроизоляционный ковер можно было наклеить с наружной стороны и состыковать с наружной вертикальной гидроизоляцией стен подвала. Далее гидроизоляцию закрывают слоем бетона или раствора, поверхность которого является полом подвала
Для предохранения от механических повреждений наружная оклеечная гидроизоляция должна быть защищена и зажата защитной конструкцией из бетона, кирпича или гладких асбестоцементных листов. Последние прислоняют к гидроизоляции и засыпают пазуху грунтом с послойным трамбованием.
При уровне грунтовых вод ниже подошвы фундамента не менее чем на 0,5 м оклеечную гидроизоляцию можно заменить на послойную окрасочную гидроизоляцию общей толщиной 3-5 мм.
Железобетонные монолитные фундаменты проектируют как изгибаемые конструкции на сжимаемом основании с учетом совместной работы сооружения с грунтом. Сечения и арматуру таких фундаментов назначают с учетом правил проектирования, предъявляемых к железобетонным конструкциям.
Устройство верхней части фундамента зависит от типа опирающихся конструкций и характера передаваемых усилий. Под колонны каркасных зданий в фундаментах устраивают стаканы (А) или предусматривают стык с помощью закладных деталей (Б), для чего в монолитном фундаменте устанавливают специальную арматуру.
При использовании железобетонных колонн каркаса стаканную часть фундамента располагают на отметке - 0,150 от поверхности земли, чтобы засыпать пазухи до монтажа колонн, при металлических колоннах обрез фундамента располагают значительно ниже, чтобы металлический подколонник располагался ниже планировочной отметки.
Монолитные железобетонные конструкции в зависимости от действующих усилий, грунтовых условий и размеров опирающихся на них конструкций могут быть одно-, двух- и трехступенчатыми.
Под подошвой монолитных фундаментов устраивают подготовку из тощего бетона или слоя щебня, втрамбованного в грунт, политого цементным раствором, что обеспечивает предотвращение вытекания цементного молока в грунт (при наличии в основании фильтрующих грунтов), взаимодействия бетонной смеси с грунтом, а также возможность погружения арматуры в грунт. При наличии в основании плотных грунтов, фильтрационная способность которых низка, подготовку не устраивают, принимая в этом случае толщину защитного слоя бетона 5-8 см.
Столбчатые малозаглубленные фундаменты могут быть изготовлены из кирпича (А) и монолитного бетона (Б). Сначала в отрытую яму засыпают с послойным уплотнением влажный песок слоем толщиной 50-60 см, затем расстилают толь или рубероид, чтобы цементное молочко из бетона (раствора) не просачивалось в песок, после чего приступают к кладке кирпича на цементном растворе М50, а при монолитном варианте - к укладке бетона М200. Стенки столбов следует сужать кверху.
Для уменьшения давления на слабые грунты столбчатые фундаменты из штучных материалов уширяют в нижней части, делая уступы высотой не менее 2 рядов кладки. Касательные силы морозного пучения нейтрализуют путем уширения основания фундамента в виде площадки-анкера, с закладкой арматурного каркаса.
После завершения устройства столбов необходимо проверить отметки их верхнего обреза (монтажного горизонта) и при необходимости выровнять верхушки цементным раствором состава 1:2
Чтобы повысить устойчивость столбчатых фундаментов и предотвратить горизонтальное их смещение и опрокидывание, а также для устройства опорной части цоколя между столбами устраивают р«остверк. Если постройка деревянная, функцию ростверки может выполнять деревянная обвязка из бревен или бр;уса. При этом пространство между отмосткой и обвязкой заполняют забиркой.
При возведении каменных и кирпичных стен опорной частью цоколя может служить железобетонный ростверк, укладываемый поверх столбов. Выполняют ростверк и в виде рядовой перемычки, армированной 4-6 арматурными стержнями диаметром 10-12 мм, уложенными по слою бетона толщиной 70 мм. Высота рядовой перемычки должна составлять 1/4 пролета, но не менее 4 рядов кладки. Ростверк может быть выполнен в виде монолитной или сборной железобетонной рандбалки.
Столбчатые фундаменты из готовых типовых бетонных блоков представляют собой конструкцию, состоящую из набора отдельных блоков, укладываемых на цементный раствор. Количество блоков зависит от заглубления фундамента. Под фундаментные столбы выкапывают ямы с откосами требуемой глубины, причем размеры в плане зависят от ширины и длины применяемых сборных элементов плюс не менее 20 см с каждой стороны для устройства песчаной подушки.
С целью повышения устойчивости фундаментных столбов и создания опоры для возведения стен, после выверки отметок верхнего обреза столбов устраивают ростверк из сборных железобетонных элементов или монолитного железобетона. Если нагрузки на перемычки превышают их расчетную несущую спог собность, особенно при строительстве на просадочных и насыпных грунтах, то по верху перемычек дополнительно устраивают обвязочный монолитный железобетонный пояс.
До начала устройства последнего сборные перемычки надежно соединяют между собой, для чего монтажные петли связывают проволочной скруткой крест-накрест либо сваривают обрезки арматуры диаметром 8-10 мм. После этого по верху перемычек устраивают опалубку, расстилают слой цементного раствора М100 толщиной 4-5 см, устанавливают арматурный каркас и укладывают бетонную смесь М200. Поверхность бетона выравнивают и закрывают любым рулонным материалом для предохранения от атмосферных воздействий. После набора прочности и устройства гидроизоляции можно приступать к монтажу плит перекрытий.
Свайным фундаментом считают группу свай, объединенных сверху специальной конструкцией в виде плит или балок - ростверками, которые предназначены для передачи и равномерного распределения нагрузки на сваи. Ростверки, являясь несущими конструкциями, служат для опи-рания надземных конструкций зданий.
Различают свайные фундаменты с низким ростверком, промежуточным и высоким.
 |
Низкий ростверк (А) расположен ниже спланированной поверхности земли. Являясь частью свайного фундамента и взаимодействуя с грунтом основания, он способен передавать часть вертикального давления на основание по своей подошве и воспринимать горизонтальные усилия. При устройстве ростверка в зоне промерзания на него будут действовать нормальные и касательные силы морозного пучения, поэтому низкие ростверки в пучино-опасных грунтах рекомендуется располагать ниже зоны промерзания или использовать мероприятия, направленные на снижение вредного воздействия в результате промерзания.
В свайном фундаменте с низким ростверком в совместной работе участвуют сам ростверк, сваи и грунт, находящийся в межсвайном пространстве, причем сваи работают в основном на сжатие.
Промежуточный ростверк (Б) устраивают непосредственно на поверхности грунта без заглубления и используют при устройстве свайных фундаментов на непучинистоопасных грунтах. В связи с тем, что верхние слои грунта, как правило, имеют низкую несущую способность, промежуточные ростверки не могут передавать вертикальное давление по своей подошве.
Высокие ростверки (В) расположены на некотором расстоянии от поверхности земли. Свайный фундамент с таким ростверком применяют под внутренние стены гражданских и жилых зданий с техническими подпольями, мостовые опоры и др.
Для увеличения жесткости при действии горизонтальных нагрузок (кроме вертикальных) забивают и наклонные сваи. Такие конструкции рассчитывают как плоские или пространственные рамы, в которых ростверк считается жестким или гибким ригелем, а сваи - вертикальными или наклонными стойками, работающими на изгиб, внецент-ренное сжатие или растяжение.
В практике городского строительства применяют следующие типы свайных фундаментов: из одиночных свай, ленточных свайных фундаментов, свайных кустов и сплошных свайных полей.
Фундаменты из одиночных свай используют только под легкие, как правило, каркасные здания, когда нагрузку, передаваемую колонной, может воспринять одна свая. В некоторых случаях применяют так называемые сваи-колонны, которые, являясь одновременно и сваями и колоннами здания, приводят к существенному снижению трудоемкости строительно-монтажных работ.
Ленточные фундаменты применяют в основном под несущие стены и другие протяженные конструкции. Сваи в фундаменте располагают в 1, 2 или более рядов в линейном или шахматном порядке. При многорядном расположении свай ленточный фундамент, имея большую жесткость, способен воспринимать внецентренно приложенную нагрузку без изгиба свай, в то время как при однорядном расположении сваи будут работать на изгиб.
Кусты свай используют в основном под отдельные опоры (колонны и столбы). Минимальное количество свай в таком фундаменте должно быть не менее 3. Допускается применение свайного куста и из 2 свай, но только в случае, если с помощью проектных и конструктивных мероприятий удается предотвратить развитие изгиба свай в плоскости, перпендикулярной оси, проходящей через обе сваи.
Сплошные свайные поля применяют под тяжелые многоэтажные и башенные сооружения, имеющие небольшие габариты в плане. Свайным полем часто называют также систему свай, размещенных на строительной площадке под строящееся сооружение. Поля могут состоять из одиночных свай, кустов или системы свай под ленточные фундаменты.
Фундаменты плитные из перекрестных железобетонных балок (лент) возводят из монолитного железобетона с целью придания фундаменту пространственной жесткости. Необходимость в этом возникает при строительстве на неравномерно и сильно сжимаемых грунтах, например, на насыпных (песчаных подушках, слежавшихся свалках, сильно пучинистых грунтах и т.п.). Иногда к таким фундаментам мелкого заложения применяют термин «плавающий».
Плитный фундамент достаточно материалоемок, поэтому его целесообразно устраивать при сооружении небольших и компактных в плане домов или других построек без высокого цоколя, когда сама плита используется в качестве пола (например, гаражи, бани и т. п.). Для домов более высокого класса чаще устраивают фундаменты в виде ребристых плит или армированных перекрестных лент.
Чтобы уберечь мелкозаглубленные фундаменты от промерзания, их надо утеплять, устраивая теплоизоляцию по периметру фундамента.
Заглубленные сплошные плитные фундаменты в виде монолитной плиты под всем зданием обеспечивают максимально равномерное распределение нагрузки на основание и, как следствие, равномерную осадку здания. Кроме того, они хорошо защищают подвальные помещения от подпора грунтовых вод.
Метод «стена в грунте» предназначен для возведения заглубленных в грунт сооружений самого различного назначения: тоннелей, гаражей, паркингов, промышленных подземных хранилищ, гидротехнических сооружений, фундаментов зданий. «Стена в грунте» обычно понимается не только как конструкция глубокого фундамента, но и как определенная технология устройства подземных помещений. По контуру будущего сооружения откапывается глубокая узкая траншея (обычно шириной 0,6 м, глубиной 20-30 м, в ряде случаев до 50 м), в нее устанавливается арматура и производится заполнение бетонной смесью (иногда используются сборные железобетонные элементы). После этого грунт внутри контура образовавшейся замкнутой стены удаляется с помощью землеройных машин и создается пространство подземных помещений.
Для облегчения восприятия бокового давления грунта железобетонными стенами на одном или нескольких уровнях устраиваются распорные или анкерные крепления (путем пробуривания в стене и в грунте шпуров и устройства в них железобетонных тяг). Распорные крепления применяются, если расстояние между параллельными стенами составляет менее 15 м. Анкерные крепления предпочтительнее, причем инъекционного типа в одном или, при необходимости, в двух уровнях.
Для предотвращения обрушения стенок глубоких траншей, в процессе откопки такие траншеи заполняются глинистым раствором (бентонитовой суспензией), который создает избыточное гидростатическое давление на вертикальные стенки траншеи, благодаря чему они остаются ровными.
Эта технология максимально востребована в условиях реконструкции исторических центров городов при плотной застройке, вблизи от существующих зданий, так как для ее применения не используются открытые котлованы, а значит, экономится площадь стройплощадки, она безопасна для расположенных рядом зданий и сооружений. Кроме того, такой способ формирования несущих стен дает экономию до 25% сметной стоимости. Для подпорных стен и ограждений экономия еще выше - до 50%, а для проти-вофильтрационных завес - до 65%. Дополнительная экономия достигается в результате отказа от дорогостоящих работ по водоотливу, водопонижению, замораживанию и цементированию грунтов. Среди ее преимуществ также скорость выполнения работ, более низкая энергоемкость строительства, возможность экономить дефицитные материалы.
При строительстве «стены в грунте» выполняются следующие основные технологические процессы:
Устройство форшахты - направляющей траншеи;
Разработка горизонтальными слоями сверху вниз под глинистой бентонитовой суспензией коротких траншей отдельными захватками через одну грейфером двухчелюстного типа или многоковшовым экскаватором типа фрезы;
Армирование и бетонирование траншеи отдельными секциями.
Основным типом фундаментов, устраиваемых под колонны, являются монолитные железобетонные фундаменты, включающие плитную часть ступенчатой формы и подколонник. Сопряжение сборных колонн с фундаментом осуществляется с помощью стакана (см. рис. 4.1, а ), монолитных — соединением арматуры колонн с выпусками из фундамента (рис. 4.8, а ), стальных — креплением башмака колонны к анкерным болтам, забетонированным в фундаменте (рис. 4.8, б ).
Рис. 4.8.
а — монолитной; б — стальной; 1 — арматурные сетки; 2 — анкерные болты
Размеры в плане подошвы (b, l ), ступеней (b 1 , l 1 ), подколонника (l uc , b uc ) принимаются кратными 300 мм; высота ступеней (h 1 , h 2 ) — кратной 150 мм; высота фундамента (h f ) — кратной 300 мм, высота плитной части (h ) — кратной 150 мм.
| Высота плитной части фундамента h , мм |
h 1 | h 2 | h 3 |
| 300 | 300 | - | - |
| 450 | 450 | - | - |
| 600 | 300 | 300 | - |
| 750 | 300 | 450 | - |
| 900 | 300 | 300 | 300 |
| 1050 | 300 | 300 | 450 |
| 1200 | 300 | 450 | 450 |
| 1500 | 450 | 450 | 600 |
| h f | 1500—12000 |
| h | 300, 450, 600, 750, 900, 1050, 1200, 1500, 1800 |
| h 1 , h 2 , h 3 | 300, 450, 600 |
| b | 1500—6600 |
| l | 1500—8400 |
| b 1 , b 2 | 1500—6000 |
| b uc | 900—2400 |
| l uc | 900—3600 |
| l 1 , l 2 | 1500—7500 |
Высота ступеней принимается по табл. 4.22 в зависимости от высоты плитной части фундамента . Вынос нижней ступени вычисляется по формуле c 1 = kh 1 , где k — коэффициент, принимаемый по табл. 4.23.
Руководство по проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений промышленных предприятий
Форма фундамента и подколонника в плане принимается: при центральной нагрузке — квадратной, размерами b×b и b uc ×b uc ; при внецентренной нагрузке — прямоугольной, размерами b×l и b uc ×l uc , отношение b/l составляет 0,6-0,85.
Габариты фундаментов под типовые колонны прямоугольного сечения, например по сериям КЭ-01-49 и КЭ-01-55, для одноэтажных промышленных зданий принимаются по серии 1.412-1/77. Буквы в марках фундаментов обозначают: Ф — фундамент; А, Б, В и AT, БТ и ВТ — тип подколонников для рядовых фундаментов и под температурные швы (табл. 4.24), а числа характеризуют типоразмер подошвы плитной части фундамента и его типоразмер по высоте.
| Давление на грунт, МПа | Значения k при классе бетона | |||||||||||
| В10 | В15 | В20 | В10 | В15 | В20 | В10 | В15 | В20 | В10 | В15 | В20 | |
 |
 |
 |
 |
|||||||||
| 0,15 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 0,2 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2,9 | 3 | 3 |
| 3 | ||||||||||||
| 0,25 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2,5 | 2,8 | 3 |
| 2,6 | 3 | |||||||||||
| 0,3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2,7 | 3 | 3 | 2,3 | 2,5 | 3 |
| 2,8 | 2,4 | 2,6 | ||||||||||
| 0,35 | 2,8 | 3 | 3 | 2,7 | 3 | 3 | 2,4 | 2,7 | 3 | 2,1 | 2,3 | 2,7 |
| 3 | 2,9 | 2,6 | 2,9 | 2,2 | 2,4 | 2,9 | ||||||
| 0,4 | 2,6 | 2,9 | 3 | 2,5 | 2,8 | 3 | 2,3 | 2,5 | 3 | 2 | 2,1 | 2,5 |
| 2,7 | 3 | 2,7 | 3 | 2,4 | 2,7 | 2,2 | 2,6 | |||||
| 0,45 | 2,4 | 2,7 | 3 | 2,3 | 2,6 | 3 | 2,1 | 2,3 | 2,8 | 1,9 | 2 | 2,3 |
| 2,5 | 2,8 | 2,5 | 2,7 | 2,2 | 2,5 | 3 | 2,1 | 2,5 | ||||
| 0,5 | 2,3 | 2,5 | 3 | 2,2 | 2,4 | 3 | 2 | 2,2 | 2,6 | 1,8 | 1,9 | 2,2 |
| 2,4 | 2,7 | 2,3 | 2,6 | 2,1 | 2,3 | 2,8 | 2 | 2,3 | ||||
| 0,55 | 2,2 | 2,4 | 2,8 | 2,1 | 2,3 | 2,7 | 1,9 | 2,1 | 2,5 | 1,7 | 1,8 | 2,1 |
| 2,3 | 2,5 | 3,8 | 2,2 | 2,4 | 2,9 | 2 | 2,2 | 2,6 | 1,9 | 2,2 | ||
Примечание. Над чертой указано значение без учета крановых и ветровых нагрузок, под чертой — с учетом этих нагрузок.
| Размеры колонн, мм | Рядовой фундамент | Размеры стаканов, мм | Объем стакана, м 3 | ||||||||
| l c | b c | тип подколон- ника |
размеры, мм | тип подколон- ника |
размеры, им | h g | l g | b g | |||
| l uc | b uc | l uc | b uc | ||||||||
| 400 | 400 | А | 900 | 300 | AT | 900 | 2100 | 800 900 |
500 | 500 | 0,22 0,25 |
| 500 600 600 |
500 400 600 |
Б | 1200 | 1200 | БТ | 1200 | 2100 | 800 900 800 |
600 700 700 |
600 500 600 |
0,31 0,34 0,41 |
| 800 800 |
400 500 |
В | 1200 | 1200 | ВТ | 1500 | 2100 | 900 900 |
900 900 |
500 600 |
0,44 0,52 |
По высоте приняты следующие размеры: тип 1 — 1,5 м; тип 2 — 1,8 м; тип 3 — 2,4 м; тип 4 — 3 м; тип 5 — 3,6 м и тип 6 — 4,2 м. В табл. 4.25 и 4.26 приводятся в качестве примера эскизы и размеры рядовых фундаментов и фундаментов под температурные швы. Эти фундаменты могут применяться при расчетном сопротивлении основания 0,15—0,6 МПа.
Все размеры фундаментов приняты кратными 300 мм. Применяется бетон класс В10 и В15. Армирование осуществляется плоскими сварными сетками из арматуры классов A-I, А-II и А-III. Защитный слой бетона принят толщиной 35 мм с одновременным устройством подготовки толщиной 100 мм из бетона В3,5.
| Эскиз | Марка фундамента | Размеры, мм | Объем бетона, м 3 | ||||||
| l | b | l 1 | b 1 | h 1 | h 2 | h f | |||
 |
ФА6-1 ФА6-2 ФА6-3 ФА6-4 ФА6-5 ФА6-6 |
2400 | 2100 | 1500 | 1500 | 300 | 300 | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 |
2,9 3,2 3,6 4,1 4,6 5,1 |
| ФА7-1 ФА7-2 ФА7-3 ФА7-4 ФА7-5 ФА7-6 |
2700 | 2100 | 1800 | 1500 | 300 | 300 | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 |
3,2 3,3 4,0 4,5 4,9 5,4 |
|
| ФА8-1 ФА8-2 ФА8-3 ФА8-4 ФА8-5 ФА8-6 |
2700 | 2400 | 1800 | 1500 | 300 | 300 | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 |
3,5 3,7 4,2 4,7 5,2 5,7 |
|
| ФА9-1 ФА9-2 ФА9-3 ФА9-4 ФА9-5 ФА9-6 |
3000 | 2400 | 2100 | 1500 | 300 | 300 | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 |
3,8 4,1 4,6 5,0 5,5 6,0 |
|
| Эскиз | Марка фундамента | Размеры, мм | Объем бетона, м 3 | |||||
| b | l | b 1 | h 1 | h 1 | h f | |||
 |
ФАТ3-1 ФАТ3-2 ФАТ3-3 ФАТ3-4 ФАТ3-5 ФАТ3-6 |
1800 | 2100 | - | 300 | - | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 |
3,4 4,0 5,1 6,2 7,4 8,5 |
 |
ФАТ6-1 ФАТ6-2 ФАТ6-3 ФАТ6-4 ФАТ6-5 ФАТ6-6 |
2400 | 2100 | 1500 | 300 | 300 | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 |
4,2 4,7 5,9 7,0 8,1 9,3 |
| ФАТ7-1 ФАТ7-2 ФАТ7-3 ФАТ7-4 ФАТ7-5 ФАТ7-6 |
2700 | 2100 | 1800 | 300 | 300 | 1500 1800 2400 3000 3600 4200 |
4,5 5,1 6,2 7,4 8,5 9,6 |
|
Рис. 4.9. Фундамент с подбетонкой для опирании балок 1 — фундамент; 2 — подбетонка; 3 — колонна
Для опирания фундаментных балок предусмотрена подбетонка (рис. 4.9). Пример конструктивного решения фундамента приведен на рис. 4.10.
Габариты монолитных фундаментов под типовые колонны двухветвевого сечения, в частности для серии КЭ-01-52 одноэтажных промышленных зданий, принимаются по серии 1.412-2/77. Размеры подколонной части таких фундаментов приведены в табл. 4.27. Габариты плитной части имеют типоразмеры от 1 до 18, а также типоразмер 19, при котором размер подошвы составляет 6×5 м. По высоте фундаменты могут быть 1—6-го типа. Остальные параметры такие же, как и в серии 1.412-1/77.
Рис. 4.10.
1—6 — арматурные сетки
Железобетонные фундаменты под типовые колонны прямоугольного сечения, например по сериям ИИ-04, ИИ-20 и 1.420-6 для многоэтажных производственных зданий, принимаются по серии 1.412-3/79.
| Размеры колонн, мм | Рядовой фундамент | Фундамент под температурный шов | Размеры стаканов, мм | Объем стакана, м 3 | |||||||
| l c | b c | тип подколон- ников |
размеры, мм | тип подколон- ников |
размеры, мм | h g | l g | b g | |||
| l uc | b uc | l uc | b uc | ||||||||
| 300 | 300 | А | 900 | 900 | AT | 900 | 2100 | 450 450 |
400 | 400 | 0,08 0,12 |
| 400 | 400 | 650 1050 |
500 | 500 | 0,18 0,29 |
||||||
| 600 | 400 | Б | 1200 | 1200 | БТ | 1200 | 2100 | 650 1050 |
700 | 500 | 0,25 0,40 |
Отличие в маркировке фундаментов по сравнению с другими сериями заключается в том, что после цифры, обозначающей типоразмер подошвы, приводится высота плитной части. Размеры подколонной части фундамента приведены в табл. 4.27. Габариты плитной части включают типоразмеры от 1 до 18 и типоразмер 19 (с размером подошвы 5,4×6 м). по высоте фундаменты могут быть 1—6-го типа. Остальные параметры такие же, как и в серии 1.412-1/77. Монолитные железобетонные фундаменты под железобетонные типовые фахверковые колонны прямоугольного сечения, в частности по шифрам 460-75, 13-74 и 1142-77, принимаются по серии 1.412.1-4. Размеры фундаментов приведены в табл. 4.28. Сопряжение колонны с фундаментом шарнирное. Фундаменты разработаны для давления 0,15- 0,6 МПа. Применяется бетон класса В10. Армирование осуществляется сварными сетками из арматуры классов A-I, А-II и А-III. Пример узла опирания колонны на фундамент дан на рис. 4.11.
Под колонны зданий применяются сборные фундаменты из одного или нескольких элементов. на рис. 4.12 приведены решения сборных фундаментов под колонны каркаса для многоэтажных общественных и производственных зданий из элементов серии 1.020-1. Элементы фундамента типа Ф применяются на естественном основании, типа ФС — для составных фундаментов (табл. 4.29). Толщина защитного слоя бетона нижней рабочей арматуры принимается 35 мм, а остальной арматуры — 30 мм. Глубина заделки колонны в фундамент должна быть не менее величин, приведенных в табл. 4.30.
Рис. 4.11.
1 — закладное изделие колонны; 2 — анкер; 3 — соединительный элемент
Для крупных промышленных или сельскохозяйственных объектов площадью 5-6 тысяч кв. м заливать заглубленный ленточный фундамент нерентабельно. В этом случае больше подойдет монтаж фундамента стаканного типа – более серьезный вариант столбчатого основания.
Стаканный фундамент предназначен для равномерного распределения большого веса постройки в точке опоры. Используют его при строительстве зданий и сооружений с опорой на колонны. Таким образом, такой фундамент подходит для:
Этот тип фундамента характеризуется несомненными преимуществами:
Важно помнить, что преимущества использования основания стаканного типа проявляются только при соблюдении всех строительных стандартов и нормативов:
Недостатки у подобного типа фундамента тоже есть:
Но с доставкой тяжелых железобетонных блоков могут быть проблемы, так что нужно предварительно озаботиться засыпкой подъездных путей щебенкой. Иначе после дождей фуры могут не доехать.
Как уже упоминалось, для строительства загородного дома такой фундамент не подходит – из-за дороговизны. Но если заливать «стаканы» небольшого размера сразу же на месте, можно добиться существенной экономии благодаря сокращению затрат на материалы. К тому же не понадобится кран, так как колонны тоже можно делать монолитными, а котлованы небольшой глубины легко выкапываются вручную.
Несомненное преимущество фундамента стаканного типа в частном строительстве – возможность строить на участках с большим перепадом высоты без выравнивания площадки. И, в отличие от фундамента из свай, такое основание подходит для грунтов без боковой поддержки – песчаных и супесчаных.
Там можно оборудовать гараж, мастерскую или технические помещения типа прачечной. Единственное – на скошенном участке придется серьезно потрудиться над гидроизоляцией цокольного этажа, иначе во время дождей вся вода со склона будет собираться именно там.
Приступать к строительству фундамента стаканного типа можно только после создания проекта, точно рассчитанного специалистами. В этом проекте должен учитываться вид нагрузки: при центральной используются опорные плиты квадратного сечения, при боковой – прямоугольного. Вид башмака и его сечение зависят от грунта и несущей способности фундамента.
Но независимо от размеров и вида, фундамент должен изготавливаться из бетона марки М200 с впитыванием влаги до 5% максимум от собственного объема (обозначается маркировкой В2). Для армирования используется арматура класса А2 или А3 для сварных конструкций.
Первое, из чего начинается любое строительство – обеспечение подъездной дороги к объекту. Не стоит экономить на щебенке – вес каждого блока варьируется от 1,3 до 5,8 тонн, так что тяжело груженые фуры по грунтовке после дождей могут не проехать. Когда на стройку доставлен кран, экскаватор и все материалы, можно приступать к устройству фундамента:
Скорость установки готовых стаканов действительно впечатляет – за неделю можно поставить до 130 стаканов и сразу же приступать к возведению стен, не дожидаясь застывания фундамента, как это происходит при заливке.
Несмотря на то, что стоимость готовых стаканных блоков не так и высока, практически всю денежную выгоду нивелирует сложная и дорогостоящая доставка многотонных башмаков. В некоторых случаях гораздо проще залить фундамент на месте, заказав несколько бетономешалок с готовой смесью. Самостоятельно замешивать бетон не стоит – добиться нужной марки не получится. Процесс устройства не очень отличается от установки готовых блоков:
Только после того, как фундамент остаточно затвердеет, можно приступать к обратной засыпке и установке колонн.
Для понимания процесса, на видео показано, как заливается подобный тип фундамента:
Одной из разновидностей оснований, часто использующихся при строительстве производственных зданий и различных объектов гражданского и промышленного назначения, является фундамент стаканного типа. Благодаря конструктивным особенностям такое основание может выдерживать значительные нагрузки. По форме изделие напоминает стакан, поэтому используется в качестве основания под колонны прямоугольного и круглого сечения из металла и железобетона. При конструировании этих оснований (подборе материалов, расчёте нагрузок) руководствуются ГОСТ с маркировкой 23972-80. В нашей статье мы подробно расскажем о сфере использования таких фундаментов, их конструктивных особенностях, преимуществах и недостатках, а также технологии монтажа.
Основания стаканного типа – это одна из разновидностей столбчатых фундаментов. Изделие применяется при монтаже промышленных зданий и сооружений, а также при сооружении широких секционных пролётов у сооружений различного назначения.
Главное достоинство таких конструкций – их высокая несущая способность и прочность. Монтаж выполняется в строгом соответствии с ГОСТ. Основной недостаток – дороговизна конструкции, но она компенсируется высокими техническими характеристиками и долговечностью.
Внимание: основания стаканного типа должны опираться на устойчивый грунт. На усадочных и пучинистых почвах использование таких конструкций запрещено из-за неравномерного воздействия боковых нагрузок от грунта.
Нагрузка от основных конструкций здания или другого сооружения передаётся на железобетонные опорные элементы, а от них на подошву фундамента, которая способствует равномерному распределению и передаче нагрузки на грунт. Эти опоры жёстко крепятся внутри стакана. В верхней части все опоры соединяются при помощи ростверка в единую конструкцию, что придаёт сооружению жёсткость. Такой ростверк может быть установлен даже на определённом расстоянии от поверхности земли.
Фундаменты стаканного типа применяются в следующих случаях:
Согласно нормативным документам фундамент стаканного типа состоит из следующих составляющих элементов:
Выше на опорный элемент монтируется колонна, которая является главным несущим элементом, воспринимающим нагрузки от ограждающих конструкций, подвешиваемого оборудования, балок или ферм перекрытия, а также покрытия промышленного здания или другого сооружения.
Важно: опорная железобетонная подушка может иметь разную площадь в зависимости от нагрузок на неё.
Сборные опорные подушки имеют трапециевидную форму со скошенными боковыми гранями, а монолитные плиты, заливаемые на участке строительства, обычно выполняются прямоугольной формы. При изготовлении монолитной плиты стакан также выполняется из монолита и должен составлять единое целое с плитой за счёт общего армирования.
Чаще всего для установки сборных железобетонных колонн используются монолитные опорные основания стаканного типа ФЖ-1 и ФЖ-18-м-2. В первом случае отверстие стакана равно 30х30 см, у второго изделия – 70х50 см. Для изготовления элементов используется бетон с морозостойкостью не ниже 50 и прочностью не менее В 15. Наружная поверхность таких конструкций имеет многослойное эластичное гидроизоляционное покрытие, благодаря чему водонепроницаемость конструкций находится в пределах W2-W8.
Любой фундамент стаканного типа должен изготавливаться согласно ГОСТ и соответствовать следующим техническим требованиям:
Основания стаканного типа обладают целым рядом достоинств:
Среди недостатков стоит упомянуть следующее:
Сборка такого основания, как и изготовление отдельных элементов, выполняется с соблюдением требований ГОСТ. Сама процедура монтажа довольно простая и выполняется в такой последовательности:
Внимание: работы по монтажу конструкций можно проводить только в тёплое время года, поскольку установка фундаментных изделий на мерзлую землю запрещена.
Если фундамент со стаканом делался не из готовых заводских блоков, которые уже имеют гидроизоляцию, а заливался на участке, то перед засыпкой ям нужно выполнить гидроизоляцию конструкции. Она выполняется в такой последовательности:
