От чего зависит устойчивость конструкции. расчет. потеря устойчивости

Разновидности фундаментов для малоэтажного строительства

Выбрать подходящий фундамент для дома — главная задача, с которой начинается строительство. Неправильный вид скажется на долговечности здания, прочностных характеристиках или станет причиной ненужных затрат. Поэтому сначала следует определиться именно с типом опоры. Для этого учитывается ряд важных параметров.

Глубина залегания грунтовых вод. Если они слишком близко к поверхности, то неподходящий фундамент приведет к подтоплению и неравномерной осадке здания.
Плотность и состав почвы. Подвижные грунты требуют одного вида основания, плотные — другого.
Глубина промерзания земли. Если не учесть этот фактор, то после каждой оттепели появляется шанс образования трещин в фундаменте, стенах и перекрытиях.

Армированный ленточный фундамент с вентиляционными отверстиямиИсточник eco-dom.me

В малоэтажном строительстве жилых домов, коттеджей, бань, сараев и прочих хозяйственных построек используются четыре основных вида фундаментов.

Ленточный. Представляет собой сплошную конструкцию, которая располагается по периметру будущего строения. Может заливаться в опалубки непосредственно на месте или собираться из бетонных блоков, изготовленных отдельно.
Плитный. Состоит из нескольких слоев, каждый из которых выполняет определенную функцию. Верхний слой — сплошная железобетонная плита.
Свайно-ростверковый. Собирается из закопанных глубоко в грунт столбов, которые в верхней части соединены ростверком-перемычкой, равномерно распределяющей нагрузку на конструкцию.
Свайный. Возводится из опор, которые располагаются равномерно под всей площадью дома или под местами с наибольшей нагрузкой — углами дома, стенами, перемычками.

В зависимости от вышеуказанных факторов, материала изготовления здания и его размеров определяется конечный результат, и создается проект фундамента для дома.

Столбчатый фундамент в разрезеИсточник papamaster.su

Монолитные постройки: преимущества

В последнее время все чаще при постройке жилого дома используют технологию, разработанную для возведения монолитных построек, которые имеют ряд преимуществ:

Нет необходимости использовать тяжелую технику, в частности краны. Для работы нужны бетононасосы, при помощи которых бетон будет заливаться в формы и укладываться в нужное место. На участке, где строится дом, сохранится ландшафт.
Методика монолитного строительства позволяет возводить сооружения любой формы и этажности. Потолки и стены уже готовы к отделке, сокращаются сроки строительства.
Несущие стены монолитного дома в 2,5 раза тоньше кирпичных, хотя по теплопроводности не уступают им. На отопление расходы сокращаются в 4 раза. За счет уменьшения толщины стен увеличивается площадь внутреннего пространства.
Монолитные постройки отличаются прочностью и жесткостью. На фундамент нагрузки снижаются за счет небольшой толщины стен.
При монолитном строительстве допускается использовать несъемную опалубку и традиционные материалы. Это позволяет застройщикам реализовать проект в любом стиле.
В таких домах нет стыков, на них не влияют осадки, возводить их можно в любое время года.
Усадка фундамента осуществляется равномерно.
На стенах и перекрытиях не образуются трещины.
Дверные и оконные проемы не деформируются.
Монолитные постройки звуконепроницаемы.

Подготовительный этап

Начать стоит с шурфов или бурения. Главная цель при проведении этого мероприятия – выяснить, какие грунты расположены на участке, а также узнать уровень залегания грунтовых вод. Закладывать фундамент нужно с соблюдением правила: отметка подошвы должна быть как минимум на 50 см выше уровня расположения горизонта воды.

Как правильно делать исследование грунта? Для этого используют два метода:

отрывка шурфов (глубоких ям, размеры в плане обычно составляют 1х2 м);
ручное бурение.

В первом случае рассматривают почву на стенках ямы. Также проверяют, не пошла ли со дна вода. Во втором варианте исследуют грунт на лопастях инструмента.

После того как определили, какая почва имеется на участке, потребуется найти ее прочностные показатели. Сделать это можно с помощью специальных таблиц.

Таблица несущей способности разных типов грунтов

Стоимость закладки основания под дом может составлять до 30% от сметы на все здание. Чтобы избежать перерасхода средств, нужно выполнить расчет, который позволит найти оптимальные параметры конструкции, которые позволят одновременно гарантировать минимальные затраты, прочность и надежность. Для вашего удобства вы можете воспользоваться онлайн-расчетом.

Сооружения из железобетонных конструкций

Железобетон – комплексный материал для строительства, в состав которого входит бетон и сталь. Используя природные свойства веществ, получают материал, который способен воспринимать усилия сжимающего и растягивающего характера.

Железобетонные конструкции используются в строительстве как основные конструкции. Они обладают высокой прочностью, долговечностью, стойкостью. Для их производства можно использовать строительные материалы данной местности, они просты в образовании желаемых форм, не требуют больших расходов.

Железобетонные конструкции имеют ряд недостатков. Они обладают большой плотностью, высокой тепло- и звукопроводностью. При усадке конструкции и силовом воздействии со временем могут появиться трещины.

Пошаговая инструкция по заливке ленточного фундамента

Бетонирование рассмотрено на примере монолитной ленты. Чтобы возвестить опорную часть строения, необходимо разметить участок строительства. Для этого используют обноску и строительный шнур. Нужно показать грани ленты.

Устройство обноски

После разметки выполняют разработку грунта. При отсутствии подвала достаточно откопать траншею. На ее дне нужно выполнить песчаную подушку. Она выполняет несколько функций:

выравнивание грунта;
предотвращение морозного пучения;

Грани траншеи должны идти точно по шнурке

Следующий этап — установка опалубки. В этом качестве применяют заложенный в смету материал: доски (съемный тип) или пенополистирол (несъемный). Второй вариант выполняет функцию не только формы для заливки бетона, но и утепления подземной части здания. При установке опалубки поднимаю цоколь на нужную высоту.

Далее монтируют арматурные каркасы. В ленточном типе рабочие стрежни располагаются горизонтально. Они воспринимают изгибающие нагрузки. Подробнее об этом читайте в статье “Армирование ленточного фундамента“.

Пример размещения армирующего каркаса в ленточном фундаменте

При заказе бетона с завода в положенный срок нужно обеспечить удобный подъезд к месту строительства. В противном случае техника не сможет добраться до участка.

Заливка бетона

Для заливки потребуется несколько человек. После укладки смеси ее нужно уплотнить. Это можно сделать глубинными вибраторами или обычным прутком арматуры (штыкование). Задача заключается в удалении пузырьков воздуха, которые после застывания станут слабым местом конструкции. Здесь возможно появление трещин.

Первый этап ухода за бетоном — сохранение в нем влаги. Если материал будет сохнуть слишком быстро, появятся поверхностные трещины. Конструкцию нужно укрыть мешковиной или полиэтиленом. Раз в несколько часов ее увлажняют чистой водой. Так продолжается в течение недели.

Пленка поддерживает требуемый влажностный режим при твердении

Не стоит полагать, что заливка бетона под силу только профессионалам. Но и нельзя беспечно относиться к этому процессу.

Какая должна быть глубина закладки фундамента

При возведении домов без подвала фундамент закладывается ниже границы промерзания грунта. В России глубина промерзания грунтов в большей степени зависит от региона планируемого строительства. Например, в Екатеринбурге по нормам СНиП глубина промерзания составляет от 1,6 метра для суглинков и глин, до 2,3 метра для крупнообломочных грунтов. В Новосибирске этот показатель несколько выше – 2,2 метра для глин и суглинков, 2,42 метра – для песка и супеси. Закладка фундамента на такой глубине препятствует его разрушению, вызываемому морозным пучением грунта, когда находящаяся в составе грунта вода, при замерзании увеличиваясь в объеме, по своей сути выдавливает фундамент наверх. При неоднородном составе грунта, весной, во время активного таяния льда, это явление способно вызвать неравномерную осадку дома. По этой причине еще до начала проведения работ по закладке фундамента, определяется тип грунта на участке. Фактор морозного пучения обусловлен в первую очередь наличием глинистых грунтов, которые способны хорошо удерживать воду. При том что проект должен иметь адаптацию к природным условиям участка, в нем обязательно уточнение уровня грунтовых вод и реальной несущей способности грунтов. Особенно важную роль эти данные играют при строительстве домов в горной местности или на территории близкого залегания скальных пород.

Если же принято решение не проводить изыскательные работы, то необходимо тщательно подготовить информацию о состоянии грунтовых вод данной местности: изменения их уровня на протяжении последних лет, каковы перепады уровня грунтовых вод в зависимости от времени года, глубина их залегания на данном участке. Не будет лишним поинтересоваться о размерах фундаментов в соседних строениях и не имеют ли они трещин в стенах.

3 . Зачем нужно утепление фундамента?

С появлением специализированных теплоизоляционных материалов у самостройщиков появилась возможность утеплять и фундамент, и отмостку, и, как водится, сразу пошли горячие дискуссии, на тему целесообразности сего процесса. Плитные и ленточные фундаменты утепляют с несколькими целями:

Сокращение теплопотерь – опытным путем доказано, что утепление основания позволяет сократить отток тепла примерно на 20%. Когда речь про УШП или DOW, применение утеплителя является обязательным, так как без изоляции заложенная в плиту система теплого пола будет греть не дом, а землю под ним.
Защита от влаги – каким бы стойким ни был бетон, а «скорлупа» из ЭППС способна продлить срок его службы, так как предотвращает прямой контакт с влажной или замороженной средой.
Предотвращение пучения – в большинстве регионов далекие от идеальных, пучинистые глинистые почвы, создающие массу проблем для владельцев домов. При применении теплоизоляционных материалов опасность деформирования фундамента под действием сил морозного пучения значительно снижается. Также наличие теплоизоляции в пироге основания позволяет сократить глубину его заложения.

Не столь дорого обойдется утепление в рамках общестроительного бюджета, чтобы отказываться от него из целей экономии.

Как правильно подготавливается траншея для фундамента

По причине того что фундаментная подушка обычно выполняется на слое тощего бетона высотой около 10 см., траншея должна выкапываться с учетом высоты этого слоя. Из этого следует, что при заложении проектной глубины фундамента на один метр ниже уровня земли, глубина траншеи закладывается не менее 110 см. Копание траншеи возможно и при помощи экскаватора. Но чтобы избежать повреждения дна траншеи при копании, снять слой земли лучше только до определенной глубины, а остальные 20 см. аккуратно выбрать лопатой сразу же перед укладкой тощего бетона. В том случае если траншея уже выкопана экскаватором до проектного уровня основания фундамента, грунт необходимо выровнять и утрамбовать. Профиль полученных траншей должен иметь правильно спланированные откосы. Уклон откосов напрямую зависит от типа грунта и глубины траншеи. Уклон при этом формируется таким образом, чтобы была возможность произвести кладку и изоляцию стенок фундамента. По этой причине, на уровне закладки фундамента траншея может быть шириной совпадающей с размерами фундаментной подушки, но постепенно расширяющиеся наверх. Но все же, какой бы вы не имели навык строительных работ, лучше доверит это профессиональным строителям, а перед началом возведения фундамента стоит получить консультацию инженера-геотехника.

Столбчатая основа

Столбчатое основание – столб, погруженный в почву или же специально пробуренную для этого скважину. Сверху такие столбы соединяют балками из железобетона, обустраивая на их основе дома с незначительным весом. Подобный вариант наиболее оптимален для деревянных построек с малыми и средними габаритами или иных конструкций, возведение которых не требует задействования тяжёлых стройматериалов.

Монтаж столбчатых фундаментов проводят на почве, стойкой к деформированию от резких температурных перепадов. Как и предыдущий тип основания, столбчатое может иметь монолитную или сборную основу. Что касается материалов, то они могут быть следующими:

Кирпич – оптимален для строений не более двух этажей высотой;
Камень – под тяжёлые постройки;
Дерево – для лёгких конструкций;
Бетон с армированием – для частных домов с двумя и более этажами.

Говоря о достоинствах, которыми обладает фундамента на столбах, стоит выделить относительную дешевизну и достаточно малые сроки возведения. При этом прочностные показатели оставляют желать лучшего, да и о проблемах с постройкой цокольного этажа или подвальных помещений забывать не стоит.

Грунт как основа дома

Имея на руках проект дома, необходимо как можно скорее понять, что за грунт на вашем участке и, соответственно, какая у него несущая способность.

Обычно в основании здания оказывается несколько типов грунтов. Для окрестностей Москвы глубина полнозаглубленного фундамента – 1,5 метра. Зона влияния фундамента, то есть глубина, на которой будет заметно дополнительное давление от здания, – это ещё от 2 до 4,5 метров. Это значит, что при расчёте фундамента под тяжёлые дома нужно учитывать свойства грунтов на глубину до 6 метров. Теперь представим, что на глубине 3 метра находится слой слабого грунта. Он может не выдержать дополнительной нагрузки от здания.

На прочность грунтов влияет УГВ влажные грунты менее прочные, чем сухие. А пылеватый песок, насыщенный водой вообще может превратиться в «плывун».

Вид, свойства и характеристики грунта, имеют первостепенное значение при строительстве фундамента для дома.

А выбор конструкции фундамента, его размеры, глубина заложения и технология строительства основывается на данных геологических исследований местности.

При высоком уровне грунтовых вод желательно сделать дренаж участка и дренаж вокруг дома.

Благодаря этому понижается их уровень и соответственно уменьшается насыщенность грунта водой, что уменьшает силу морозного пучения.

Морозное пучение происходит из-за того, что вода, находящаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объёме. Под действием этого давления происходит подвижка грунта, что может привести к выталкиванию фундамента наружу, его разрыву или неравномерному подъёму дома, а значит и деформации всей конструкции.

Преимущества и недостатки

Сборные строительные конструкции имеют неоспоримое преимущество — их производство осуществляется на заводах, оснащенных специальным оборудованием. За счет этого уменьшаются сроки изготовления производимых конструкций, и увеличивается их качество. Изготовить предварительно напряженные конструкции из железобетона возможно только на заводе.

Строительные конструкции не так безупречны. Их недостатком является то, что выпускать их в широком ассортименте невозможно. Это касается, в первую очередь, разнообразия форм. На заводах же производят конструкции для массового использования. Поэтому в городах и других населенных пунктах появляется много однотипных сооружений: жилых и административных. Это приводит к тому, что архитектура региона застройки деградирует.

Изготовление железобетонных конструкций и их элементов осуществляется по следующим технологиям:

Конвейерной, когда выполнение технологических процессов происходит последовательно.
Поточно-агрегатной. Эта технология предусматривает осуществление технологических операций в отдельных помещениях, формы с конструкциями или элементами перемещаются кранами.
Стендовой технологии. Здесь все происходит наоборот. Неподвижными остаются изделия, а перемещаются агрегаты.

Основа ленточного фундамента

Для кирпичных и бетонных зданий лучше всего подойдет ленточная основа. Она будет на порядок дороже столбчатого, но зато служить обещает не меньше 150 лет. Составляющая ленточного фундамента – это замкнутая полоска из железобетона, проложенная по всему периметру будущего сооружения, захватывающая все его несущие стены. Отличается равномерным распределением веса. Она делится на два подвида: монолитную и сборную.

Подвиды ленточного фундамента

Монолитный (залитый бетоном арматурный каркас).

Монолитная база достаточно легка в изготовлении.

Составляющие

- бетон;
- добавки для бетона;
- фиксаторы арматуры;
- арматура;
- гидроизоляционные материалы.

Сборный (зачастую это железобетонные плиты с трапециевидным сечением). Железобетонные плиты с трапециевидным сечением выпускаются на заводах железобетонных изделий. Эти элементы носят название фундаментной «подушки». Их основная задача лежит в том, чтобы передавать нагрузку от здания на грунт. Существует достаточно большой выбор их размеров. Для сборной основы применяют блоки в форме прямоугольного параллелепипеда. Чем хороша такая база, так это тем, что скорость заложения ее достаточно высокая. Качество плит и блоков гарантировано, так как на предприятие они изготавливаются в соответствии с ГОСТ.

Основа свайного фундамента

Для крупногабаритного строительства прекрасно подходит свайная база. Отличная основа для местности с неустойчивым грунтом. Свая – это столб с заостренным концом.

Материал, который применяется при свайном фундаменте, может быть абсолютно разным.

Дерево (твердые породы сосны, пихты, лиственницы, ели).
Железобетон.
Бетон.
Сталь.

Всегда хорошо, когда в помощники к тебе приходит матушка-природа, создав при этом благоприятную среду. К примеру, нет ничего лучше, чем естественный каменистый грунт под ногами. А что делать, если грунт заболоченный и зыбкий? Такой вид грунта имеет названия торфяной. В данных условиях может существовать только один вид фундамента – плавающий.

Основа плавающего фундамента

Плавающая база – это монолитная железобетонная плита. Размер ее должен быть больше периметра здания, на 10 или 20 см. Толщина прямо пропорционально зависит от веса сооружения и его капитальных стен.

Последовательность изготовления

В подготовленный котлован, дно которого заранее выровнено, засыпают равномерно слой песка (не больше 15-20 см). Механически уплотняют и заливают небольшим слоем бетона (около 10 см). Этот слой должен быть чуть больше основной плиты. Из рулонных материалов осуществляют гидроизоляцию. После чего готовят арматурный слой, состоящий из верхних и нижних сеток, параллельно изготавливая опалубку. Последний слой – залитый бетон.

Прежде чем начать делать фундамент, не поленитесь досконально изучить все его составляющие.

Если будут правильно соблюдены правила его заливки, утепления, гидроизоляции, то его успех будет гарантирован. Выбирайте высококвалифицированных специалистов. Не экономьте, так как ошибки могут обойтись вам гораздо дороже. Помните, что хороший фундамент может отслужить не только сотню лет, но и всю тысячу. Хорошим примером послужат египетские пирамиды.

Литература

Б. А. Гарагаш – Надежность систем «Основание – сооружение»
Р. А. Мангушев, В. Д. Карлов, И. И. Сахаров, А. И. Осокин – Основания и фундаменты
В. А. Ильичев, Р. А. Мангушев – Справочник геотехника: основания, фундаменты, подземные сооружения
Б. Омурзаков – Фундамент. Надежно и прочно
Я. А. Пронозин – Цилиндрические фундаменты – оболочки
Л. Р. Ставницер – Сейсмостойкость оснований и фундаментов
А. В. Пилягин – Проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений
В. А. Ковалев – Проектирование и устройство оснований и фундаментов на просадочных грунтах
П. А. Коновалов – Основания и фундаменты реконструируемых зданий
М. Н. Ибрагимов – Закрепление грунтов инъекцией цементных растворов
Б. М. Красновский – Промышленное и гражданское строительство
А. В. Маснянкин – Перспективные конструкции зданий и сооружений
Коллектив авторов – Новые строительные материалы и изделия. Региональные особенности производства
Е. А. Сорочан – Фундаменты мелкого заложения
Д. Дашжамц – Основания и фундаменты на мерзлых и пучинистых грунтах
Документ: СП 50-101-2004
Документ: СП 22.13330.2011
Документ: СНиП 2.02.01-83

Основы заливки фундамента

Фундамент под дом может иметь ширину, которая определяется проектом здания, однако, оптимальным значением является ширина 40 см. Глубина ленты определяется глубиной промерзания грунта, но, как правило, достаточно 50-75 см.

На дно подготовленной траншеи, стенки которой максимально ровные, выкладывается слой песка, что позволит максимально снизить нагрузку на фундамент, а дополнительно к тому еще и сэкономит строительные материалы.

Заливка фундамента предваряется еще одним действием – необходимо поверх песка проложить щебень. Не многие также знают, что в качестве гидроизоляции перед заливкой бетонной смеси необходимо выложить рубероид или полиэтиленовую пленку. После чего сооружается опалубка, для этой цели подойдет любой имеющийся в наличии остаточный материал, будь то фанера, доски или металлочерепица.

Такая конструкция должна возвышаться над поверхностью земли на 30 см. Следующим шагом до того, как будет производиться заливка фундамента своими руками, нужно позаботиться об установке арматуры. Для этого используются металлические стержни, диаметром 12 мм, которые крепятся между собой проволокой. Нередко с такой целью применяется сварка, однако, тогда велика вероятность образования коррозии в местах сварных швов. И, наконец, непосредственно заливка бетонной смеси осуществляется постепенно, слой за слоем, каждый из них должен быть по высоте не больше 20 см. Причем после заливки слоя необходимо тщательно утрамбовать его.

Необходимость утепления фундамента

Нет особых различий, на каком этапе строительства заниматься этим вопросом, так как вырыть вдоль фундамента траншею для дальнейшего утепления можно и после окончания строительства здания.

Утепление фундамента и цоколя осуществляется различными материалами: минеральной ватой, пенопластом, керамзитом. Однако более распространен именно пенопласт. При возведении цоколя потребуется больше утеплителя, о чем следует предварительно позаботиться, высчитав количество материала.

Таким образом, раздумывая, как сделать фундамент под дом, придется решить немало задач. Многие ошибочно полагают, что основная трудность строительства кроется именно в возведении стен, кровли, для некоторых наиболее трудоемкой задачей является наружная и внутренняя отделка жилья. Но добрая треть занятости строительством дома отводится именно под начальные действия по обустройству качественной основы жилья.