"НА ЗАВАЛИНКЕ" делаем все сами

Экономичный фундамент.

Надежный и экономичный фундамент

В этой статье речь идет о мелкозаглубленных  экономичных фундаментах для бесподвальных дачных ,. усадебных зданий и коттеджей в пучинистых грунтах. Рассматривается возможность определения оптимальных технических и экономических показателей таких фундаментов. Для облегчения ориентировки в исходных данных необходимо разделить все дома на "легкие" и "тяжелые".
"легкие" - дома, на стройплощадках которых силы пучения грунта, действующие по боковой поверхности фундамента (подошва расположена ниже расчетной глубины промерзания), больше веса дома.
"тяжелые" - дома, вес которых боьше, чем касательные силы пучения грунта.
Надежность фундамента "тяжелого" дома обеспечивается путем заглубления его подошвы ниже расчетных данных промерзания грунта. В этом случае нагрузка от дома превышает силы пучения грунта и отрыва фундамента от его основания не происходит. Поэтому при устройстве ленточных или столбчатых фундаментов наряду с монолитными - можно применять сборные фундаменты из блоков типа ФБС и подушек типа ФЛ.
Статистика утверждает, что большая часть строящихся загородных индивидуальных домов относится к легким. При использовании в этих домах сборных фундаментов и заложенных ниже расчетной глубины промерзания, происходит отрыв верхних рядов блоков от нижних, а нижних от основания. Если используется монолитный фундамент - происходит отрыв всего фундамента от основания. В этих случаях в образовавшиеся трещины попадает грунт, что приводит к возникновению и накоплению остаточных деформаций пучения.
Если деформации не равномерны по периметру фундамента - по всему дому появляются перекосы, что приводит к заклиниванию дверей и окон, искривлению стен в деревянных домах, к появлению трещин в стенах кирпичных построек.
Однако есть выход из этого положения и заключается он в том, что такие дома необходимо возводить на мелкозаглубленных фундаментах, которые не создают условий для образования остаточных деформации.
Практика строительства загородных домов показывает то, что фундаменты в большинстве случаев располагают ниже расчетной глубины промерзания не учитывая теплового режима здания, его веса и степени грунта по вспучиванию. Однако существуют Строительные Нормы по определению глубины заложения фундаментов.
Для зданий без отопления расчетная глубина промерзания скажем по Московской области принимается 1,54 м. Заглубление фундаментов тяжелых зданий без отопления на 1,6 м можно считать обоснованным.
Для зданий отапливаемых - эта величина (расчетная глубина промерзания) колеблется от 0,6 до 1,4 м и зависит от конструкции полов и цокольной части, а еще от температуры в здании. Пример - при наличии утепленного пола на цокольном перекрытии с температурой в доме от 15 град. расчетная глубина промерзания принимается за 1.1 м.
Для слабопучинистых грунтов допускается глубина заложения фундаментов тяжелых домов равная половине расчетной глубины промерзания и соответствует для отапливаемых домов - 0,6 м, а для неотапливаемых - 0,8 м.
При устройстве подушки против пучения нормальные силы пучения снижаются до величины значений допустимых для конструкций над фундаментом дома.Уменьшая глубину задлжения фундамента и расширение пазухи обратной засыпки касательные силы пучения снижаются до величины не нарушающей устойчивость фундамента. При промерзании грунта на глубину заложения фундамента отрыва его подошвы от основания не происходит.
Так как нагрузки рассматриваемых домов по условию допустимых на основание позволяют закладывать фундаменты выше расчетной глубины промерзания и положение мелкозаглубленных фундаментов может меняться по уровню поверхности грунта сохраняя устойчивость. Исходя из выше сказанного возникает вопрос: на какой глубине заложения фундамента следует остановиться?

Решение проблемы

На рациональное заложение мелкозаглубленного фундамента с минимальным расходом бетона и снижением стоимости нулевого цикла подходят методом приближения.Конечный результат зависит от ряда факторов включающих в себя: величину нагрузки дома на основание; тепловой режим дома; степень пучинистости грунта. Привязка фундамента к конкретной стройплощадке - задача не сложная.

Конкретный пример

Возьмем одно здание и рассмотрим варианты фундаментов при условии надежности. Для расчета применим следующие данные:
- нагрузка дома на ленточный фундамент примем равной 6,3 тс/м;
- допустимая деформация пучения не превышает 2,5 см;
- грунт возьмем сильно пучинистый;
- надфундаментные конструкции размещены на цоколе шириной 400 мм;
- высота цоколя от отмостки равна 600 мм;
- дом не отапливаемый;
- касательные силы пучения при обратной засыпке местным грунтом достигают 11 тс/м.кв.

При выборе размеров траншеи есть возможность изменять ее глубину и ширину. Для удобного проведения анализа всех вариантов глубина траншеи до возможных вариантов принята постоянной,а ширина изменяется в зависимости от решения задачи на каждой ступени заглубления. При малом заглублении фундамента касательные силы пучения очень малые, что обеспечивает устойчивость и тем самым решается задача ограничения деформаций под действием нормальных сил.
При более низкоОбьемм заглублении по мере промерзания грунта до подошвы фундамента суммарные касательные силы растут превышая нагрузку веса дома и в этом случае ширину фундамента определяют из условий устойчивости фундамента. Уширение пазухи обратной засыпки отодвигает пучинистый грунт от фундамента что снижает его воздействие на фундамент. Обратную засыпку в ютом случае делают из непучинистого грунта.
На рисунках показан характер трансформации мелкозаглубленного фундамента (ленточного) и основания при разных заглублениях в грунт. Так при глубине заложения в 1м необходима ширина подошвы равная ширине цоколя, а форма фундамента становится удобной для проведения работ.
Из расчетов видно, что заложение подошвы фундамента на уровне поверхности грунта не обеспечивает минимального объема бетона в конструкцию, а вот по мере заглубления фундамента видно, что расход бетона сокращается и начиная с отметки о,5 м - увеличивается.


Обьем удаляемого и закладываемого грунта с увеличением заглубления фундамента также сначала уменьшается а потом из условия обеспечения устойчивости увеличивается. А вот объем грунта необходимого для устройства противопучинной подушки с заглублением фундамента все время уменьшается и на глубине 0,8 м становится равным нулю.
При заглублении фундамента ниже 0,8 м нормальные силы пучения, действующие на подошву фундамента, становятся меньше нагрузки от дома. Глубина траншеи определяется выбранным уровнем заложения фундамента, а ее ширина - условием обеспечения устойчивости последнего под действием касательных сил пучения.
Изготовление 1 погонного метра фундамента по стоимости кроме затрат на бетон, его доставку и укладку входят работы по рытью траншей, устройство противопучинистой подушки, обратную засыпку, арматурные и опалубочные работы, на покупку материалов и их транспортировку.
Стоимость фундамента при различном его заглублении показывает, что в пределах 0,2 - 0,5 м имеется незначительное изменение стоимости, но самым экономичным получается фундамент с заглублением 0,4 м.
Опимальная глубина заложения при других исходных данных может быть другой. Из расчетов видно, что при нагрузке дома равной 3,0 тс/м, ширине цоколя в 300 мм и при остальных одинаковых исходных данных оптимальное заглубление составит 0,2 м.
Необходимо отметить и то что многие специалисты области построения фундаментов сталкиваются с одной проблемой при применении мелкозаглубленных фундаментов - это преодоление психологического барьера. Программы строительных учебных заведений были ориентированы на строительство тяжелых сооружений, когда надежное основание для таких обьектов находится в толще грунта. Проблемы с пучинистыми грунтами заканчивались при прохождении фундаментом промерзаемой толщи. Исходя из этого профессиональные строители и разработчики Строительных Норм с трудом воспринимали предложения по выглублению фундаментов легких домов.
Это факт, который говорит о том, что только в 2001 году при переиздании СНиП "Основания зданий и сооружений" появился раздел "Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на пучинистых грунтах".
При нагрузках от дома меньших чем силы пучения грунта, изменяется характер взаимодействия сооружения с пучинистым основанием, изменяется требование к возводимому фундаменту и основанию, меняется технология работ.
В настоящее время основной обьем загородного строительства финансируется индивидуальными заказчиками. Панельное и крупноблочное строительство просто вытеснено мелкими штучными материалами кроме плит перекрытия. Строительство производится по индивидуальным проектам. Механизация фундаментных работ сведена к минимуму .
Часто в публикациях приводятся параметры фундаментов и оснований без указания исходных данных для их расчета. Складывается ложное впечатление, что приведенные размеры можно использовать под любые дома, в любых грунтовых условиях и любом регионе.
Просто необходимо фундаменты индивидуальных и типовых домов привязывать к конкретным условиям строительных площадок.


Возможно Ваши друзья ждут сообщений
Давайте пообщаемся:

Related posts:

  1. Экономичный каркас для дома.
  2. Ограждающие энергосберегающие конструкции дома
Опубликовал 23rd Июнь 2012.
Размещено в Новости, Строительство и ремонт.
Метки: .

Ранее в этой же рубрике:




Оставить комментарий или два

Яндекс.Метрика