Назначение фундаментов

Фундамент — основной элемент здания. Это подземная часть сооружения, воспринимающая все нагрузки — как постоянные, так и временные, возникающие в наземной части, и передающая от них давление на основание.

Основанием называются грунты, непосредственно воспринимающие нагрузку, передаваемую фундаментом от здания. Естественным называется основание, которое может воспринимать нагрузку от здания или сооружения без предварительного укрепления.

Искусственное основание способно воспринимать нагрузку от здания или сооружения только после укрепления грунтов. Нижняя плоскость фундамента, соприкасающаяся непосредственно с основанием, называется подошвой, а верхняя часть — обрезом.

Фундаменты должны быть экономичными, прочными, устойчивыми и долговечными, поскольку от этого зависят устойчивость и долговечность здания. Ремонт или замена фундамента в условиях уже существующего здания или сооружения — весьма дорогостоящий, трудоемкий и сложный процесс, поэтому выбор конструкции и определение глубины его заложения являются ответственным инженерным решением.

По конструкции фундаменты бывают ленточные, столбчатые, сплошные виде железобетонной плиты и свайные.

В малоэтажном строительстве в основном применяли ленточные и столбчатые фундаменты, реже сплошные, в последнее время популярны свайно-винтовые, так как каркасные дома имеют относительно небольшой вес, и такой вид фундамента отлично подходит.

Ленточные фундаменты представляют собой непрерывную стенку, равномерно загруженную. Ленточные фундаменты бывают монолитными и сборными. Монолитные ленточные фундаменты изготавливают из бетона.

Сборные ленточные фундаменты изготавливают из блоков и блок-подушек заводского или полигонного изготовления.

Столбчатые фундаменты экономичнее ленточных. Их устраивают в тех случаях, когда нагрузки на основание малы и применение ленточных фундаментов нецелесообразно. Располагают их под углами зданий и на пересечениях внутренних и наружных стен. На столбчатые фундаменты укладывают перемычки (рандбалки), на которых возводят стены здания.

Под малоэтажные деревянные здания подводят столбчатые фундаменты в виде деревянных стульев. Сплошной фундамент в виде монолитной железобетонной плиты может быть в слабых водонасыщенных грунтах.

Свайные фундаменты применяют в слабых сжимаемых грунтах, а также, когда достижение естественного основания экономически или технически невыполнимо из-за большой глубины его заложения.

В малоэтажном строительстве для этого используют в основном набивные железобетонные сваи, изготавливаемые непосредственно на площадке строительства. По верху свай устраивают монолитный железобетонный ростверк, на котором возводят наземную часть здания.

Цоколь (продолжение фундамента до уровня первого этажа) необходим для защиты нижней части зданий от атмосферных осадков, капиллярной влаги, механических повреждений. Поэтому его выполняют из прочных материалов: красного полнотелого, хорошо обожженного кирпича, фундаментных блоков из тяжелого бетона, бутобетона, прочного и долговечного естественного камня. Цоколь обычно толще стен дома и облицован блоками обожженного кирпича, тяжелым естественным или искусственным камнем, облицовочными плитками с бортовым камнем, оштукатурен цементным раствором или слоем бетона толщиной 0,03—0,05 м. Высота цоколя — не менее 0,5 м от поверхности земли, кроме того, он обычно выступает из плоскости стены, образуя слив.

Полы первого этажа здания устраивают, как правило, таким образом, чтобы они возвышались над поверхностью земли, а между полом и землей оставалось бы пространство (подполье). В этом случае по наружному периметру здания вместо массивной цокольной стены возможно устройство забирки, то есть ограждения подполья между столбчатыми фундаментами (стульями), выполненного из бревен, поставленных вертикально или горизонтально.

В деревянных зданиях цокольную часть часто выполняют в виде завалинки. На относе от здания забивают небольшие деревянные сваи и обшивают их досками. Пространство между стеной здания и обшивкой засыпают песком, а сверху устраивают слив.

Отмостка выполняет важную роль в защите цокольных стен и фундаментов здания от замачивания. Отмостку делают по периметру здания шириной 0,6—0,8 м с некоторым уклоном от здания. Выполняют ее из бетона, асфальта и булыжника.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ

Глубину заложения фундаментов, или расстояние от планировочной отметки земли до подошвы фундамента, для зданий без подвала определяют в зависимости от гидрогеологических и геологических условий площадки: несущей способности грунтов, уровня залегания грунтовых вод, наличия верховодки, глубины сезонного промерзания, возможности колебания уровня грунтовых вод в период строительства и эксплуатации здания, климатических условий района строительства.

Глубина заложения фундаментов:

в скальных грунтах произвольная, поскольку не зависит от глубины сезонного промерзания;

в крупнообломочных грунтах с песчаным заполнителем, в гравестных песках крупных и средней крупности должна быть для наружных стен и столбов не менее 0,5 м, а для внутренних стен — не менее 0,2 м от планировочной поверхности земли;

в мелких и пылеватых песках, супесях, суглинках и глинах, а также в крупнообломочных грунтах с суглинистым заполнителем при залегании грунтовых вод на глубину более 2 м ниже Уровня глубины промерзания фундамент здания закладывают на глубину не менее 0,7—0,8 м от планировочной отметки грунта, если же уровень грунтовых вод ближе 2 м от глубины промерзания, достигает ее или превышает, то фундаменты закладывают ниже расчетной глубины промерзания грунта,

Расчетную глубину промерзания определяют по формуле:

Н=Н^h*m_t,

где Н^h - нормативная глубина сезонного промерзания, которую можно определять на основе схематической карты нормативных глубин промерзания;

m_t — коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания на глубину промерзания грунта у фундаментов стен и колонн. Глубину заложения фундаментов внутренних стен регулярно отапливаемых зданий принимают независимо от расчетной глубины промерзания грунтов, для зданий без подвалов — примерно 0,6м от планировочной отметки, если это возможно по инженерно-геологическим условиям, а грунты в процессе строительства защищены от промерзания.

В неотапливаемых зданиях глубина заложения фундаментов наружных и внутренних стен и колонн должна быть не менее расчетной глубины промерзания, считая ее от пола подвала или технического подполья, а если техническое подполье или подвал отсутствуют, то от планировочной отметки земли. При этом расчетную глубину принимают с коэффициентом m_t == 1,1.