Фундамент

О важности фундаментов, знали наши предки еще в глубокой древности. И, благодаря этим знаниям, мы до нашего времени имеем возможность любоваться плодами их труда.Фундаменты — опорная часть зданий, предназначенная для передачи нагрузки от выше расположенных конструкций , на основание.
Конструкция, материал и глубина заложения фундаментов зависит, от величины и характера действующих на фундамент нагрузок, от капитальности и конструктивных особенностей здания (наличия подвала, фундаментов под оборудование, фундаментов от примыкающих зданий и т.п.) и от природных условий строительной площадки (глубина промерзания грунтов, характер их залегания, наличие грунтовых вод и др.)

От надежной работы фундаментов в большой степени зависят эксплуатационные качества здания, его капитальность и долговечность.

Глубина заложения фундаментов находится в непосредственной зависимости от глубины промерзания грунтов, а также от уровня грунтовых вод.
При устройстве фундаментов немаловажное значение имеют не только правильный выбор глубины заложения, грамотная разбивка, качественно выполненные работы в процессе устройства фундамента, использование качественных строительных материалов, но и правильный выбор самой конструкции фундамента применительно к нужным условиям.

Простейшие расчеты и вариантное конструирование фундаментов с учетом применения различных материалов и способов их возведения позволяют найти оптимальное техническое решение, при котором фундаменты становятся не только более надежными, но и более экономичными.

Прежде чем определиться в выборе типа фундамента (ленточный или столбчатый, например), необходимо знать, на каком грунте он будет установлен,  а также расчетное сопротивление этого грунта. При сравнении ленточных и столбчатых фундаментов следует отметить, что расход бетона при возведении столбчатых фундаментов сокращается примерно на 50 %,почти в два раза уменьшается объем земляных работ, сокращается потребность в опалубочных материалах.

При устройстве фундаментов на пучинистых грунтах необходимо иметь четкое представление о том, что строительство дома и ввод его в эксплуатацию должны осуществиться в один строительный сезон.

Фундаменты, возведенные в пучинистых грунтах и оставленные на зимнее время без нагрузки (без стен, перекрытий и крыш),могут деформироваться.Непредвиденные деформации могут произойти и в том случае, когда построенный дом в зимнее время не эксплуатируется и не отапливается, а глубина заложения фундамента была рассчитана на тепловой режим отапливаемого дома. Для устройства фундаментов в пучинистых грунтах,особенно при их глубоком промерзании, следует подбирать водо- и морозостойкие материалы, в том числе высокопрочные бетоны и растворы.

Столбчатый фундамент — наиболее распространенный и относительно дешевый. Особенно эффективны столбчатые фундаменты в подвижных грунтах при их глубоком промерзании. Вместе с тем столбчатые фундаменты имеют некоторые особенности, мешающие в ряде случаев их успешному применению.

Так, в горизонтально подвижных грунтах их устойчивость к опрокидыванию недостаточна, а потому для погашения бокового сдвига требуется обустройство жесткого железобетонного укрепления. Ограниченно их применение на слабонесущих грунтах при строительстве домов с тяжелыми стенами. Кроме того, при возведении столбчатых фундаментов возникают сложности с устройством цоколя: если при ленточных фундаментах он образуется как бы сам собой, являясь их продолжением, то при столбчатых заполнение пространства между столбами, стеной и землей — дело сложное и трудоемкое (рис.)

Столбчатые фундаменты подводят под дома с легкими стенами (деревянные рубленые, каркасные, щитовые). Этот тип фундаментов по расходу материалов и затратам в 1,5—2 раза экономичнее ленточных. Столбы возводятся во всех углах, местах пересечения стен, под простенками, под опорами тяжело нагруженных прогонов и в других точках сосредоточения нагрузок. Расстояние между столбами принимается 1,2—2,5 м. По верху столбов должны быть уложены обвязочные балки. При расстояниях между столбчатыми (отдельно стоящими) фундаментами больше 2,5—3 м по верху укладываются более мощные рандбалки (железобетонные, металлические).

При возведении столбчатых фундаментов необходимо соблюдать следующие правила: столбы ставятся под все углы наружных стен строения, под пересечениями внутренних стен с наружными и между собой. В зависимости от нагрузки на фундамент столбы устанавливаются по всему периметру строения с определенным шагом (от 1,2 до 2,5 м).

Между столбами необходимо выложить цоколь, который должен опираться на перемычку между столбами. Перемычка нужна, с одной стороны, для стяжки столбов между собой, с другой — она служит основанием для цоколя. Цокольная кладка является изоляцией подпола от прямого воздействия ветра, снега, сырости и пр. Наличие цокольной кладки влияет на температуру и влажность непосредственно в помещениях дома.

Минимальное сечение фундаментных столбов зависит от того, из какого материала они изготовлены: бетон — 400 мм; бутобетон — 400 мм; кладка из естественного камня — 600 мм, из бута-плитняка — 400 мм, из кирпича выше уровня земли — 380 мм, а при перевязке с забиркой — 250 мм.
Технология изготовления столбчатого фундамента весьма проста: в грунте бурят скважину, помещают в нее асбоцементную или стальную трубу, которую затем заполняют бетонной смесью. Сложнее приобрести сами трубы, да и доставка их на участок — дело хлопотное. Впрочем, как говорят специалисты, можно обойтись и без применения труб.

Если свернуть лист пергамина в двухслойную трубу любого необходимого диаметра (так, чтобы внутренний и наружный концы листа перекрывались на 20 см), то получится прекрасная опалубка. Закрепляется лист шестью самодельными скрепками, похожими на тетрадные, но только больше в два-три раза, из проволоки диаметром 0,5 мм. Три скрепки удерживают внутренний край листа, три другие — внешний край в середине и по краям.

В скважину, пробуренную ручным садовым буром, на слой утрамбованного песка устанавливается самодельная труба. Ее заполняют бетонной смесью, которую тщательно уплотняют. Если нужен столб высотой один метр, труба заполняется до верхнего края. Часто, однако, требуются столбы большей высоты. Тогда первую трубу-опалубку заполняют не до конца, так, чтобы оставалось сантиметров десять. В первую трубу вставляют вторую — ее наружный диаметр равен внутреннему диаметру первой.

Каждую следующую трубу заполняют бетонной смесью до края или до проектной отметки. Лучше всего наращивать столб очередным коленом раз в два-три дня, когда схватывается бетон готовой части. Через неделю импровизированную опалубку снимают, разгибая скрепки. Листы пергамина можно использовать повторно.

Столб, возведенный по описанной технологии, будет ступенчатым. Диаметр каждого очередного колена уменьшается на толщину опалубки.
Есть способ построить столб с постоянным диаметром. Для этого можно использовать метод скользящей опалубки. Первое колено закладывается прежним способом. После того как через пять дней бетон схватится, можно приниматься за второе колено. Разогнув скрепки, лист пергамина нужно сместить вверх и в нижней части, которая охватывает верх первого колена, опоясать и скрутить проволокой.

По мере схватывания бетона труба-опалубка постепенно смещается вверх по «растущему» столбу. Необходимо контролировать строящийся столб по уровню, который устанавливается на торец трубы-опалубки. Небольшое изменение наклона можно получить, покачивая опалубку с незатвердевшей бетонной смесью.

Чтобы повысить прочность столбов, перед заполнением бетоном закладывают в опалубку арматуру или даже анкерные элементы, чтобы можно было легко крепить нижнюю обвязку. Можно также заложить в столб деревянные вкладыши — к ним легко крепятся гвоздями или шурупами деревянные конструкции.

В зависимости от грунта, массы постройки, для которой нужен фундамент, и размера бура диаметр столбов может меняться от 8 до 80 см. Длину листа, отрезаемого от рулона, определяют так: диаметр будущего столба надо умножить на 6 и добавить 20 см.

Ленточный фундамент

Сборные фундаменты в зависимости от строительной системы здания монтируют из различных конструктивных элементов. Ленточные сборные фундаменты устраивают из железобетонных плит — подушек и бетонных цокольных (наружных и внутренних) панелей.

Сборный ленточный фундамент:

Ленточный фундамент используют при строительстве домов с тяжёлыми стенами (бетонными, каменными, кирпичными) или с тяжёлыми перекрытиями. Ленточные фундаменты закладывают под все наружные и капитальные внутренние стены, при этом форма поперечного сечения одинакова по всему периметру фундамента.

Технология строительства ленточных фундаментов проста, но для них характерна массивность, значительный расход материалов и высокая трудоёмкость, но в то же время максимальная надёжность. Минимальная толщина ленточного фундамента зависит от используемого материала. Так, например, минимальные рекомендуемые размеры для железобетона – 100 мм, бетона – 250 мм, кладки из кирпича – 500 мм. Ширина ленточного фундамента под несущими стенами дома определяется допустимой нагрузкой на грунт. На глинистых, суглинистых грунтах на глубине 80 см допустимая нагрузка на основании не должна превышать 1,5-2 кг/см².

На пучинистых грунтах подошву ленточного фундамента по периметру здания обычно располагают на 20 см ниже глубины промерзания грунта. Под сены, находящиеся внутри здания можно сделать менее глубокий фундамент на 40-60см. На сухих или песчаных грунтах ленточный фундамент можно закладывать и выше глубины промерзания, но не менее чем на 50-60 см от уровня земли. На сильно вспучивающихся и глубоко промерзающих грунтах ленточные фундаменты применяются достаточно редко. Толщина песчаной подушки под ленточный фундамент обычно составляет 40-60 см, но не должна быть более половины высоты фундамента. Песок укладывают слоями толщиной 15 см с обязательной поливкой водой и трамбованном каждого слоя в отдельности.Для ускорения строительства ленточного фундамента очень часто используют фундаментные блоки. После того как ленточных фундаментов выведен выше нулевой отметки (уровня земли), он выравнивается цементным раствором, и сверху укладывается гидроизоляция из двух слоёв рубероида на битумной мастике. Верхняя часть ленточного фундамента обычно служит цоколем. Чтобы предохранить ленточный фундамент от поверхностных вод и дождя, сразу после завершения его возведения устраивают отмостку, ширина, которой зависит от используемых материалов.

Блочные фундаменты

Это соединенные между собой бетонные или железобетонные блоки, укладываемые на раствор и стянутые толстой, стальной проволокой.
Сборные фундаменты применяются для постройки небольших компактных зданий с подвалом или цокольным этажом. Для
их возведения необходимо предварительно заложить так называемую подушку. Она состоит из железобетонных блоков, имеющих форму трапеции или прямоугольника, которые укладываются на слой песка толщиной около 15 см. На блоки-подушки устанавливаются блоки-стенки, вся конструкция связывается цементным раствором. Снаружи весь фундамент непременно нужно покрыть гидроизоляцией. Габариты блоков выбираются исходя из характеристик грунта и массы стен здания.

Материалом для сборных фундаментов являются бетонные или железобетонные блоки, которые укладываются на раствор и закрепляются между собой толстой стальной проволокой. Они возводятся быстрее и проще монолитных и не уступают им в прочности, однако имеют высокую себестоимость, а также могут пропускать воду в местах соединения плит.

В общем, недостатками ленточных фундаментов являются их массивность, большие затраты труда, материалов и, соответственно, средств. Однако они получили широкое распространение благодаря своей простой технологии возведения.