10. Здание в целом и отдельные его элементы, подвергающиеся воздействию различных нагрузок, должны обладать:

• прочностью, которая определяется способностью здания и его элементов не разрушаться от действия нагрузок;

• устойчивостью, обусловленной способностью здания сопротивляться опрокидыванию при действии горизонтальных нагрузок;

• пространственной жесткостью, характеризующейся способностью здания и его элементов сохранять первоначальную форму при действии приложенных сил.

Общая устойчивость и пространственная жесткость здания зависят от взаимного сочетания и расположения конструктивных элементов, прочности узлов соединений и т.д.

В зданиях с несущими стенами пространственная жесткость обеспечивается:

• внутренними поперечными стенами, в том числе и стенами лестничных клеток, соединяющимися с продольными наружными стенами;

• междуэтажными перекрытиями, связывающими стены и расчленяющими их по высоте на ярусы.

В каркасных зданиях пространственная жесткость обеспечивается:

• совместной работой колонн, ригелей и перекрытий, образующих геометрически неизменяемую систему;

• устройством между стойками каркаса специальных стенок жесткости;

• стенами лестничных клеток, лифтовых шахт;

• укладкой в перекрытии настилов-распорок;

• н адежными соединениями узлов.

11. Естественное основание или естественный грунт представляет собой грунт,

который залегает непосредственно под фундаментом.

К основным свойствам и параметрам естественного основания необходимо отнести его несущую способность, благодаря которой обеспечивается устойчивость здания. Также необходимо сделать акцент и на то, что данная несущая способность будет соответствовать необходимым нормам и требованиям лишь в том случае, если уровень осадков по своей равномерности и величине будет соответствовать допустимым принятым нормам.

П од искусственным основанием понимают грунт, который сам по себе не имеет необходимой несущей способности. В этом случае его укрепляют дополнительными процессами.

вам понадобятся специальные химические добавки, с помощью которых вы

сможете уменьшить плывучесть и влажность вашего грунта. Также вполне

уместным является и такой процесс, как трамбование грунта, так как с его

помощью вы можете увеличить плотность основания. В большинстве

случаев наши соотечественники строят загородные дома и коттеджи с небольшой этажностью. Как правило, количество этажей не превышает трех. В этом случае вам будет достаточно естественного основания и его несущей способности.

Различают следующие основные грунты, на которых рекомендуется закладывать фундамент:

• Скалистые. Надежны, прочны, не сжимаются, не размываются и не промерзают. Фундаменты на таких грунтах можно закладывать прямо на поверхности.

• Хрящеватые (хрящ, гравий, обломки камня). Надежны, прочны, не сжимаются и не размываются. Фундаменты на таких грунтах следует закладывать на глубину не менее 50 см, независимо от глубины промерзания грунта.

• Песчаные. Легко вынимаются, хорошо пропускают воду, значительно уплотняются под нагрузкой и незначительно промерзают. Фундаменты на таких грунтах можно закладывать на глубину от 40 до 70 см.

• Глинистые. Способны сжиматься, размываться, а замерзая, - вспучиваться. Если такие грунты находятся во влажной среде, фундаменты надо закладывать на расчетную глубину промерзания.

• Суглинки и супеси. Смеси из песка и глинистых частиц. Суглинки содержат от 10 до 30, супеси - от 3 до 10% глинистых частиц. Оба эти грунта занимают промежуточное положение между глиной и песком. Имеется также лесс, который относится к группе суглинков, имеет большое количество пор и при намокании сжимается. Если указанные грунты находятся во влажном состоянии, глубина заложения фундаментов должна быть не менее расчетной глубины промерзания.

12. 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. Стоимость возведения фундаментов составляет 15-20 % стоимости дома, а исправление допущенных ошибок, как правило, многодельно и дорого, поэтому к сооружению фундаментов следует относиться особенно ответственно.

С учетом вышесказанного представляется возможным обобщить требования, которые необходимо соблюдать при строительстве любых типов фундаментов и грунтовых оснований:

1. Следование проектной документации при возведении здания с соблюдением конструктивных особенностей строений, а также слежение за погрешностями величин деформационных сдвигов.

2. Принятие во внимание различных характеристик грунтовых оснований: его прочность и допустимое значение деформации, и учет особенностей фундаментных материалов.

3. Обеспечение экономичности проекта по всем направлениям.

По конструктивной схеме фундаменты делят на:

• ленточные- под стены или ряд отдельных опор;

• столбчатые- под лёгкие стены при глубине залегания подходящего грунта основания ниже 2м;

• свайные- особенно актуальны при необходимости передать на слабый грунт значительные нагрузки, при высоком уровне стояния грунтовых вод; в последнее время распространены в строительстве малоэтажных зданий (конечно, когда есть сваи и несложное оборудование для производства работ);

• сплошные- под всей площадью здания (применяются при слабых неоднородных грунтах основания, для создания водонепроницаемой защиты подвалов, во влажных грунтах с высоким уровнем стояния грунтовых вод).

Существует ряд условий, от которых зависит глубина заложения фундамента. К таким условиям относят:

• вид здания и его конструктивные особенности (наличие подвалов, количество этажей и т. д.);

• величины и характер нагрузок, действующих на фундамент;

• глубины заложения фундаментов примыкающих зданий;

• геологические и гидрогеологические условия площадки;

• возможность пучения грунта при промерзании и осадки при оттаивании.

Грунт, являющийся основанием для фундамента дома, должен обладать достаточной прочностью и несжимаемостью.

13. Ленточный фундамент представляет собой непрерывную стенку, равномерно загруженную вышележащими стенами или же колоннами каркаса. Равномерная передача ленточными фундаментами нагрузки на основание очень важна, когда на строительной площадке имеются неоднородные по сжимаемости грунты, а также порсадочные или слабые грунты с прослойками.

Ленточные фундаменты бывают монолитными и сборными.

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.

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

Но, как раз в случае пучинистых грунтов, это не очень хорошо, поскольку соединения блоков становятся слабыми местами такого фундамента, и зимой он из прямого может стать зигзагообразным. Значительно лучше, хотя и более трудоёмко, сделать ленточный фундамент монолитным, предварительно соорудив в траншее и опалубке сетку из арматурных прутьев, связанных между собой проволокой или сваренных. Арматура должна образовывать цельную конструкцию.

ДОСТОИНСТВА ленточных монолитных:

- прочность;

- надежность;

- могут быть использованы для зданий любой формы;

ДОСТОИНСТВА ленточных из железобетонных блоков:

- значительное сокращение сроков возведения;

- простота сооружения.

НЕДОСТАТКИ всех ленточных:

- увеличение срока строительства за счет производства земляных работ, заполнения бетоном опалубки;

- массивны;

- не экономичны;

- трудоемки;

НЕДОСТАТКИ ленточных из железобетонных блоков:

- менее практичны (пропускают воду в местах своего соединения);

- пригодны для зданий простых форм (при сложных архитектурных формах блоки, выпускаемые стандартных размеров, приходится обрезать).

В толще сильносжимаемых грунтов проектируют, как правило, свайные фундаменты таких же конструкций, какие применяют в обычных грунтах, но с учетом большой сжимаемости основания, медленного протекания осадок во времени, существенной изменчивости прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик грунтов под воздействием нагрузок. В местах залегания заторфованных грунтов находящиеся в их толще воды, как правило, являются сильно агрессивными по отношению к материалам фундаментов, что приходится принимать во внимание при выборе материалов и методов их защиты от агрессивного воздействия среды. В илах требуется учитывать влияние тиксотропных изменений, вызывающих временное разжижение грунтов от динамического воздействия на них забивки свай, и влияние последующего засасывания их спустя некоторое время после прекращения воздействия.

Фундаменты на сильносжимаемых грунтах проектируют, учитывая следующие обстоятельства: в процессе забивки свай сильносжимаемые грунты почти не уплотняются вокруг свай и под их нижним концом; в илах и ленточных глинах с течением времени происходит засасывание погруженных свай; несущая способность свай определяется главным образом сопротивлением грунта по их боковой поверхности; осадки свайных фундаментов существенно увеличиваются с течением времени.

Выбору типа фундаментов на склонах и косогорах должна обязательно предшествовать проверка их устойчивости на сдвиг в период эксплуатации сооружений. При положительных результатах такой проверки следует рассмотреть в первую очередь возможность и целесообразность строительства безростверковых опор, а затем фундаментов с ростверком, расположенным над поверхностью грунта. Фундаменты с заглубленным в грунт ростверком можно рекомендовать в виде исключения, особенно для устоев. Если на склонах предстоит расположить устои и опоры, то в их конструкции минимум один-два последних ряда свай необходимо предусмотреть с наклоном в сторону русла реки.

В различных конструкциях зданий и сооружений, подверженных деформациям под влиянием колебаний температуры наружного воздуха, неравномерных осадок грунта основания, сейсмических явлений и других причин, возникают опасные собственные напряжения, которые приводят к образованию трещин в конструкциях и существенно снижают их несущую способность. Для предупреждения этого явления в несущих и ограждающих конструкциях зданий и сооружений предусматривают устройство деформационных швов, призваных уменьшать изгибающие нагрузки на конструкционные элементы в местах возможных наибольших деформаций и сделать деформации в узле "нормальными".

14. Столбчатые фундаменты возводят в основном под дома без подвалов с легкими стенами (деревянными, щитовыми, каркасными). Закладывают их и под кирпичные стены, когда требуется глубокое заложение и ленточный фундамент неэкономичен. Столбчатые фундаменты по расходу материалов и трудозатратам в 1,5-2 раза экономичнее ленточных.

В зависимости от конструкции здания (прежде всего его массы и этажности) столбы для фундамента могут быть каменные, кирпичные, бетонные, бутобетонные, железобетонные и из других материалов. Чаще всего при устройстве столбчатых фундаментов применяют готовые сборные бетонные и железобетонные блоки. Столбчатые фундаменты обязательно устанавливают под углы дома, в местах пересечения стен, под стойками каркаса, тяжелыми и несущими простенками, балками и другими местами сосредоточенной нагрузки. Для уменьшения давления на слабые грунты столбчатые фундаменты из штучных материалов уширяют в нижней части, делая уступы высотой не менее двух рядов кладки.

Столбчатые малозаглубленные фундаменты с сужающимися стенками:

а - кирпичная кладка; б - монолитный бетон;

1 - песчаная подушка; 2 - слой толя; 3 - столбчатый кирпичный фундамент; 4 - оклеечная гидроизоляция; 5 - сборный железобетонный ростверк; 6 - насыпной уплотненный грунт; 7 - бетонная подготовка; 8 - кирпичный столбик; 9 - бетонный фундамент; 10 - монолитный железобетонный пояс; 11 - железобетонная плита перекрытия; 12 - плитный утеплитель

Ф ундаментные балки нашли свое применение в строительстве

производственных зданий и сооружений. С их помощью возводят внутренние

и внешние стены здания, выполненные из кирпича или стеновых

железобетонных панелей. Конструкция балки ФБ рассчитана на нагрузку

до 1800 кг/м3. Для примера - такую нагрузку имеет кирпичная стена высотой до 15 метров. Однако в случае необходимости нагрузка может быть увеличена за счет применения более прочных марок бетона и более прочного армирующего каркаса. Изготовление соответствует нормативному документу: Серия 1.415-1. По документации балки предназначены для:

• Самонесущих стен из кирпича. Толщина не более, чем 2 кирпича

• Для самонесущих стен, изготовленных из крупных бетонных блоков толщиной 40-50 см

• Для самонесущих и навесных стен из панелей толщиной 160, 200, 240 и 300 мм

Плитные фундаменты являются разновидностью мелкозаглубленных, а точнее, незаглубленных фундаментов, глубина заложения которых составляет 40-50 см. В отличие от мелкозаглубленных ленточных и столбчатых фундаментов, они имеют жесткое пространственное армирование по всей несущей плоскости, позволяющее без внутренней деформации воспринимать знакопеременные нагрузки, возникающие при неравномерном перемещении грунта.

Ф ундаменты, которые вместе с грунтом имеют сезонные перемещения, называются плавающими. Их конструкция представляет собой сплошную или решетчатую плиту, выполненную из монолитного железобетона, из сборных перекрестных железобетонных балок или из сборных плит с монолитным покрытием

Схемы устройства незаглубленных монолитных и сборно-монолитных фундаментных плит:

а - сплошная фундаментная плита из монолитного железобетона; б - сборно-монолитная фундаментная плита;

1 - грунт основания; 2 - подстилающий слой из песка (щебня) толщиной 100-200 мм; 3 - монолитная железобетонная плита толщиной 200-250 мм; 4 - двухслойная оклеечная гидроизоляция; 5 - бетонный защитный слой толщиной 60-80 мм; 6 - выравнивающая цементно-песчаная стяжка под полы толщиной 20-25 мм; 7 - дорожная железобетонная плита М-300 (3000*1750*170 или 6000*2000*140 мм)

15. Необходимость устройства свайных фундаментов возникает, если верхние слои грунтов являются слабыми, малопрочными и сильносжимаемыми, то есть они являются малопригодными для устройства на них фундаментов мелкого заложения без улучшения свойств грунтов. Сваи передают нагрузки от сооружения на нижние, как правило, более уплотненные и прочные слои грунта. Свайные фундаменты применяются, если они являются в рассматриваемых условиях более экономичными и индустриальными.

Свайный фундамент состоит из свай, объединенных в верхней части балкой или плитой, именуемыми ростверком. Ростверк служит для распределения нагрузки, передаваемой сооружением на сваи. Головы свай обычно заделывают в ростверк. Однако свайный фундамент может состоять и только из одной сваи, которая будет являться продолжением колонны наземной конструкции. Нижняя поверхность ростверка называется его подошвой. Глубиной заложения свайного фундамента называется расстояние от поверхности грунта до плоскости, проведенной через острие свай

К безростверковым относятся конструкции со сваями-колоннами, состоящие из одиночных свай, насадок и колонн. 0

В конструкциях безростверковых свайных фундаментов используются сваи-колонны или иные любые виды свай с применением оголовков, насадок, монолитных стаканов и опорных балок.