виды оснований и их площадь (5 видео)

Содержание

Виды оснований. Классификация оснований
Разновидности оснований в архитектуре
Основания под фундамент
Основания под трубопроводы
Основания под несущие стены
Основания под полы
Основания под кровлю
Вариант под штукатурку: разновидности
Заключение
Понятие об основаниях и требования к ним
Какие виды фундамента существуют
Классификация фундаментов. Определение и виды оснований. Основания и фундаменты
Классификация
Ленточный
Столбчатый
Свайный
Плитный
Плитный фундамент для дома
💥 Видео

Видео:ОСНОВАНИЯ В ХИМИИ — Химические свойства оснований. Реакции оснований с кислотами и солямиСкачать

Виды оснований. Классификация оснований

Основанием принято считать некую основополагающую материальную структуру (поверхность), на которой в будущем будут установлены (смонтированы, нанесены) какие-либо строения, их составляющие, технические приспособления, инженерные конструкции и пр. Видов оснований великое множество, и все они разнятся по применению, то есть по тому, что на них будет размещено в процессе строительства (монтажа) инженерных или технических сооружений (приспособлений).

Видео:Лекции иссо: Основание и фундаментыСкачать

Разновидности оснований в архитектуре

В строительстве каждый сегмент работ по возведению здания базируется на своем основании. Самыми значимыми здесь являются:

Под фундамент. Перед строительством любого архитектурного сооружения специалисты тщательно исследуют грунт, на котором этому сооружению придется стоять долгие годы. И именно от того, какими качествами будет обладать грунт, будет зависеть выбор фундамента, на котором это здание будет возводиться.
Под трубы канализации и прочие инженерные сооружения. Чаще всего это все тот же грунт, на котором будет возводиться строение.
Под несущие стены. После возведения фундамента он автоматически является основанием под несущие стены строения.
Под полы. Основанием для полов первого этажа может служить перекрытие цокольного этажа, для последующих этажей – потолочные перекрытия предыдущих этажей.
Под кровлю. В большинстве случаев им являются несущие стены строения.
Под штукатурку. В качестве него выступают внутренние и внешние площади несущих стен и межкомнатных перегородок.

Говоря простыми словами, несмотря на то, что находится перед вами, оно всегда держится на чем-то, что и является его основанием. А теперь поговорим о разновидностях оснований в архитектуре более подробно.

Видео:Площади фигур. Сохраняй и запоминай!#shortsСкачать

Основания под фундамент

Разновидностей фундаментов множество, и это неспроста. Каждый из фундаментов рассчитан на свою основу. Виды оснований под фундаменты различаются по степени их:

несущей способности;
сжатия;
пучинистости;
вымываемости и растворимости под воздействием грунтовых вод;
промерзания;
просадки и предрасположенности к оползням.

Именно на основании перечисленных факторов и выбирается тип фундамента, на котором будет воздвигаться строение. Типы грунтов, то есть оснований под строения, подразделяются на:

Хрящевой – отлично подходящий для возведения строения на мелкозаглубленном ленточном фундаменте. Его состав – глина и песок с примесями щебня. Он почти не вымывается и дает малую осадку.
Песчаный – подходит для любых ленточных фундаментов, в том числе и блочных. Песок – превосходное основание, отлично трамбующееся и пропускающее влагу. Все это делает его плотным и надежным, поэтому будущее здание на такой основе можно возводить и на столбчатом фундаменте.
Скалистый – самый крепкий и надежный из всех. Подойдет для любых типов фундамента.
Глинистый – самый пучинистый грунт. Для такого в самый раз будет ленточный или плитный фундамент.
Болотистый – никакой тип фундамента, кроме свайного, здесь не подойдет. Желательно использовать винтовые сваи.
Торфяной – тоже слабоватый грунт. На таких неустойчивых и плавающих основаниях лучше всего будет остановиться на плитном фундаменте.

Видео:Площадь поверхности призмы. 11 класс.Скачать

Основания под трубопроводы

В зависимости от разновидностей грунта виды оснований под трубопроводы подразделяются на:

Песчаные.
Бетонные.
Железобетонные.

В случае со скальными, супесчаными, суглинистыми и сухими глинистыми почвами основание под трубы прокладывают 15-сантиметровой песчаной, хорошо утрамбованной постелью.

Если грунт высокопластичен, как в случае с некоторыми разновидностями глинистых и суглинистых разновидностей, постоянно в избытке пропитанных влагой, понадобится обязательная укладка бетонных плит и стула (угол охвата 135°).

Прокладка трубопроводов в свеженасыпных грунтах, равно как в грунтах с ожидаемой и непредсказуемой осадкой, требует заделку основания из железобетонных подушек.

Видео:Основания. 8 класс.Скачать

Основания под несущие стены

Виды оснований под несущие стены напрямую зависят от конструктивных особенностей фундамента, поскольку, по сути, он и служит им основой. В зависимости от его разновидностей, а также от веса здания, несущие стены начинают возводиться:

в случае с ленточным фундаментом – непосредственно на стены (ребра) самого ленточного фундамента;
в случае с плитным – на плиту;
в случае со столбчатым или свайным фундаментом монтируется ростверк, и стены возводятся уже на него.

Виды оснований под брусчатку могут быть бетонными (железобетонный ростверк) или металлическими. Многие и вовсе возводят деревянный свайный фундамент с деревянным же ростверком.

Видео:Стереометрия 10 класс. Часть 1 | МатематикаСкачать

Основания под полы

Видов оснований под полы бывает множество, но все они сводятся к схеме следующего характера:

Утрамбованный грунт, на который распределена прослойка из гравийно-песчаной смеси, также тщательно утрамбованная.
Черновая бетонная основа небольшой ширины.
Слой паро-, гидро- и теплоизоляции. В качестве пароизоляции используются специальные жидкие резины, диффузные мембраны или полиэтиленовая пленка. Многие на этом этапе выбирают строительный толь. В роли теплоизоляции в большинстве случаев выступает пенополистирол, хотя многие опять же могут довольствоваться слоем керамзита. Гидроизоляция – тот же полиэтилен или полипропилен.
Железобетонная стяжка, которая послужит основанием для основного полового покрытия.

Видео:Видеоурок по математике "Цилиндр"Скачать

Основания под кровлю

Виды оснований под кровлю напрямую зависят от того, будет ли жилым чердачный этаж, и от видов кровельного материала. В случае если на чердаке будут расположены жилые помещения, крыша должна быть более качественно утеплена и изнутри обустроена так, чтобы служить основанием для внутренней отделки.

В зависимости от упомянутых факторов виды оснований могут быть выполнены с висячими или наслонными стропилами. В первом случае облегченная конструкция может состоять из затяжки, стропил и ригеля. В более прочной конструкции вместо ригеля может быть использована стойка-брус с подкосами.

Конструкция основания крыши с наслонными стропилами не обходится без мауэрлатов, лежня, прогона, стойки-бруса и опять же стропил. Более сложная конструкция подразумевает дополнительное усиление ригелем и подкосами. Для укладки кровельного материала, в зависимости от его разновидности, стропила оснащаются обрешеткой. В случае рулонных разновидностей кровельного материала вместо стропил может быть использована доска, набитая вплотную друг к дружке.

Видео:Площадь прямоугольника. Как найти площадь прямоугольника?Скачать

Вариант под штукатурку: разновидности

Видов оснований под штукатурку бывает несколько. Все они разнятся в зависимости от материалов и структуры поверхностей, на которые она будет наноситься.

Основные разновидности оснований:

Поверхность стены, покрытая специальной грунтовкой. Существуют разные виды грунтовок, подходящие как для бетонных, так и для деревянных поверхностей. Все они усиливают сцепление штукатурной смеси с материалом стены или стенного покрытия.
Поверхность стены, в которой часто сделаны специальные засечки, увеличивающие сцепление штукатурки с материалом этой поверхности. На шероховатый кирпич штукатурка всегда схватывается хорошо. Если же кладка выполнена из гладкого кирпича либо штукатурка будет наноситься на ровную бетонную поверхность, существует большой риск того, что она попросту отслоится от стены и обрушится. Именно для этого и нужны насечки. Они имеют вид продолговатых борозд, глубиной до 0,5 см, выполненных как можно чаще по всей площади стены.
Поверхность стены, оснащенная армированной сеткой. Сетка, посаженная на дюбели, удержит штукатурку на любой поверхности. Если штукатурка будет наноситься на окрашенные стены, следует применить оба варианта – и засечки, и армированную сетку.
Поверхность стены, оснащенная тростниковым матом. Такой вид основания используют в домах с саманными, деревянными стенами или перегородками. Тростниковый мат надежно удержит штукатурку на любой из подобных поверхностей.

Видео:Призма и пирамида. Площадь и объем. Вебинар | Математика 10 классСкачать

Заключение

Существуют еще множество разновидностей оснований, например, основание под шпаклевку, под покраску, под обои, но все они базируются на том же принципе – улучшить сцепление отделочных материалов с поверхностью. Кто желает ознакомиться с подготовкой стен к оклеиванию обоев, может посмотреть следующее видео.

Как видно из материала статьи, архитектура не терпит простоты. Все компоненты строения должны быть не только тщательно подогнаны по размеру, но и хорошо скреплены между собой. А поможет это сделать тщательная и правильная подготовка оснований.

Видео:#110. Задание 8: площадь поверхности составного многогранникаСкачать

Понятие об основаниях и требования к ним

Основанием называется массив грунта, расположенный под фундаментом и воспринимающий нагрузку от здания. Основания бывают двух видов: естественные и искусственные.

Естественным основанием называют грунт, залегающий под фундаментом и способный в своем природном состоянии выдержать нагрузку от возведенного здания.

Искусственным основанием называют искусственно уплотненный или упрочненный грунт, который в природном состоянии не обладает достаточной несущей способностью по глубине заложения фундамента.

Действующие нагрузки деформируют основания, вызывая осадку здания.

В соответствии с изложенным грунты, составляющие основание, должны отвечать следующим требованиям: обладать достаточной несущей способностью, а также малой и равномерной сжимаемостью (большие и неравномерные осадки здания могут привести к его повреждению и даже разрушению); не быть пучинистыми, т.е. иметь свойство увеличения объема при замерзании влаги в порах грунта (в соответствии с этим требованием выбирают глубину заложения фундамента, которая должна быть согласована с глубиной промерзания грунта в районе строительства), не размываться и не растворяться грунтовыми водами, что также приводит к снижению прочности основания и появлению непредусмотренных осадок здания; не допускать просадок и оползней.

Просадки могут произойти при недостаточной мощности слоя грунта, принятого за основание, если под ним располагается грунт, имеющий меньшую прочность (более слабый грунт). Оползни грунта могут произойти при наклонном расположении пластов грунта, ограниченных крутым рельефом местности.

Главное внимание при проектировании уделяется вопросу обеспечения равномерности осадок. При этом необходимо прежде всего учитывать, что нагрузка от здания может вызвать разрушение основания при его недостаточной несущей способности. С другой стороны, основание может и не разрушиться, но осадка здания окажется столь неравномерной, что в стенах здания появятся трещины, а в конструкциях возникнут усилия, способные привести к аварийному состоянию всего здания или его части.

Грунтовые воды оказывают значительное влияние на структуру, физическое состояние и механические свойства грунтов, снижая несущую способность основания.

Если в грунте содержатся легко растворимые в воде вещества (например, гипс), возможно его выщелачивание, что влечет за собой увеличение пористости основания и снижение его несущей способности. Для этого в необходимых случаях снижают уровень грунтовых вод. В случаях, когда скорость движения грунтовых вод такая, что возможно вымывание частиц мелкозернистых грунтов, необходимо применять меры по защите основания. Для этого устраивают вокруг здания специальное шпунтовое ограждение или дренаж.

Каковы же основные виды грунтов и их свойства? Грунты разнообразны по составу, структуре и характеру залегания. Принята следующая строительная классификация грунтов:

Скальные – залегают в виде сплошного массива (граниты, кварциты, песчаники и т.д.) или трещиноватого слоя. Они водоустойчивы, несжимаемы и при отсутствии трещин и пустот являются наиболее прочными и надежными основаниями. Трещиноватые слои скальных грунтов менее прочны.

Крупнообломочные – несвязные обломки скальных пород с преобладанием обломков размером более 2 мм (свыше 50%). К ним можно отнести гравий, щебень, гальку, дресву. Эти грунты являются хорошим основанием, если под ними расположен плотный слой.

Песчаные – состоят из частиц крупностью от 0,1 до 2 мм. В зависимости от крупности частиц пески разделяют на гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые. Чем крупнее и чище пески, тем большую нагрузку может выдержать слой основания из него. Сжимаемость плотного песка невелика, но скорость уплотнения под нагрузкой значительна, поэтому осадка сооружений на таких основаниях быстро прекращается. Пески не обладают свойством пластичности.

Частицы грунта крупностью от 0,05 до 0,005 мм называют пылеватыми. Если в песке таких частиц от 15 до 50 %, то их относят к категории пылеватых. Когда в грунте пылеватых частиц больше, чем песчаных, грунт называют пылеватым.

Глинистые – связные грунты, состоящие из частиц крупностью менее 0,005 мм, имеющих в основном чешуйчатую форму. В отличие от песков глины имеют тонкие капилляры и большую удельную поверхность соприкосновения между частицами. Так как поры глинистых грунтов в большинстве случаев заполнены водой, то при промерзании глины происходит ее пучение. Несущая способность глинистых оснований зависит от влажности. Сухая глина может выдерживать довольно большую нагрузку. Глинистые грунты делятся на глины (с содержанием глинистых частиц более 30%), суглинки (10-30%) и супеси (3-10%).

Лессовые (макропористые) – глинистые грунты с содержанием большого количества пылеватых частиц и наличием крупных пор (макропор) в виде вертикальных трубочек, видимых невооруженным глазом. Эти грунты в сухом состоянии обладают достаточной прочностью, но при увлажнении способны давать под нагрузкой большие осадки. Они относятся к просадочным грунтам и при возведении на них зданий требуют надлежащей защиты оснований от увлажнения. С органическими примесями (растительный грунт, ил, торф, болотный торф) они неоднородны по своему составу, рыхлы, обладают значительной сжимаемостью. В качестве естественных оснований под здания непригодны.

Насыпные – образовавшиеся искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест свалки и т.п. Обладают свойством неравномерной сжимаемости, в большинстве случаев их нельзя использовать в качестве естественных оснований под здания. В практике встречаются также намывные грунты, образовавшиеся в результате очистки рек и озер. Эти грунты называют рефулированными насыпными грунтами. Они являются хорошим основанием для зданий.

Плывуны – образуются мелкими с илистыми и глинистыми примесями, насыщенными водой. Они непригодны как естественные основания. Основания должны обеспечивать пространственную жесткость и устойчивость здания, поэтому нормами предусмотрены допустимые величины осадок здания (80-150 мм в зависимости от вида здания).

Обычно производят тщательные геологические и гидрогеологические исследования грунтов с тем, чтобы определить их физические и механические свойства, а также принять соответствующее решение о конструкциях здания. С этой целью определяют вид и мощность отдельных пластов грунта. В зависимости от этажности здания и местных условий глубина исследования колеблется от 6 до 15 м и более.

Исследование, или разведку грунтов производят путем бурения или шурфования и лабораторными анализами образцов пластов грунта. Если в зоне фундаментов обнаружены грунтовые воды, то необходимо провести их химический анализ, так как эти воды могут быть агрессивными и оказывать разрушающее воздействие на материал фундаментов.

Результаты геологических и гидрологических исследований заносят в специальные журналы, после чего составляют чертежи вертикальных разрезов (колонок) буровых скважин или шурфов и по ним — геологического профиля грунтового массива с указанием полных характеристик пластов грунта и положения грунтовых вод, что дает основание для принятия необходимых решений.

Если грунт на участке строительства не удовлетворяет предъявляемым требованиям, а здание необходимо возводить именно в этом месте, то устраиваются искусственные основания. Такие основания при возведении зданий на слабых грунтах устраивают путем их искусственного упрочнения или заменой слабого грунта более прочным. Упрочнение грунта может быть осуществлено следующими способами:

Уплотнением – пневматическими трамбовками (иногда с втрамбованием щебня или гравия) или трамбовочными плитами массой от 2 до 4 т, который имеют вид усеченного конуса с диаметром основания не менее 1 м (из железобетона, стали или чугуна). Этот способ применяют в случае, если грунты недостаточно плотные, а также при насыпных грунтах. Для уплотнения больших площадей применяют катки массой 10-15 т. Если грунты песчаные или пылеватые, то для их уплотнения применяют также поверхностные вибраторы. Необходимо отметить, что этот метод является более эффективным, так как грунт уплотняется быстрее.

Силикатизацией – для закрепления песков, пылеватых песков (плывунов) и лессовых грунтов. Для этого в песчаный грунт поочередно нагнетают растворы жидкого стекла и хлористого кальция, для закрепления пылеватых песков — раствор жидкого стекла, смешанного с раствором фосфорной кислоты, а для закрепления лессов — только раствор жидкого стекла. В результате нагнетания указанных растворов грунт по истечении определенного времени каменеет и имеет значительно большую несущую способность.

Цементацией – путем нагнетания в грунт по трубам жидкого цементного раствора или цементного молока, которые, затвердевая в порах грунта, придают ему камневидную структуру. Цементация применяется для укрепления гравелистых, крупных и среднезернистых песков.

Обжигом (термическим способом) – путем сжигания горючих продуктов, подаваемых в специально устраиваемые скважины под давлением. Этот способ применяют для укрепления лессовых просадочных грунтов.

Если уплотнить или закрепить грунт затруднительно, слой слабого грунта заменяют более прочным. Замененный слой грунта называют подушкой. При небольшой нагрузке на основание применяют песчаные подушки из крупного или средней крупности песка. Толщина подушки должна быть такой, чтобы давление на нижележащий слабый слой грунта не превышало его нормативного сопротивления.

Видео:Основания | Xимия ЦТ, ЕГЭСкачать

Какие виды фундамента существуют

Видео:41. Основания. КлассификацияСкачать

Классификация фундаментов. Определение и виды оснований. Основания и фундаменты

Определение и виды оснований. — Требования, предъявляемые к фундаментам. — Классификация фундаментов. — Виды фундаментов: ленточные, бутовые, бутобетонные, столбчатые, свайные, сплошные. — Гидроизоляция.

Массив грунта, залегающий под фундаментом, способный надежно воспринимать давление от здания, называют естественным основанием.

Грунты, образующие основание, подразделяют на глинистые, песчаные, крупнообломочные и скальные.

Если грунты основания не способны надежно воспринимать давление от здания, их искусственно укрепляют.

Основание, грунты которого искусственно укреплены, называют искусственным.

Под действием нагрузки от здания глинистые, песчаные и крупнообломочные грунты способны сжиматься, что может повлечь за собой осадку здания. Величина и равномерность осадки зависят от величины нагрузки, сжимаемости грунта, формы и размеров опорной площади фундамента.

Сжимаемость и несущая способность различных видов грунтов неодинаковы, так как различны их физико-механические свойства. Грунтовые воды снижают несущую способность основания.

Требования, предъявляемые к фундаментам:

2) устойчивость на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы фундамента;

3) устойчивость к агрессивным грунтовым водам;

4) стойкость к атмосферным факторам (морозостойкость; пучение грунтов при замерзании);

5) соответствие по долговечности сроку службы здания;

По работе материала фундамента под нагрузкой различают жесткие фундаменты, работающие преимущественно на сжатие, и гибкие, работающие на растяжение и скалывание.

К жестким фундаментам относят бутовые, бутобетонные и бетонные фундаменты.

Гибкие фундаменты выполняют из железобетона.

По конструктивной схеме (рис. 2) фундаменты делят:

1) на ленточные (в виде непрерывной ленты под всеми несущими стенами);

2) столбчатые (в виде отдельных столбов);

3) сплошные (в виде сплошной плиты под всем зданием);

Рис. 2. Конструктивные схемы фундаментов: а — ленточный; б — столбчатый; в- сплошной; г — свайный: 1 — монолитная железобетонная плита: 2 — сваи: 3 — ростверк; 4 — стена; 5 — фундаментные балки

По способу возведения фундаменты могут быть монолитными и сборными.

В зависимости от глубины заложения подошвы фундаментов различают фундаменты глубокого (более 5 м) и мелкого заложений. Глубиной заложения фундамента называется расстояние от отметки планировки грунта до подошвы фундамента. Глубина заложения фундаментов зависит от конструктивных особенностей здания (наличие или отсутствие подвалов и др.), величины и характера нагрузок на основание, глубины заложения фундаментов смежных зданий, геологических и гидрологических условий участка (виды грунтов, их физическое состояние, наличие грунтовых вод, их отметки и колебания уровня), климатических особенностей района (глубина промерзания грунтов), а также от принятой конструкции фундамента.

ГЗ = ГП + Ц + 0,2,

где ГЗ — глубина заложения фундамента; ГП — глубина промерзания грунта; Ц — высота цоколя; 0,2 м — конструктивный запас.

Ленточные фундаменты устраивают под несущие стены здания. Они подразделяются на сборные и монолитные (рис. 3)

Рис. 3. Конструкции ленточных фундаментов: а — сборный; б — то же, прерывистый; в — монолитный фундамент (бутобетонный); г — бутовый фундамент: 1 — фундаментные подушки; 2 — бетонные блоки; 3 — отмостка; 4 — гидроизоляция; 5 — кирпичная облицовка (в полкирпича)

Сборные ленточные фундаменты собирают из железобетонных блоков-подушек прямоугольного или трапецеидального сечений высотой 300 и 500 мм, длиной от 800 и до 2800 мм. уложенные на выровненное основание вплотную одна к другой в направлении несущих стен, они образуют сплошную ленту, по которой в перевязку швов на растворе укладывают бетонные блоки стенки фундамента. Блоки стенки шириной 300, 400, 500, 600 мм, высотой 580 мм, длиной 780, 1180 и 2380 мм могут быть сплошными и пустотелыми.

Пустотелые блоки неприменимы в грунтах, насыщенных водой, так как в пустоты блоков проникает вода и при замерзании разрушает их стенки. Фундаменты, в которых блоки-подушки уложены с расстоянием одна от другой, называются прерывистыми (рис. 4, б). Расстояние между блоками засыпают песком. Прерывистые фундаменты экономичнее сплошных.

Рис. 4. Конструкции ленточных фундаментов: а — ленточный сборный фундамент; б —ленточный монолитный фундамент

Бутовые фундаменты. В современном строительстве бутовые фундаменты применяют только в тех районах, где бут является местным строительным материалом, потому что бутовые фундаменты трудоемки в изготовлении и неэкономичны.

Рис. 5. Ленточные монолитные фундаменты. План

Рис. 6. Ленточные сборные фундаменты. План

Рис.7. Ленточный бутовый фундамент: 1 — отмостка, 2 — обратная засыпка грунтом

Наиболее экономичными из монолитных ленточных фундаментов являются бутобетонные фундаменты.

Рис. 8. Бутобетонный фундамент

Их выполняют из бетона М75 (и выше) и бутового камня (40…50%), вводимого в бетон по мере возведения фундаментов.

При устройстве монолитных фундаментов применяют инвентарную щитовую опалубку.

Рис. 9. Бутобетонный фундамент. План

Столбчатые фундаменты устраивают в тех случаях, когда нагрузки от здания вызывают давление на грунт меньше нормативного (например, малоэтажные здания, некоторые типы панельных зданий) или когда слой грунта, служащий основанием, залегает на значительной глубине (3…5 м), что экономически не оправдывает применение ленточных фундаментов.

Рис. 10. Столбчатый фундамент

Рис. 11. Столбчатый фундамент. План

Столбчатые фундаменты могут быть монолитными и сборными. Под зданиями с несущими стенами столбчатые фундаменты располагают под углами стен, в местах пересечения наружных и внутренних стен, под простенками и через 3…5 м на глухих участках стен. По столбчатым фундаментам под несущие стены устраивают фундаментные балки из сборного или монолитного железобетона. При расстоянии между столбчатыми фундаментами до 4 м иногда устраивают кирпичные армированные перемычки. Во избежание деформаций фундаментных балок от сил пучения грунтов при промерзании в пучинистых грунтах (под фундаментными балками) устраивают подушку из песка или шлака высотой 50…60 см.

Столбчатые фундаменты устраивают и под отдельно стоящими опорами зданий: под каменные колонны — сборный фундамент из железобетонных блоков-подушек.

Свайные фундаменты устраивают на деревянных, бетонных и (редко) стальных сваях.

Свайные фундаменты различают:

1) по способу изготовления и погружения свай в грунт — на сваи забивные, погружаемые в грунт в готовом виде, и набивные, изготовляемые непосредственно в грунте;

2) по характеру работы в грунте — на сваях-стойках, которые проходят через слабые грунты и опираются на прочный грунт, и висячих сваях (сваях трения), которые уплотняют слабый грунт и передают нагрузку на грунт трением, возникающим между грунтом и боковой поверхностью свай.

Для равномерного распределения нагрузки от здания на все сваи, располагаемые рядами или в шахматном порядке, головы свай заделывают в бетонную или железобетонную плиту (ростверк).

Свайные фундаменты позволяют сократить объем земляных работ, расход бетона, снизить стоимость фундаментов. Вместе с тем свайные фундаменты менее экономичны по расходу стали.

Забивные железобетонные и деревянные сваи погружают с помощью копров, вибропогружателей и вибровдавливающих агрегатов.

Набивные сваи устраивают методом заполнения бетонной или иной смесью предварительно пробуренных, пробитых или выштампованных скважин. Нижняя часть скважин может быть уширена с помощью взрывов (сваи с камуфлетной пятой).

Буроопускные сваи отличает oт набивных то, что в скважину устанавливают готовые железобетонные сваи с заполнением зазора между сваей и скважиной песчано-цементным раствором.

Свайные фундаменты в плане могут состоять:

— из одиночных свай — под опоры;

— лент свай — под стены здания, с расположением свай в один, два и более рядов;

— кустов свай — под тяжело нагруженные опоры;

— сплошного свайного поля — под тяжелые сооружения с равномерно распределенными по плану здания нагрузками.

Расстояние между сваями и их число определяют расчетом. Минимальное расстояние между висячими сваями принимают 3d (где d — диаметр круглой или сторона квадратной сваи).

Рис. 12. Свайный фундамент из сборных винтовых свай

Сплошные фундаменты проектируют в виде балочных или безбалочных, бетонных или железобетонных плит. Ребра балочных плит могут быть обращены вверх и вниз. Места пересечения ребер служат для установки колонн каркаса. Пространство между ребрами в плитах с ребрами вверх заполняют песком или гравием, а поверх устраивают бетонную подготовку. Бетонные плиты не армируют. Железобетонные армируют по расчету. При большом заглублении сплошных фундаментов и необходимости обеспечить большую их жесткость фундаментные плиты можно проектировать коробчатого сечения с размещением между ребрами и перекрытиями коробок помещений подвалов.

Рис. 15. Сплошные фундаментные плиты: а — под стены или колонны; б — плитно-балочный вариант; в — коробчатые; г — в виде цилиндрических оболочек; д — оболочек двоякой кривизны

Рис. 16. Сплошной фундамент. План

Видео:Как находить площадь любой фигуры? Геометрия | МатематикаСкачать

Классификация

Фундаменты бывают весьма разнообразными и делятся на различные виды в зависимости от особенностей конструкции. Большинство фундаментов относится к типу глубокого заложения, чтобы обеспечить защиту от вспучивания при промерзании грунта. Но бывают и конструкции мелкого заложения, если строение не относится к тяжелым. В целом же основания для зданий проще всего поделить на пять основных разновидностей, каждая из которых имеет свои, совершенно непохожие на конкурентов характеристики.

Ленточный

Этот тип фундамента в последние десятилетия справедливо считается основным в сфере индивидуального строительства. Фактически он представляет собой продолжение несущих стен, которое уходит вглубь грунта на определенную глубину, повышая устойчивость конструкции. В минимальном варианте такая лента полностью дублирует периметр дома, но имеется возможность ее усиления путем копирования всех или некоторых внутренних стен. Также можно усилить колонны.

Лента может быть как сборной, так и монолитной. Сборный вариант хорош тем, что соорудить его можно намного быстрее – для этого используются заводские блоки из бетона или железобетона. Важным моментом является и то, что блочная лента сама по себе может служить основанием для кладки.

Недостатком такого решения является тот факт, что конструкция не является цельной и сооружается обычно без арматуры, а потому подвержена перекосам и другим неприятным явлениям, связанным, например, с проникновением воды в стыки.

Альтернативой может стать монолитный каркас ленты, когда сначала формируется арматура, которая затем заливается бетоном, а иногда разбавленным бутовым или другим камнем. Логично, что такая конструкция оказывается куда надежнее и долговечнее, однако и сооружение ее может затянуться на длительный срок.

Следует заметить, что такая основа хорошо подходит для большинства частных построек. Ленточный фундамент выдержит не только забор и мелкие строения вроде гаража или бани, но и жилые дома из дерева, газобетона, кирпича или камня, а иногда – и железобетона. Исключением станут разве что огромные многоэтажные конструкции, тогда как типичному деревенскому дому, даже построенному с определенным размахом, большего не нужно.

Если говорить о преимуществах выбора в пользу «ленты», то они очевидны. В первую очередь, в фундаменте из тех же стен можно оборудовать подвал или цокольный этаж. Такого цоколя хватит, чтобы выдержать вес двух-трех верхних этажей.

Кроме того, поверх него можно укладывать тяжелые бетонные плиты, которые станут надежным полом первого этажа. Нельзя не отметить и сравнительную простоту сооружения – хозяин, умеющий построить ровную стену, сможет соорудить «ленту» самостоятельно. Единственным недостатком является стоимость требуемых материалов, однако результат того стоит.

Ленточный фундамент тоже делится на две разновидности: мелкозаглубленный и заглубленный. Первая разновидность уходит вглубь грунта всего на 50-60 см, потому подвал здесь не обустроишь, но можно сэкономить на материалах. Мелкозаглубленную «ленту» можно строить только на песке и щебенке, а также на каменистом грунте – такие основы не поддаются пучению. Впрочем, если грунтовые воды располагаются значительно ниже уровня промерзания, то допустимо строить мелкозаглубленное ленточное основание даже на суглинках и глине, при этом местность обязательно должна быть ровной, и даже одноэтажный кирпичный дом может оказаться слишком тяжелым для такого фундамента.

Заглубленный вариант намного удобнее, поскольку уходит в грунт как минимум на 70 см, а в северных регионах – даже до 1,5 м. Основание фундамента должно находиться ниже уровня промерзания, но выше уровня грунтовых вод.

Поверхность местности на участке должна быть ровной. Такой цоколь подходит практически для всех строений и любых грунтов, противопоказанием являются разве что болотистые и сыпучие грунты. Также видится нецелесообразным возведение «ленты», если почва промерзает слишком глубоко, ведь тогда такое основание для здания влетит хозяину в копеечку.

Столбчатый

Если вес постройки ожидается не таким уж большим, куда дешевле будет соорудить столбчатый фундамент, который прекрасно подходит для легких домов из древесины и газобетона, а также для небольших пристроек.

Конструкция представляет собой столбы из бетона, бутового камня или их сочетания, а также из кирпича или дерева, расположенных на расстоянии 2,5-3 м друг от друга по внешнему периметру или под всеми стенами. Заглубляются такие столбы обычно на глубину промерзания грунта, а если участок неровный, то до точки, где достигается достаточная плотность грунта. Задачей строителей является обеспечение идеально горизонтальной поверхности всех столбов, чтобы поверх них можно было выполнить бетонный или деревянный ростверк, служащий основой для всего дома.

Столбчатый тип фундамента не стоит даже рассматривать тем хозяевам, которые обязательно хотят подвал или подземный гараж, но зато это прекрасный вариант на случай, если уклон на участке весьма заметен. Кроме того, столбчатое основание весьма востребовано в регионах с суровыми зимами, так как оно может уходить в грунт на несколько метров – туда, куда не достают морозы.

Следует заметить, что древесина иногда используется для сооружения столбов, но считается наименее долговечным из всех материалов.

Выбор в пользу именно деревянных столбов предусматривает обязательную всестороннюю обработку материала, чтобы защитить его от влаги, гниения и различных вредителей, но все равно нежелательно использовать этот материал для серьезных долговечных конструкций. Фактически деревянный столбчатый фундамент ограничивается только беседками.

Столбчато-ленточный по технологии ТИСЭ. Эта разновидность фундаментов пока не испытана в должных масштабах, поскольку является сравнительно новым изобретением. Тем не менее за годы эксплуатации серьезных жалоб не поступило, а в целом от такого основания ожидают всех лучших качеств тех двух видов основы, которые уже были описаны выше.

Смысл конструкции заключается в том, что в нижней своей части она выглядит так же, как и обыкновенный столбчатый фундамент. Столбы уходят под землю на 4-5 м, поэтому им не страшны никакие особенности климата, при этом опоры изготавливаются исключительно методом заливки арматуры бетоном. Делается это потому, что верхняя часть конструкции представляет собой типичный ленточный фундамент, который в этом случае покоится не на голом грунте, а на столбах.

Главное преимущество «ленты» – способность выдерживать здания значительного веса – сохраняется, при этом расход материала становится куда меньшим даже в условиях северных регионов страны, ведь нижняя часть фундамента сравнительно экономична.

Основным недостатком такого решения считается сравнительно длительный период обустройства, ведь для того, чтобы легкая конструкция выдерживала значительные нагрузки, ее приходится полностью отливать из бетона. Нужная прочность набирается этим материалом в течение примерно четырех недель, погоду при этом желательно выбирать сухую и теплую, иначе придется потратиться еще и на электронагрев. При этом даже у такой универсальной конструкции есть определенные ограничения по эксплуатации: на заболоченных грунтах весьма вероятен перекос фундамента или отделение столбов от «ленты».

Свайный

Если грунт оказывается слишком ненадежным даже для столбчатого фундамента, то это еще не повод отказываться от строительства дома. Если земля на участке отличается высокой сыпучестью и низкой плотностью, заболочена или имеет высокий щелевой коэффициент, наиболее целесообразным решением считается организация фундамента при помощи свай.

Следует заметить, что их использование не возбраняется и на участках твердой земли, если только заказчику по какой-то причине так выгоднее.

Сваи обычно представляют собой заводскую конструкцию из бетона или железобетона, металла или древесины, нередко с винтовым окончанием для более простого входа в грунт. Большинство людей под понятием свай понимают такую их разновидность, как стоячие сваи. Эти опоры проникают на глубину 4-6 метров, благодаря чему нередко проходят сквозь весь слой слабого грунта и упираются в твердую основу, обеспечивая устойчивость будущего здания.

Впрочем, в некоторых случаях даже такой глубины оказывается недостаточно, чтобы достичь надежных пород. Но сваи (теперь – висячие) могут использоваться и в этом случае. Хотя надежной опоры у них якобы нет, но их значительное заглубление под разными частями здания позволяет добиться должного равновесия.

Существуют забивные и набивные сваи. Первые представляют собой выпущенные на заводе опоры, которые вгоняет в грунт специальная техника. Она также попутно уплотняет грунт вокруг сваи, обеспечивая дополнительную устойчивость. Набивные сваи практически ничем не отличаются от столбов, используемых для создания столбчатого фундамента, – они обустраиваются уже на стройплощадке.

Вне зависимости от типа свай поверх них обязательно устанавливается ростверк, который и является непосредственной основой для будущего дома. Выбирать материал для него необходимо с учетом планируемого веса здания – как правило, для деревянных построек делают деревянный ростверк, а для каменных домов используют бетонные плиты.

Свайный фундамент – одна из немногих разновидностей основы, которая не имеет совершенно никаких ограничений относительно местности.

Строить дом на сваях можно даже на болоте или плывуне, торфяники и просадочные грунты также не станут препятствием для вколачивания свай. Весьма востребованным является свайный фундамент и на тех участках, где отмечается радикальный уровень наклона поверхности.

Плитный

Эта разновидность фундамента массово используется в городах, где именно этим методом создаются основания для тяжелых многоэтажных домов, однако и в частном строительстве эта технология находит применение. Это может быть связано с крайне низким качеством грунта на участке в ситуации, когда хозяину хотелось бы иметь действительно внушительный и тяжелый дом. Очевидно, что высушенное болото или торфяник такой нагрузки не выдержит так же, как и столбчатые или свайные фундаменты, а «лента» с большой вероятностью деформируется из-за нестабильности окружающего грунта.

Плитный фундамент, как следует из названия, представляет собой цельную железобетонную плиту, которая в случае чего будет смещаться вместе со всей конструкцией здания, но при этом последнее гарантированно останется целым. Такое решение справедливо называют самым надежным, прочным и долговечным – оно фактически занимает твердую скалу, которая стала бы идеальным основанием для тяжелого дома. Недостатки, конечно же, напрямую касаются сложности и дороговизны обустройства такого основания, ведь для него понадобится огромное количество материалов, специальная техника и несколько рабочих.

Плитный фундамент не получится создать даже за неделю – понадобится не меньше месяца, чтобы вырыть котлован, сварить в нем обрешетку из арматуры, залить ее бетоном и дождаться, пока тот не окрепнет. Обустройство такого основания – это острая необходимость, а никак не экономия.

Неудивительно, что на надежных твердых грунтах плитный фундамент не сооружают практически никогда – для частного дома он обычно оказывается излишним. Однако он пригодится на глинистых и просадочных грунтах, в заболоченной и торфянистой местности, на плывунах или пучинистых грунтах, да и то лишь в том случае, если предполагаемый вес постройки не позволяет использовать фундаменты других разновидностей.

Плитный фундамент для дома

Сплошной или плитный фундамент представляет собой плиты под всей площадью строения. Его обустраивают в тех случаях, когда нагрузка от здания значительная, а грунт основания слабый и не способен ее выдержать. Например, если участок на осушенном болоте, мягкий пористый торф не способен выдержать вес дома, он будет сжиматься, перемещаться под его тяжестью. Если обустроить ленточный фундамент, велика вероятность, что его просто разорвет или перекосит, часть дома может провалиться.

Плитный фундамент хорош тем, что он будет перемещаться и «путешествовать» вместе с грунтом основания. Дом останется целым.

Технологию обустройства плитного фундамента можно описать так:

Выкапывается котлован по всей площади здания. Глубина котлована зависит от того, планируется ли делать цокольный этаж и подвал. Рассмотрим вариант без подвала. В таком случае глубина котлована должна быть 50 см.
Дно котлована тщательно утрамбовывается.
Затем насыпают слой щебня 20 см, трамбуют.
Затем слой песка 10 см и тоже трамбуют.
Сверху расстилают слой гидроизоляционного материала, края которого заводят на стенки котлована.
Обустраивают опалубку по периметру котлована. Высота обычно не более 20 см над уровнем грунта.
Внутри котлована обустраивается армирующий каркас из прута 12 – 16 мм. На его изготовление уходит немало материала.

Арматурный каркас должен располагаться в толще бетона, поэтому под него подкладывают стульчаки высотой 3 см.
Заливается бетон. Обязательно без перерывов, поэтому на участок заказывается миксер с готовым бетоном.
Бетон уплотняется с помощью вибраторов.

Плитные фундаменты иногда называют плавающими, так как они способны перемещаться вместе с грунтом. Их можно обустраивать на таких основаниях: глина, просадочные грунты, болотистая местность, плывуны, торфяные почвы, пучинистые грунты. На твердых основаниях плитный фундамент нерентабелен.

В завершение хотелось бы дать несколько рекомендаций. Если на участке высокие грунтовые воды, лучше обустроить плитный фундамент, ленточный мелкозаглубленный или свайный. Если уровень воды настолько высок, что велика вероятность намокания даже незаглубленного фундамента, то необходимо выполнить качественный дренаж вокруг дома и отвести воду в сточную канаву или колодец. Крайне нежелательно, чтобы железобетонный фундамент намокал. Сухим грунт считается, если уровень грунтовых вод ниже уровня промерзания грунта. Как правило, в таких случаях можно обустраивать любой фундамент.