Типы фундаментов. Достоинства и недостатки.
Когда какой тип фундамента применяется?
Фундамент – это нижняя часть здания, которая передает нагрузки от вышележащих конструкций на основание.
Основание – это грунты под подошвой фундамента, воспринимающие давление от сооружения.
Низ фундамента располагают на грунтах с постоянными физико-механическими свойствами и которые могут воспринять все нагрузки от здания.
Другими словами, фундамент располагают на отметке, на которой грунт постоянен (нет плывуна, просадок, пучения). Данная информация содержится в ИГИ (инженерно-геологических изысканиях). Если фундамент располагается в пучинистых грунтах (глинистых, водонасыщенных), то либо производят замену грунтов, либо опускают фундамент ниже глубины промерзания. Глубина промерзания грунта определяется расчетом и также указывается в ИГИ.
В малоэтажном строительстве, применяют частичное заглубление фундамента с созданием подушки из непучинистого грунта до глубины промерзания. Например, глубина промерзания 1,5 метра. Фундамент заглубляют на 1 метр, и 0,5 метра делают подушку из песка средней крупности и щебня.
Для разных грунтов, разная глубина промерзания в зимний период. Усреднённую глубину промерзания грунтов можно посмотреть в устаревших строительных нормах СНиП 2.01.01-82.
По новым строительным нормам, ввиду разных геологических условий, требуется делать расчет для каждого отдельно взятого участка п. 5.5.1, п. 5.5.3 СП 22.13330.2016.
3. Какой фундамент лучше выбрать для частного дома?
Тип фундамента определяется на основании расчета.
Любое иное проектирование фундамента является гаданием на кофейной гуще и приводит либо к перерасходам вложенных средств, либо к будущим дефектам и аварийным ситуациям не только фундамента, но и всех вышерасположенных конструкций.
Порядок проектирования фундамента:
- Собирают нагрузки со всего здания, передающиеся на фундамент, в том числе:
- Ветер
- Снег
- Собственный вес конструкций
- Нагрузки от оборудования
- Полезные нагрузки (нагрузки от людей)
- На основании собранной нагрузки, которая приходит на фундамент и отчетом ИГИ (инженерно-геологических изысканий), задаются типом фундамента.
- Производят конструкторский расчет выбранного фундамента, проверяя достаточность принятых размеров, выбранного армирования, и площади фундамента.
При проектировании фундаментов рекламных щитов, основной критической нагрузкой, является ветровая, которая может привести к крену фундамента или даже к опрокидыванию.
4. Типы фундаментов. Достоинства и недостатки. Когда какой тип фундамента применяется.
Каждый тип фундамента имеет свои плюсы и минусы. Сделать правильный выбор, позволяет знание достоинств и недостатков каждого типа фундамента.
Правильный выбор типа фундамента, его геометрических и физических характеристик, позволяет максимально полно раскрыть возможности применяемого материала, конструктивных решений и свести к минимуму финансовые, трудовые и временные затраты при строительстве.
1. Столбчатый фундамент.
Достоинства:
- Унификация.
- Применение сборных и монолитных, бетонных и железобетонных, а также кирпичных фундаментов.
- Скорость работы.
- Малая стоимость фундаментов, ввиду малого объема работ и малого объёма самого фундамента.
Недостатки:
- Нет общей жесткости фундаментов.
Вертикальное перемещение одного столбчатого фундамента никак не связано с остальными фундаментами. Соответственно требуется вводить дополнительные вертикальные связи по конструкциям здания (применяется в основном в производственных зданиях), либо обвязку по верху фундаментов.
Когда применяется:
- В малоэтажном строительстве, при однородных физико-механических свойствах грунтов и при относительно одинаковых нагрузках на основание.
- Целесообразно применение при строительстве пристроек (фундамент для веранд и террас).
- В промышленном строительстве, при больших площадях и небольших нагрузках, либо больших, но неравномерных нагрузках (тогда применяют разные размеры, либо разные типы фундаментов).
2. Ленточный фундамент.
Достоинства:
Главным достоинство — пространственная жесткость фундамента, а это:
- Пониженные требования к однородности и качеству основания. При возникновении локальных просадок или пучения, усилия будут восприняты фундаментом.
- Неравномерные нагрузки от здания будут восприняты фундаментом и более равномерно переданы на основание.
Недостатки:
- Монолитный железобетонный фундамент требует армирование и как следствие, соответствующих трудовых и временных затрат.
Когда применяется:
- В зданиях на неоднородных грунтах.
- В зданиях с существенной нагрузкой на грунт (в кирпичных, в двух-трехэтажных зданиях из газобетонных блоков)
- В зданиях с подвальным этажом.
- В бесподвальных зданиях. В таком случае ленту стараются делать мелкого заложения, с частичной или полной заменой грунта основания.
3. Плитный фундамент.
Достоинства:
- Пониженные требования к однородности и качеству основания. При возникновении локальных просадок или пучения, усилия будут восприняты фундаментом.
- Неравномерные нагрузки от здания будут восприняты фундаментом и более равномерно переданы на основание.
- Одновременное устройство полов здания.
- Сокращение земляных работ.
Недостатки:
- Повышенные требования к качеству монолитных работ.
- Необходимость спланировать и заложить все вводы коммуникаций (водоснабжение, канализация, ввод отопления в случае отдельно стоящей котельной) на момент начала бетонирования фундаментной плиты.
- Плитный фундамент мелкого заложения не подходит для участков со значительным перепадом высот.
Когда применяется:
- Фундамент мелкого заложения применяется на ровных участках.
- На неоднородных грунтах.
4. Свайный фундамент.
Достоинства:
- Экономичный.
- Сокращение земляных работ.
- Минимальные требования к качеству грунтов.
Недостатки:
- В случае сильно плохих грунтов, в коттеджном строительстве сваи могут достигать 6 метров, а это в свою очередь достаточно большие материальные и трудовые затраты. (К сведению, глубина свай в высотном строительстве может достигать 50 метров).
Когда применяется:
- На заболоченных территориях
- На подтопляемых территориях
5. Материалы, используемые при устройстве фундаментов.
1. Железобетонный фундамент. Монолитный и сборный.
Сборный железобетонный фундамент характеризуется высокой скоростью монтажа и меньшей стоимостью в сравнении с монолитным фундаментом. Пространственная жесткость сборного железобетонного фундамента ниже монолитного.
Монолитный железобетонный фундамент, является одним из наиболее часто используемых, ввиду своей практичности, возможности придать любую форму, а также возможностью воспринимать максимальные нагрузки.
2. Бутовый фундамент.
Бутовый фундамент – кладка из рваного камня, булыжника. Ввиду малой унификации и сложном монтаже в строительстве практически не применяется.
3. Каменный фундамент.
Используется в столбчатых и ленточных фундаментах при однородных грунтах на участке строительства. Доступность и высокая скорость выполнения работ привели к большому распространению в строительстве.
6. Выводы.
В малоэтажном строительстве преимущественно используется мелкозаглублённый фундамент. Каждый тип фундамента имеет свои плюсы и минусы. Если здание небольшое и каркасное, то рекомендуется рассмотреть столбчатый и ленточный фундаменты мелкого заложения. В случае ровного участка, практичным будет применение плавающей фундаментной плиты. Настоятельно рекомендуется выбор типа фундамента делать на основании инженерно-геологических изысканий и соответствующих конструктивных расчетов. Это максимально обезопасит вас от незапланированного капитального ремонта и финансовых затрат.