Проектування фундаменту дрібного закладення

Підставою називають товщу природних напластувань гірських порід, які сприймають навантаження від конструкцій, що лежать вище, і взаємодіють з ними. Підстави називають природними, якщо вони складені природними ґрунтами або скельними породами в умовах природного залягання. Підстави із попередньо ущільнених або укріплених тим чи іншим способом ґрунтів називають штучними. Якщо основа складається з одного шару ґрунту, його називають однорідним, якщо з кількох шарів – неоднорідним. Шар ґрунту, на який спирається фундамент, називається шаром, що несе, а нижчележачі шари — підстилаючими. Фундаментом називають частину опори, що знаходиться нижче поверхні ґрунту (на суші) або нижче за найнижчий (міжінний) рівень води у водотоку (водоеме) і призначену для передачі навантажень на основу. Розрізняють масивні фундаменти, що складаються з одного несучого елемента (рис. 6.1, а) і немасивні, що складаються з групи (куща) паль різних видів (у тому числі забивних та бурових), об'єднаних в єдину конструкцію плитою, яка називається ростверком (рис. 6.1, б).

• 1 - надфундаментна частина опори; 2 - фундамент; 3 - Поверхня грунту (дно водотоку); 4 - Рівень розмиву; 5 - Несучий шар ґрунту;
• 6 - умовний контур основи; 7 - підошва фундаменту; 8 - Бічна грань фундаменту; 9 - Уступ; 10 - Обріз фундаменту; 11 - Ростверк;
• 12 - тампонажний шар бетону; 13 - Несучі елементи; 14 - Підошва тампонажного шару; 15 - Бічна поверхня ростверку

Незалежно від типу фундаментів та особливостей їхньої конструкції обрізом фундаменту прийнято називати площину його стикання з надфундаментною частиною опори; підошвою фундаменту - нижню площину його стикання з ґрунтом основи; висотою фундаменту h - Відстань від його підошви або кінця (низу) несучих елементів до обрізу; глибиною закладання фундаменту d - Відстань від поверхні грунту або рівня води у водоймі до підошви фундаменту або низу несучих елементів.

Під впливом фундамент вертикальних навантажень, рівномірно стискають грунти підстави, відбуваються переміщення фундаменту, звані осадом. При дії на фундаменти нерівномірних стискаючих навантажень та згинальних моментів спостерігаються нахили, які називають кренами. Вплив значних горизонтальних навантажень на фундаменти призводить до їх зсувів, які називають зсувами.

При виборі глибини закладення фундаментів вирішується питання про шар грунту, що несе, і про тип основи. На вибір глибини закладання фундаментів впливають три фактори: інженерно-геологічні умови майданчика; кліматичні особливості місцевості та їх вплив на верхні шари ґрунту; конструктивні особливості споруди.

Конструкція фундаменту дрібного закладання визначається, головним чином, глибиною його закладання та розмірами в рівні обрізу та підошви.

Глибину закладення призначають з урахуванням гідрогеологічних умов. Найменша глибина закладення залежить від глибини промерзання ґрунтів та їх розмиву поверхневими водами. По промерзанню ґрунти поділяються на пучинисті та непучинисті.У пучинистих ґрунтах, до яких відносяться всі ґрунти, крім скельних, великоуламкових з піщаним заповненням, пісків гравистих, великих та середньої крупності, глибина закладення фундаментів штучних споруд має бути більшою за розрахункову глибину промерзання на 0,25 м.

Розрахункова глибина промерзання ґрунтів:

де kfo - Коефіцієнт, що враховує вплив теплового режиму експлуатації споруди, для неопалюваних споруд,

d₀ - Величина, що приймається рівною, м, для: суглинків і глин - 0,23; супісків, пісків дрібних і пилуватих - 0,28; пісків гравістих, великих та середньої крупності - 0,30; великоуламкових ґрунтів - 0,34;

M_t - безрозмірний коефіцієнт, чисельно рівний сумі абсолютних значень середньомісячних негативних температур за зиму в даному районі будівництва, що приймаються за СНіП з будівельної кліматології та геофізики.

Неприпустимо фундаменти опор мостів спирати на просадні та заторфовані ґрунти, а також на глини та суглинки з показником плинності. I_L > 0,5. Такі ґрунти необхідно проходити, спираючи підошву фундаментів на нижчерозташовані, міцніші ґрунти із закладенням у них підошви фундаменту.

У непучинистих ґрунтах, крім скельних, глибина закладення фундаментів має бути не менше 1 м, рахуючи від денної поверхні ґрунту або від дна водотоку. У скельні породи фундамент заглиблюють у міцні шари, здатні сприймати тиск від споруди, не менше ніж на 0,1 м. При можливості розмиву фундаменти повинні бути заглиблені нижче дна річки після розмивання у цієї опори не менше ніж на 2,5 м.Обріз фундаментів на заплавах річок розташовують лише на рівні денної поверхні грунту (після розмиву), а руслах річок — на 0,5 м нижче низького рівня меженных вод і вище нижньої поверхні льоду у річці плюс 0,25 м; у судноплавних прольотах мають бути забезпечені глибини для проходу суден біля опор.

У шар грунту, що несе, підошва фундаменту повинна бути заглиблена не менше ніж на 0,5 м. Для опор, що зводяться на суші, обріз фундаменту призначають на 0,2-0,4 м нижче поверхні ґрунту.

Розміри фундаменту в рівні його підошви визначають залежно від величини навантажень, що передаються, і фізико-механічних властивостей грунтів основи.

Після призначення глибини закладення підошви фундаменту та позначки його обрізу конструктивну площу фундаменту визначають за формулою

де /_оп, Ь_оп — відповідно, довжина та ширина опори по обрізу фундаменту, м;

/_п, Ь_п - відповідно, довжина та ширина підошви фундаменту, м;

/ * Ф - Висота фундаменту, м;

а - кут розвитку фундаменту.

Для того щоб у тілі фундаменту виникали переважно стискаючі напруги, кут приймають в межах 25-35 °.

Фундаменти під масивні опори мостів зазвичай споруджують ступінчастими, причому висоту ступеня /г_ст призначають у межах 0,7-2,5 м, ширину ступеня 6_СТ - 0,4-1 м.

Клас бетону для монолітних фундаментів не нижче В20, для збірних В25, при цьому використовується гідротехнічний бетон.

Задавшись висотами щаблів фундаменту /г_ст так, щоб у висоті фундаменту Дф укладалося ціле число ступенів (висота ступеня може бути однаковою або різною), можна визначити ширину кожного ступеня за формулою

Число ступенів у фундаменті приймають рівним 2-Л. Остаточно з конструктивних міркувань розміри площі підошви фундаменту дрібного закладення можна визначити за формулами:

де п - Число ступенів у фундаменті;

bci,i - Фактична ширина ступеня фундаменту (з урахуванням її округлення кратна 100 мм).

Отримана з конструктивних міркувань для даної споруди площа підошви фундаменту бруківки повинна бути перевірена розрахунком. Площа підошви фундаменту, необхідну за розрахунком, визначають за формулою центрального стиску, виходячи з умови забезпечення несучої здатності основи під підошвою фундаменту:

де Р - Середній тиск підошви фундаменту на основу, кПа;

R - Розрахунковий опір підстави осьового стиску, кПа; у„ = 1,4 - коефіцієнт надійності за призначенням споруди. Площа підошви фундаменту, необхідну за розрахунком при призначеній глибині закладення, визначеної з конструктивних міркувань площі підошви фундаменту та знайденому значенню R, визначають за формулою

де - найбільше значення розрахункового зовнішнього навантаження,

що діє на фундамент, що враховує вагу прогонових будов, опори та підферменника, кН;

у_т = 20 кН/м 3 — усереднена вага фундаменту та ґрунту на його уступах; df- Глибина закладення підошви фундаменту, м; y_w = 10 кН/м 3 - Питома вага ґрунтової води; h_w-перевищення рівня ґрунтових вод над підошвою фундаменту, м.м. Величина y_wh_w враховує гідростатичний тиск ґрунтової води на фундамент. Якщо горизонт ґрунтових вод розташований нижче підошви фундаменту, то h_w = 0. Гідростатичний тиск ґрунтових вод не враховується, якщо фундамент заглиблений у водонепроникний ґрунт.

Найчастіше фундаменти дрібного закладення є позацентрово навантаженими, тобто. поряд з вертикальними навантаженнями на них діють згинальні моменти та горизонтальні зусилля, тому розрахункову площу, обчислену за формулою (6.14) для таких фундаментів у ряді випадків додатково збільшують на 10-15%.

Розрахунковий опір основи з нескального ґрунту осьовому стиску R, кПа (тс/м 2 ) під підошвою фундаменту дрібного закладення слід визначати за формулою

де R₀ - Умовний опір грунту, кПа (тс / м), що приймається за табл. 6.2-6.4;

Умовний опір R₀ пилувато-глинистих (непросадних) ґрунтів основи, кПа (тс/м 2 ), залежно від показника плинності I_L

Коефіцієнт пористості

Умовний опір R, пилувато-глинистих (непросадних) ґрунтів основи, кПа (тс/м), залежно від показника плинності I_L

Класифікація фундаментів дрібного закладення

Технології сучасного будівництва передбачають застосування різних типів фундаментів. Залежно від глибини закладення (відстань від підошви до поверхні ґрунту) вони бувають глибокого (ФГЗ) та дрібного закладення (ФМЗ)

Види та особливості плавунів

В основі даного особливого різновиду грунту - вода і дрібнозернистий пісок, ця плавуча маса (що і зумовлює назву) не пристосована для великих навантажень. Якщо неправильно спроектувати фундамент, будинок може неабияк просісти. Зустрічаються пливуни істинні та хибні.

Справжнього походження

Такий грунт складається з суглинку, глинистого піску, супісків, він виявляє високі гідрофобні властивості. Грунт швидко та рясно вбирає воду, частки характеризуються молекулярною взаємодією.Для визначення сутності ґрунту можна використовувати зовнішні ознаки: на дні свердловини з'являється «цементне молочко», коли звідти витягують пробу, остання моментально розпливається. пробу необхідно дослідити у лабораторії.

27. Класифікація залізобетонних фундаментів. Окремі, стрічкові та суцільні фундаменти, сфери їх застосування.

Суцільний фундамент: види, класифікація, необхідність застосування, склад, розрахунок та застосування |

Яма, вирита на такій території, швидко заповниться водою, притому рідина буде мати червонуватий відтінок. . У таких умовах важче сформувати закритий контур.

Хибного походження

Основним компонентом в даному випадку служить гравійний пісок. Утворення не настільки небезпечні, як у попередньому випадку, тому що в складі не присутні міцні молекулярні зв'язки.

Основні типи

Існує наступна класифікація фундаментів за декількома основними параметрами:

1. За конструкцією (конструктивний тип): стрічковий, стовпчастий, пальовий, плиний (монолітний), комбінований.
2. По заглибленню: неглибокого закладення (дрібнопоглиблені) та глибокого закладення.
3. За застосовуваними матеріалами: бетонний (залізобетонний), кам'яний (з природного або штучного каменю), цегляний, блоковий.
4. За призначенням: несучий, комбінований та спеціальний (плаваючий, сейсмостійкий тощо).

Вибір різновиду фундаменту здійснюється з урахуванням структури та властивостей ґрунту, залягання підземних вод та зволоження ґрунту, глибини промерзання, навантаження від будівлі та кліматичних особливостей регіону. Конструкція фундаменту залежить від призначення, розмірів та ваги споруди.

Конструктивні рішення фундаментів

10.3.1. Влаштування фундаментів під резервуари рекомендується виконувати із застосуванням наступних конструктивних рішень:

– ґрунтова подушка (рис. 10.2);

- Кільцевий залізобетонний фундамент (рис. 10.3);

- Суцільна залізобетонна плита (рис. 10.4).

10.3.2. Для влаштування ґрунтової подушки використовуються чисті та міцні сипучі матеріали – пісок та щебінь.

Мал. 10.2. Грунтова подушка

Формування подушки здійснюється шарами завтовшки близько 150 мм з утрамбування шарів котками масою від 5 до 10 тонн. Висота подушки має становити не менше 0,5 м-коду.

По верху подушки влаштовується гідрофобний шар з бітумно-піщаної суміші товщиною не менше 50 мм, що складається з формованої в гарячому стані суміші наступних компонентів: 9% бітуму, розчиненого в чистій гасі, 10% портландцементу та 81% чистого піску.

Дренаж ґрунтової подушки та контроль протікання через можливі пошкодження днища забезпечується шляхом встановлення по периметру фундаменту на відстані не більше 5 м один від одного радіальних дренажних трубок діаметром 75 мм, закритих із торців пластиковою сіткою 10 × 10 мм.

Мал. 10.3. Кільцевий залізобетонний фундамент

10.3.3.Кільцевий залізобетонний фундамент використовується за наявності значних контурних навантажень по периметру стінки або за необхідності встановлення анкерів.

Ширина кільцевого фундаменту повинна бути не менше 0,8 м для резервуарів об'ємом до 3000 м3 та не менше 1,0 м для резервуарів об'ємом понад 3000 м3. Товщина залізобетонного кільця приймається не менше 0,3 м. При будівництві резервуарів у сейсмічних районах наявність кільцевого залізобетонного фундаменту є обов'язковою. Ширина кільця має бути не менше 1,5 м, а товщина не менше 0,4 м.

Мал. 10.4. Суцільна залізобетонна плита

10.3.4. Фундамент у вигляді суцільної залізобетонної плити рекомендується для резервуарів діаметром не більше 15 м на немерзлих ґрунтах, для всіх резервуарів на мерзлих ґрунтах, а також для всіх резервуарів при зберіганні в них етилованих бензинів, реактивного палива або інших отруйних продуктів. Для виявлення можливих протікання продукту залізобетонна плита повинна мати ухил не менше 1% від центру до периметра, а також дренажні канавки, що радіально розташовані.

Класифікація та вимоги до фундаментів

найважливіший конструктивний елемент, що сприймає всі навантаження від вищих елементів будівлі та передаючих їх ґрунтам основи.

За конструктивною схемою фундаменти поділяють на:

- під всією довжиною стінок або у вигляді суцільних стрічок під рядами колон;

– під легкі стіни при глибині залягання відповідного ґрунту основи нижче 2м. мають вигляд окремих опор під стіни, колони чи стовпи;

– особливо актуальні за необхідності передати на слабкий ґрунт значні навантаження, за високого рівня стояння ґрунтових вод.Окремі, занурені в ґрунт палі, через які відбувається передача на ґрунт навантажень від будівлі, по верху палі об'єднуються бетонною або ж/б плитою, або балкою – ростверк; висячі та палі-стійки

– монолітні плити під усією площею будівлі (застосовуються при особливо великих навантаженнях, слабких неоднорідних ґрунтах основи, для створення водонепроникного захисту підвалів, у вологих ґрунтах з високим рівнем стояння ґрунтових вод).

Матеріали для фундаментів:

* важкий бетон марки 50 і вище

* Залізобетон (монолітний або збірний, вироби з них);

* метал, азбоцементні труби (для пальових фундаментів);

* обпалена червона цегла (міцної марки 100 і більше);

* антисептована деревина (для дерев'яних будівель);

* Рідкісний для середньої смуги природний камінь з важких природних порід марки 200 і вище.

матеріал яких працює на стиск) у тілі цих фундаментів не виникає деформацій вигину. Для їх влаштування застосовують: кладка з природного каменю, бутобетон, бетон

За способом пристрою:

o збірні (заводське виготовлення)

o монолітні (опалубка під стіни, заливають бетон, 24 доби…)

По глибині закладення:

* ґрунтів. Глибина закладання фундаментів.

Глибина закладення фундаменту

- Відстань від планувальної позначки ґрунту до підошви фундаменту.

Глибина закладання фундаментів залежить від низки умов:

-виду споруди (будинок, лазня, гараж, господарські будівлі) та її конструктивних особливостей (наявності цокольного, підвального поверху і т.д.);

-величини та характеру навантажень, що діють на фундамент;

-геологічних умов майданчика (фізико-механічні параметри ґрунту);

– гідрогеологічних умов майданчика (та їх змін у процесі будівництва та експлуатації)

Основні види фундаментів дрібного закладення

Технології сучасного будівництва передбачають застосування різних типів фундаментів. Залежно від глибини закладення (відстань від підошви до поверхні ґрунту) вони бувають глибокого (ФГЗ) та дрібного закладення (ФМЗ)

Технології сучасного будівництва передбачають застосування різних типів фундаментів. Залежно від глибини закладення (відстань від підошви до поверхні ґрунту) вони бувають глибокого (ФГЗ) та дрібного закладення (ФМЗ).

ФМЗ мають глибину закладення, що не перевищує їх вчетверо ширини. Вони можуть забезпечити міцну основу споруди на досить складних ґрунтах, включаючи пучинисті. При цьому вимагають значно менших витрат на будівництво, ніж ФГЗ.

Висновки

Зведемо в таблицю отримані варіанти розрахунку стовпчастих фундаментів

Як видно, результати за ручним розрахунком не сильно відрізняється від результатів ФОК Комплекс, але при ручному обчисленні, ми я не перевіряв на продавлювання, на ширину розкриття тріщин і т.д., а при необхідно порахувати велику кількість фундаментів (стовпчастих, стрічкових, на пальній підставі), ручний розрахунок стає громіздким. Ручний розрахунок я використовую, якщо немає під рукою програм, або необхідно перевірити отримані результати за програмою. Використання безкоштовних програм можливе, але бажано, щоб вони видавали розгорнуті результати, а платні програми мають бути сертифікованими. Зараз ФОК Комплекс допомагає проводити розрахунок фундаментів, відразу ввівши весь план фундаментів (різних типів), але і видати креслення.

Суцільні фундаменти це. Суцільний фундамент: види, класифікація, необхідність застосування, склад, розрахунок та застосування

Список використаної літератури

1. СП “Підстави будівель та споруд. Актуалізована редакція СНиП *” M., Будвидав, 2011
2. , “Приклади розрахунки основ та фундаментів” M.,
3. Будвидав, 1986

Як правильно вибрати вид фундаменту для приватного будинку

Існує ряд загальних рекомендацій, які можна застосувати для влаштування будь-якого типу фундаменту. До загальних факторів відносять такі:

1. Наявність під майбутньою конструкцією ґрунтових вод.
2. Загальний стан ґрунту на ділянці забудови.
3. Величина навантаження від несучої конструкції.
4. Глибина, на яку максимально промерзає ґрунт.
5. Наявність чи відсутність підвалу.
6. Передбачуваний термін служби споруди.
7. Які використовуються матеріали для будівництва.
8. Чи є на ділянці якісь підземні комунікації. Види фундаментів для приватного будинку

Всі ці моменти мають надзвичайно велике значення при виборі оптимального варіанта виду фундаменту для приватного будинку, тому слід приділити особливу увагу. Нижче ми розглянемо кожен із чинників більш детально.

Які дані потрібні для розрахунку

Крім кліматологічних показників регіону, гідрогеологічної структури ґрунту та визначення матеріалу фундаментних стін, для розробки проекту потрібно визначити повну вагу споруди, несучу здатність ґрунту та довжину стін.

Визначення навантаження від будівлі

Вагове навантаження на стрічковий фундамент визначається за простою формулою:

М+П+С+У, де:

• М – мертва маса будівлі, що включає вагу всіх будівельних конструкцій та елементів, у тому числі фундаменту;
• П - корисне навантаження або вага всього, що буде знаходитися всередині будівлі і створювати тиск на перекриття;
• С – максимально можлива маса снігового покриву взимку та на початку танення;
• В – вітровий тиск на стіни та покрівлю.

Отриманий розрахунковий результат слід помножити на коефіцієнт 12-125 забезпечуючи 20-25% запасу міцності конструкції стрічкового фундаменту.

Несуча здатність або опір ґрунту

Цей показник наводиться у нормативній літературі та визначається ГОСТ 25100-95 «Класифікація ґрунтів». Для найпоширеніших типів ґрунту він становить (в кг/см2):

• суглинок – 1,5-2,8;
• глина суха щільна - 16-30;
• пісок дрібнозернистий - 2,2-3,4;
• середньозернистий - 2,5-3,6;
• супісь - 2,6-3,6;
• пісок великих фракцій - 36-46;
• гравій, щебінь, галька - 5,1-6,5.

На показник опору ваговим навантаженням також впливає вологість, плинність та пористість ґрунту, які доводиться враховувати під час підготовки розрахункових даних.

Конструкція

Виділяються такі конструктивні типи фундаментів дрібного закладення:

• окремо стоять (стовпчасті);
• стрічкові;
• плитні (суцільні);
• масивні.

Стовпчасті фундаменти дрібного закладення є стовпами з цегли, бетону або іншого матеріалу. Якщо така конструкція призначена під стіну, то зверху стовпів влаштовується обв'язка, на яку спираються стіни. Замість обв'язки може бути встановлений монолітний залізобетонний пояс (ростверк), що надає конструкції жорсткості та стійкості.

• монолітний – повинен мати два пояси арматури вздовж верхньої та нижньої площини;
• збірний – зазвичай монтується із фундаментних стінових блоків (ФБС), а в основі його лежать бетонні подушки;
• збірно-монолітний поверх блоків влаштовується монолітний пояс, верхній рівень якого збігається з рівнем землі;

Стрічкові збірні фундаменти можуть бути уривчастими.При їх влаштуванні фундаментні подушки укладаються з проміжками, тому вони дешевші за звичайні стрічкові на 10-15%.

Стрічкові фундаменти дрібного закладення широко застосовують при малоповерховому будівництві.

Плитний ФМЗ є найнадійнішим варіантом. Підходить навіть для самих пучинистих ґрунтів. Це монолітна залізобетонна плита, що покриває всю площу будівлі. Товщина плити при малоповерховому будівництві складає 15-30 см. Плита, завдяки великій площі, рівномірно знижує тиск на ґрунт, тому може застосовуватися на слабонесучих та водонасичених ґрунтах.

Масивні ФМЗ виконуються під важкі, але невеликі за планом споруди, наприклад башти, димові труби.

Основні види фундаментів дрібного закладення

Технології сучасного будівництва передбачають застосування різних типів фундаментів. Залежно від глибини закладення (відстань від підошви до поверхні ґрунту) вони бувають глибокого (ФГЗ) та дрібного закладення (ФМЗ)

Технології сучасного будівництва передбачають застосування різних типів фундаментів. Залежно від глибини закладення (відстань від підошви до поверхні ґрунту) вони бувають глибокого (ФГЗ) та дрібного закладення (ФМЗ).

ФМЗ мають глибину закладення, що не перевищує їх вчетверо ширини. Вони можуть забезпечити міцну основу споруди на досить складних ґрунтах, включаючи пучинисті. При цьому вимагають значно менших витрат на будівництво, ніж ФГЗ.

Форма

За формою перерізу ФМЗ поділяються на:

Оптимальна форма - трапецієподібна. При цьому граничний кут між бічною гранню та вертикаллю (кут розподілу тиску) для бетону дорівнює 45°, для бутобетону та буту – 30°.Якщо кут більше, то напруги, що викликаються розтягуючими і сколюючими силами, матимуть небезпечну величину.

Матеріали

Види фундаментів дрібного закладення, що визначаються матеріалом виготовлення:

• залізобетонні;
• бетонні;
• бутобетонні;
• з кам'яних матеріалів (цегла, бут).

Бут – це природний матеріал, що є шматками вапняку або граніту, які мають досить велику міцність. Бутобетон - вид бетону, як наповнювач використовується бут.

У сучасному будівництві ФМЗ найчастіше бувають бетонними та залізобетонними.

Для чого потрібний фундамент

Фундаментом, як відомо, називається заглиблена в ґрунт частина будівлі, яка є підставою для його стін і колон. Він необхідний для того, щоб забезпечити побудові спирання на стабільну основу, до якої верхній шар ґрунту віднести не можна. Поверхня землі тільки в посушливу літню погоду здається міцною і надійною, але варто пройти середньої сили дощу, як вона відразу через велику кількість вологи стає хисткою, перетворюючись на бруд. Ще гірші справи навесні, коли відбувається танення снігу, що випав за зиму.

Набагато надійнішим є так званий підстилаючий шар, який, на відміну родючого гумусу, зазвичай утворений поєднанням глини і піску або скельними породами. Залягає він не так вже й глибоко — всього за 30–70 см від поверхні. Однак у переважній більшості випадків фундамент доводиться занурювати дещо глибше. На те є дві причини: сили морозного пучення і глибоке залягання шарів з достатньою здатністю, що несе.

Сили морозного пучення

Як відомо, вода при замерзанні розширюється, причому сила, з якою лід прагне збільшитися обсягом, досить велика.Кожному, напевно, доводилося якщо не спостерігати особисто, то хоча б чути про те, що відбувається з наповненою догори скляною пляшкою, поміщеною в морозильник.

Сили морозного пучення здатні розірвати залізобетонну стрічку

Якщо розташований під фундаментом грунт утримуватиме воду, і при цьому температура взимку в ньому опуститься нижче 0 C, то та ж сила, яка розриває пляшку в морозильнику, почне впливати на будівництво знизу. У будівельній геології ця сила називається "силою морозного пучення". Її цілком вистачить на те, щоб навіть найбільшу будівлю потроху видавити з ґрунту, причому через нерівномірність впливу вона перекошуватиметься і деформуватиметься.

Отже, якщо грунту притаманна здатність утримувати воду, фундамент потрібно занурювати нижче за ту глибину, на яку земля промерзає взимку (її так і називають — глибина промерзання). Такий фундамент називається заглибленим. Ця здатність виражена тим сильніше, що більшою є частка глинистих включень у грунті. Скальний же ґрунт, як і пісок, навпаки, виявляє дрінуючі властивості, тобто воду не затримує. Відповідно, на такій підставі можна обмежитися глибиною закладення в 0,5-0,7 м. У цьому випадку говорять про дрібнозаглиблений фундамент.

Розуміючи весь цей механізм, неважко здогадатися про способи зменшення глибини закладання фундаменту. Їх два:

1. Витягти пучинистий ґрунт до глибини промерзання та замінити його піском.
2. Утеплити прилеглий до будинку периметр, зменшивши цим глибину промерзання грунту. Про те, як це зробити, буде розказано у розділі про ремонт фундаментів.

Глибоке залягання шарів із достатньою несучою здатністю

Трапляється, що верхні шари ґрунту мають дуже низьку міцність. Навіть при відносно невеликих навантаженнях вони сильно стискаються, що може призвести до суттєвих перекосів з подальшим руйнуванням будівлі. У подібній ситуації доводиться впроваджувати фундамент досить глибоко, щоб дістатися до основи з більш високою несучою здатністю. Вона залежить від багатьох параметрів і вимірюється в кг/см2.

Крім глибини закладення фундамент має ще одну важливу характеристику — площу підошви. Чим більше вона буде, тим меншим буде питомий тиск на ґрунт, тобто навантаження у перерахунку на одиницю площі. Як було сказано, грунт має ту чи іншу несучу здатність, і фундамент потрібно проектувати таким чином, щоб питомий тиск цієї здатності не перевищував.

Наприклад, якщо споруда важить 5 т, а несуча здатність ґрунту становить 2,5 кг/см2, то площа підошви фундаменту має бути не меншою за Smin = 5000 / 2.5 = 2000 см2.

Зрозуміло, матеріал фундаменту також повинен мати достатню міцність для того, щоб витримати вагу всіх будівельних конструкцій, що спираються на нього. Міцність на стиск таких будівельних матеріалів, як цегла та бетон, вказується в їхній марці. Наприклад, марка бетону М150 говорить про те, що він здатний витримувати зусилля, що стискає, величиною до 131 кг/см2.

Метод розрахунку

Стрічковий фундамент можна розрахувати двома способами: за несучою здатністю грунтів під підошвою та їх деформацією. Простіший перший спосіб. Його й розглянемо.

Ми достеменно знаємо, що першим будується фундамент. Але проектується він в останню чергу. Його завдання передати навантаження від дому.А її ми знатимемо лише після того, як визначимося з типом усіх будівельних матеріалів та їх обсягів. Тож до початку розрахунку фундаменту необхідно:

• накреслити план всієї будівлі з усіма простінками;
• вирішити, чи потрібен підвал, і який він повинен бути глибини, якщо потрібен;
• знати висоту цоколя та матеріал, з якого він буде зроблений;
• визначитися з типом і товщиною матеріалів, що використовуються для утеплення, вітрозахисту, гідроізоляції, обробки як усередині, так і зовні.

По всіх матеріалах, що використовуються під час будівництва, потрібно знайти їх питому вагу. Бажано скласти таблицю: працювати буде простіше. Тільки після цього можна братися до розрахунку.

Для розрахунку стрічкового фундаменту вам знадобиться проект з детальною вказівкою використовуваних матеріалів та їх товщини.

Стрічковий фундамент найчастіше роблять монолітним чи збірним бетонним. Набагато рідше сьогодні роблять цегляні або бутобетонні стрічки: вони менш надійні, але при цьому для їхнього будівництва потрібна більша кількість матеріалу, хоча вартість його може бути меншою.

Умовно розрахунок стрічкового фундаменту можна розбити на кілька етапів:

• Визначення навантаження на фундамент.
• Вибір параметрів стрічки.
• Коригування в залежності від умов.

Тепер про всі етапи докладніше.