При малоэтажном строительстве рекомендуется использовать столбчатые фундаменты исключительно для деревянных дачных построек или в случае, если под ними расположены действительно прочные грунты, такие как гравий, средний или крупный песок, или скала. Эти условия обеспечивают необходимую стабильность и надежность фундамента.
Типы фундаментов, их преимущества и недостатки
Прежде чем приступить к строительству дома или другого сооружения, стоит детально изучить существующие типы фундаментов и разобраться в их отличиях. Неверный выбор фундамента может привести к серьезным и непредсказуемым последствиям, включая полную невозможность дальнейшей эксплуатации здания. Важно понимать, что в некоторых случаях фундамент — это не просто основание, а первоочередные задачи, выполненные с учетом специфики проекта.
Современные технологии возведения фундаментов разнообразны, однако ни одна из них не является универсальной, т.е. не подходит абсолютно для всех ситуаций. Каждая технология имеет свои преимущества и недостатки, влияющие на выбор в зависимости от особенностей конкретного проекта и местности. Таким образом, если для строительства здания существуют несколько возможных типов фундамента, необходимо уметь определить наиболее оптимальный вариант.
Роль фундамента в строительстве
Фундамент исполняет две основные функции: обеспечивает фиксацию каркаса строения и распределяет нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации. Он представляет собой своего рода связующий элемент между несущими стенами, предотвращая их смещение и удерживая внутренние напряжения.
Кроме того, основная задача фундамента заключается в восприятии и перераспределении массы здания. Поскольку он располагается в самом низу постройки, именно на него приходится основная нагрузка, создаваемая всей конструкцией. Эта нагрузка, как правило, действует неравномерно, что порождает разные виды сил, такие как сжимающие, растягивающие и сдвигающие.
Фундамент передает вес строения на грунт, обеспечивая его стабильность и соответствие проектным требованиям. Однако это действие блокируется множеством сил, таких как боковые силы сдвига, выталкивающие силы, а также силы опрокидывания. Важно принимать во внимание, что грунт под фундаментом не всегда обеспечивает достаточную стабильность. Основная сдерживающая функция, как правило, исходит от сил трения, наличествующих в более глубоких слоях земли. Это и объясняет сложности, связанные с возведением фундаментов на подвижных или рыхлых грунтах.
Разные типы фундаментов имеют разные уровни защиты от воздействия грунтовых вод на внутренние конструкции. Например, ленточные монолитные фундаменты эффективно защищают здания от этой проблемы, что особенно критично, если дом строится с подвалом или цокольным этажом в местах с близким залеганием грунтовых вод.
Таким образом, фундамент должен иметь достаточную прочность для того, чтобы справляться с нагрузками и эффективно их перераспределять, быть устойчивым к разнообразным действующим силам и обладать долговечностью, сопоставимой со сроком эксплуатации самого строения. Наконец, экономика строительства также имеет значение, поскольку важно, чтобы возведение фундамента было экономически целесообразным и не требовало чрезмерных трудозатрат.
Фундамент может быть изготовлен с использованием технологии бетонной ленты, состоящей в заливке раствора в готовую опалубку, или же из железобетонных заводских балок. В случае применения винтовых свай, металлический швеллер служит в качестве ростверка.
Виды оснований зданий по назначению
- Несущий. Это основной тип фундамента, который выполняет единственную функцию — передачу нагрузки от здания на грунт без дополнительных задач.
- Комбинированный. Такой тип фундамента выполняет не только несущие задачи, но и обеспечивает защиту здания от сейсмических толчков, вибраций от транспорта и паводков. Конструкция и используемые материалы в данном случае отличаются от простых несущих фундаментов.
- Специальные. К этой категории относятся сейсмостойкие основания, которые не предназначены для защиты от вспучивания почвы или воздействия грунтовых вод. Специальные наполнители и соединительные элементы позволяют сохранить целостность конструкции даже при значительных подвижках грунта. Варианты бывают качающимися и плавающими, а спецификации конструкции определяются типом почвы и сейсмической активностью региона.
- Железобетонный. Этот вид фундамента изготавливается из бетонных материалов, отличающихся высокой прочностью и жесткостью, а также стойкостью к воздействию грунтовых вод и агрессивных химических веществ. Арматурное наполнение дополнительно усиливает структуру. Ключевое значение арматура имеет на первых этапах строительства, поскольку бетон накапливает свои несущие характеристики с течением времени, что может занять до нескольких лет в зависимости от климатических условий и вида почвы. Можно выделять два вида: монолитный (единичная железобетонная плита) и сборный (из заранее изготовленных блоков, соединенных арматурой и бетоном).
- Каменный. Данный тип фундамента отличается долговечностью и характеристиками высокой прочности. Часто он встречается в старинных зданиях и производится из местного натурального камня. Для соединения камней часто используется цементный раствор, глина и другие соединительные материалы.
- Саманный фундамент. Этот фундамент применяют в регионах с умеренной влажностью и низким уровнем грунтовых вод. Он строится исключительно из натуральных материалов — глины и соломы, при этом используется только для небольших жилых построек. Важно отметить, что комбинировать саманный кирпич с керамическим или бетонными блоками не рекомендуется, поскольку такое основание не выдержит большую нагрузку. Дополнительно необходимо обеспечить гидроизоляцию, в то время как теплая изоляция не требуется.
- Деревянный. Этот тип фундамента строится из прочной древесины, которая устойчива к воздействиям воды и грызунов. Наилучшими вариантами являются лиственница и дуб, поскольку лиственница выделяет скипидар, который не переносится грызунами и грибком, а дуб обладает высокой прочностью и стойкостью к внешним воздействиям. Деревянный фундамент имеет плавающую конструкцию и хорошо переносит сильные сейсмические нагрузки, поэтому его часто можно встретить в горных районах.
- Ячеистобетонный. Этот вид фундамента становится все более популярным благодаря своей экономичности и быстроте возведения. В процессе строительства в конструкции используются ячеистые бетонные блоки, которые укладываются в шахматном порядке, постепенно поднимая основание.
Влияние грунта на выбор фундамента
Конструкция любого основания предполагает передачу всех нагрузок от здания на грунт. Соответственно, состав грунта, его характеристики и несущая способность имеют ключевое значение при выборе типа фундамента. Существует два основных вида оснований: естественные и искусственные.
Естественные основания представляют собой те, которые могут принимать нагрузку без дополнительного укрепления. Искусственные основания, наоборот, закладываются на подготовленную особым образом песчаную подушку. Естественные основания иногда классифицируются по типам: песчаные, глинистые, лессовидные (необходимо учитывать высокую сейсмическую опасность) и скальные, супеси и суглинки.
Следует помнить, что все типы почвы, исключая скальные, могут привести к значительной просадке здания. Это неравномерное воздействие на грунт зачастую приводит к образованию трещин.
С точки зрения надежности для искусственного возведения фундаментов, самые стабильные почвы считаются скальными.
Как это часто бывает, каждый тип фундамента обладает как преимуществами, так и недостатками. Не углубляясь в детали, попробуем определить, какой именно фундамент наиболее подходит для ваших условий.
Зачем дому фундамент: назначение и виды
Общеизвестным является тот факт, что для возведения любых зданий необходимы фундаменты. Но зачем же именно они нужны домов? Основная задача фундамента — это обеспечение устойчивости и надежности конструкции здания, а также передача нагрузок от веса всего сооружения на грунтовое основание.
Устойчивость и надежность опор напрямую влияет на долговечность и прочность всего здания, именно поэтому так важно правильно выбрать тип опорных конструкций в зависимости от специфики и особенностей местности.
К специальным типам фундаментов относят качающиеся и плавающие конструкции, а также основания, которые распределяют часть нагрузки через боковые стенки и торцы. Сюда входят глубокие опоры, сваи-оболочки, столбы, колодцы, опускные конструкции, кессоны, анкерные системы и варианты с щелевой конструкцией.
Характеристика видов, область их применения, плюсы и минусы
Ленточный
Ленточный тип фундамента представляет собой высокопрочную несущую стену, углубленную вдоль всего периметра здания и под основными внутренними перегородками.
Как правило, он выполняется в виде монолитной железобетонной полосы (ленты), но также может быть построен из бетонных и газобетонных блоков, камня или кирпича.
Основные характеристики ленточного фундамента включает в себя ширину ленты, высоту фундамента и глубину его заложения. В зависимости от глубины, подразделяются на мелкозаглубленные (с глубиной 50-80 см) и глубокозаглубленные (на 20-30 см ниже уровня глубины промерзания).
Этот фундамент подходит для строительства практически всех видов зданий, в том числе и тех, которые имеют бетонные, кирпичные или каменные стены, массивные перекрытия и солидные кровельные конструкции.
Мелкозаглубленный вариант, как правило, используется для облегченных конструкций, каркасных и деревянных домов, а также хозяйственных построек, возводимых на слабопучинистых грунтах. Однако есть ограничения в использовании ленточных фундаментов на неустойчивых, сильно увлажненных грунтах, при глубоком промерзании и сложном рельефе местности.
Технологические особенности строительства
Монолитные, бетонные конструкции ленточного фундамента сегодня получили наибольшее распространение. Для их возведения роется траншея по всему периметру здания и под внутренними перегородками. На дне траншеи укладывается подушка из песка и гравия для равномерного распределения нагрузки и обеспечения дренажа.
После этого монтируется опалубка, внутри которой устанавливается непрерывный армирующий пояс из стальной арматуры в нескольких рядах, увязанных как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Это усиливает прочность конструкции и обеспечивает ее устойчивость к различным нагрузкам.
Внутрь опалубки заливается бетонный раствор марки не ниже М400. Для повышения долговечности и защиты от влаги на поверхность бетонной ленты, подушек и стен фундамента накладывается гидроизоляция. Также выполняется утепление стен.
В результате получается цельная железобетонная полоса, проходящая по всему периметру сооружения. Чтобы обеспечить полное застывание бетона и набора прочности, ленточный фундамент должен выдерживаться в течение не менее четырех недель с обережным уходом за ним.
Монолитный ленточный фундамент
Второй распространенный вариант ленточного фундамента — использование готовых железобетонных блоков. Они характеризуются специальной формой с расширенной основой и укладываются в специально подготовленные траншеи с использованием подъемной техники.
Швы между блоками обычно заполняются бетоном. После укладки, поверх конструкции накладывается гидроизоляция и утеплитель для обеспечения дополнительной защиты от влаги и холода. Также сборные ленточные конструкции могут быть выполнены из бутового камня, объединенного бетоном (так называемый бутобетонный фундамент).
Ленточный фундамент из железобетонных блоков
Плюсы и минусы
Монолитные ленточные фундаменты обладают следующими достоинствами:
- высокая прочность и надежность, обеспечивающие долговечность конструкции;
- возможность возведения зданий любой этажности и размерности при условии правильного расчета необходимых заглублений и ширины ленты;
- составление проектных решений для зданий различных форм и материалов стен;
- отсутствие необходимости в аренде и использовании тяжёлой строительной техники;
- возможность обустройства подвалов, подземных гаражей и других полезных помещений, что значительно увеличивает функциональность всего здания.
