Характеристики и предназначение фундаментов ф 2

Как подобрать оптимальную конструкцию будущего фундамента

Тут многое зависит от финансовых возможностей застройщика и ключевых характеристик будущего здания. Ведь на одном и том же грунте можно возвести сразу несколько вариантов фундаментов, но они будут отличаться конструкцией и финансовыми составляющими

Соответственно, при выборе конструкции фундамента стоит обращать внимание на следующие параметры:

• Совместимость выбранной конструкции из существующим типом почвы;
• Наличие или отсутствие сейсмических зон;
• Протяженность различных источников мощной вибрации;
• Наличие поблизости памятников архитектуры;
• Температурные факторы промерзания грунта, а также влажность климата, глубина погружения и расположения грунтовых горизонтов;
• Наличие поблизости промышленных предприятий, которые часто сбрасывают сточные воды, загрязненные агрессивными веществами.

Какую конструкцию фундамента не использовать, все равно нужно обязательно сделать гидроизоляцию и теплоизоляцию основания. Без этих действий нельзя получить качественное и долговечное основание, способное выполнять свои основные функции.

Конструкция различных типов фундаментов

Виды ленточных фундаментов

• Ленточный. Это сборная или монолитная железобетонная конструкция, делается на всему периметру будущего здания под несущими стенами. Ленточные фундаменты бывают заглубленными (нижняя кромка устанавливается на граничном уровне промерзания), малозаглубленными (нижняя кромка выше глубины промерзания). Заглубленные основания считаются оптимальными для зданий с высокими нагрузками на грунт, ведь фундамент стойкий к воздействию со стороны почвы. Конструкция состоит из монолитных плит или готовых железобетонных блоков, которые укладываются по периметру несущих стен, а также на их пересечении, соединяются между собой арматурой. Стоит такое основание недешево, но выдерживает большие нагрузки, а за счет монолитности конструкции даже при средних подвижках сдвигается все здание, а не его часть.
• Столбчатый. Часто его используют для экономии материалов при возведении оснований на слабопучинистых почвах. Если используются только столбы, тогда лучше несущие стены из ленточных бетонных блоков делать по стыкам на столбах. А если столбчатая конструкция используется на пучинистых слабых почвах, тогда столбы между собой соединяются жестким железобетонным армированным ростверком. Тут ключевой элемент – это столб, который углубляется на глубину ниже уровня промерзания, в качестве несущей конструкции используется асбестовая труба, внутри устанавливается арматура, делается обвязка и все заливается бетоном.

Варианты винтового фундамента для строительства различных конструкций

• Свайные фундаменты. Их сразу можно подразделить по конструкции и типу выполнения свай на забивные, трубобетонные, буронабивные, винтовые и другие конструктивные разновидности. Соответственно, конструкция отличается в зависимости от способа установки свай, их типа, материала выполнения, прочих параметров. Все сваи нужно между собой соединить армированием в виде металлической обвязки или железобетонного ростверка. Также можно делать деревянную обвязку, но она рассчитана на небольшие нагрузки. Такой фундамент незаменим при возведении зданий на рельефной территории, ведь земляные работы будут стоить дороже использования даже металлических или бетонных свай.
• Плитные фундаменты. Это фактически монолитная железобетонная плита, расположенная под стенами здания и она монтируется по всей площади будущего сооружения. Это дорогое удовольствие, ведь на сооружение плиты пойдет много цемента, песка, щебня и арматуры. Но такая плита гарантирует плавность всего здания, ведь при сейсмических воздействиях сползать будет только плита, а не отдельные ее элементы.
• Континуальные фундаменты. Это основания специального назначения, используются при возведении мостов, бункеров, больших промышленных объектов. Конструкция оснований подбирается под каждое сооружение индивидуально, отличается множеством параметров, а также призвана передавать равномерно массу сооружения на всю поверхность почвы. Толщина и наполнение плит во многом зависит от назначения, поэтому в частном строительстве практически не используется.

Типы оснований по материалам

Таблица видов фундаментов

• Железобетонный. Выполняется из бетонных материалов, обладает значительной жесткостью и прочностью, стойкий к грунтовым водам и агрессивным средам. Дополнительную прочность и жесткость конструкции дает арматурное наполнение. Арматура играет ключевую роль на первичных этапах возведения здания, ведь бетон получает свои несущие характеристики длительное время, до нескольких лет в зависимости от климата и почвы. Бывает монолитный (единая железобетонная плита) и сборный (делается из сборных заводских блоков, соединенных арматурой и раствором).
• Каменный. Это долговечный фундамент, который можно встретить в старых зданиях, причем он отличается высокой прочностью и отличными техническими характеристиками. Он делается из натурального камня, причем используется материал, характерный для данной территории. Камень соединяется между собой в единое целое с помощью цементного раствора, глины или других материалов.
• Саманный фундамент. Это особенный тип основания, используется на территориях с умеренной влажностью и низким залеганием грунтовых вод. Его особенность в том, что при возведении используются только натуральные материалы, такие как глина и солома. Используется только для небольших жилых зданий, но тут комбинировать саманный кирпич с керамическим кирпичом или блоками нельзя, основание не выдержит нагрузки. Также саманный фундамент нужно дополнительно гидроизолировать, теплоизоляция тут не нужна.
• Деревянный. Для его возведения используют прочную древесину, стойкую к атмосферным воздействиям, грунтовым водам и грызунам. Для таких целей отлично подходит лиственница (она выделяет на открытом воздухе скипидар, который не «любят» грызуны и грибки, а сама древесина консервируется) и дуб (прочный и стойкий к любым воздействиям). Это плавающий тип фундамента, причем выдерживает сильные сейсмические волны, поэтому изх часто можно встретить в горной местности.
• Ячеистобетонный. Этот тип основания набирает популярность через свою дешевизну и скорость возведения. Как правило, в конструкции предусмотрена ячейка для бетонных блоков, они ложатся в шахматном порядке, и медленно поднимается сама конструкция основания.

Устройство

Монтаж некоторых видов фундаментных подушек может быть проведен самостоятельно без использования дорогостоящей техники и привлечения специалистов. Самым эффективным, но в то же время недорогим способом обустройства прослойки, является установка песчано-гравийной подушки, технология монтажа которой предусматривает несколько этапов.

Первоначально следует выкопать траншею, глубина которой будет соответствовать началу плотного слоя грунта. Затем в приготовленный ров нужно засыпать крупнозернистый речной песок. Засыпание следует производить небольшими порциями, постепенно формируя равномерные слои толщиной 15 см, и поочередно проливая их водой и утрамбовывая.

Между слоями песка укладываются слои гравия. Их толщина может варьироваться от 5 до 25 см, и зависит от типа почвы и этажности дома. Песчано-гравийную подушку рекомендуется оборудовать под всем строением: это обеспечит равномерную усадку здания и предотвратит появление трещин на стенах. Ширина подушки должна выступать за пределы фундамента на 30 см.

Важным условием обустройства такого типа прослойки является особо тщательное утрамбовывание каждого слоя. Плотность свеженасыпанного основания под фундамент должна составлять 1,6 г/см3 относительно плотности грунта.

Аналогичным образом производится устройство подушки из щебня. В данном случае два нижних слоя составляют песок и гравий, на которые сверху засыпается слой щебня толщиной от 25 до 30 см. Горизонтальность уложенного слоя следует проверить при помощи строительного уровня. Размеры подушки должны превышать габариты фундамента на 50 см.

Совсем простым является обустройство песчаной подушки. Для ее монтажа сначала нужно произвести разметку и извлечь грунт до необходимой глубины. Затем на дно выкопанной траншеи нужно постелить геотекстиль, который будет служить защитой фундамента от влаги. Далее можно начинать засыпку дренажного слоя, для формирования которого подойдет крупнофракционный песок.

Качество утрамбовки можно проверить следующим образом: нужно наступить на подушку обеими ногами, а затем сойти с нее и проверить наличие следов от обуви. На правильно утрамбованном песке следов не должно быть видно. В противном случае следует возобновить работы и добиться высокой плотности созданной подушки.

Расчет толщины основного слоя производится индивидуально и зависит от площади дома и материала строительства стен. В любом случае общая толщина песчаной подушки должна быть не менее 15 см. По окончании монтажных работ нужно еще раз проверить горизонтальность, после чего можно приступить к построению опалубка и заливке фундамента.

Технические и эксплуатационные особенности ФБС

Производитель стеновых изделий обязан соблюдать гост 13579-78, требования которого относятся к геометрии и размерам элементов. Само изделие является параллелепипедом, и изготавливается из перечисленных выше марок бетона. Промышленные блоки фбс должны иметь предельно минимальную плотность 1800 кг/м³, не иметь пустот, а также иметь технологические углубления (пазы) для арматуры по вертикали при укладке на раствор. Бетон для изготовления изделия должен быть класса ≥ В 7,5.

Процесс производства включает в себя уплотнение рабочей смеси на вибрационных столах. Требования гост к ФБС изделиям предполагают соблюдение точности размеров, в частности, длина изделий должна быть точно 2380, 1180 и 880 мм, ширина – 300-400-500-600 мм, высота – 280 или 580 мм. В маркировке фундаментные блоки размеры используют в дециметрах, округление происходит до большей цифры. Обозначение «ФБС 24.4.6» расшифровывается следующим образом: длина 2380 мм, ширина 400 мм, высота 580 мм. Символ «С» означает сплошную форму. Это – самый большой железобетонный блок из выпускаемых, он имеет массу 19600 кг. Но монтаж блоков любого размера и марок требует применения спецтехники, так как даже самый легкий блок вести не меньше 260 кг.

Укладка блоков автокраном

Если завод изготавливает блоки меньшего веса, но с маркировкой «Т» (тяжелый), то изделия в этом случае сделаны из керамзитобетона (должны быть промаркированы символом «П») или из силикатобетона (маркировка «С»), или просто они некачественно изготовлены и могут иметь пустоты и прочность ниже заявленной. Чтобы установить соответствие заявленных характеристик актуальному гост, требовать у производителя сертификат и другие сопроводительные документы.

Размеры фундаментных стеновых блоков влияют на такие характеристики всего объекта, как:

1. Прочность сооружения на фундаменте из ФБС;
2. Сложность и скорость технологического процесса монтажа изделий;
3. Время строительных работ, начиная с «нулевого» цикла и до сдачи объекта;
4. Стоимость ФБС.

Фундамент на влажном грунте

Размеры элементов должны соответствовать таким свойствам и характеристикам грунта и объекта, как:

1. Свойства грунта – влажность, прочность, пучинистость, скалистость;
2. Размеры несущих стен и потолочных межэтажных перекрытий;
3. Масса сооружения;
4. Прочность основания;
5. Тип укладки блоков;
6. Общая площадь фундамента.

Также выбор среднего размера изделий и их общее количество для строительства фундамента зависит от длины стен, и принимается в среднем за 4-5 единиц на длину длинной стены основания.

Устройство фундамента на ФБС

На неустойчивых и пучинистых грунтах рекомендуется применять блоки больших размеров. К примеру, фундаменту на глине, суглинке или скалистом грунте подходит применение блоков ФБС 24.6.6. – это самый большой размер. Песок и супеси требуют использование менее тяжелых изделий марки ФБС 12.6.6-Т согласно гост.

Марка	Длина, L (см)	Ширина, B (см)	Высота, H (см)	Класс	Металл	Объем, м3	Масса, кг	Морозо-устойчивость	Водонепро-ницаемость
ФБС 9.3.6-Т	118,0	30,0	58,0	В7,5	0,76	0,146	0,35	F50	W 6
ФБС 9.4.б-Т	118,0	40,0	58,0	В7,5	0,76	0,195	0,47	F 50	W6
ФБС 9.5.6-Т	118,0	50,0	58,0	В7,5	0,76	0,244	0,59	F 50	W 6
ФБС 9.6.6-Т	118,0	60,0	58,0	В7,5	1,46	0,293	0,70	F 50	W 6
ФБС 12.4.3-Т	118,0	40,0	28,0*	В7,5	0,74	0,127	0,31	F 50	W 6
ФБС 12.5.3-Т	118,0	50,0	28,0*	В7,5	0,74	0,159	0,38	F 50	W6
ФБС 12.6.3-Т	118,0	60,0	28,0*	В7,5	0,74	0,191	0,46	F 50	W 6
ФБС 12.4.6-Т	118,0	40,0	58,0	В7,5	1,46	0,265	0,64	F 50	W6
ФБС 12.5.б-Т	118,0	50,0	58,0	В7,5	1,46	0,331	0,79	F 50	W 6
ФБС 12.6.6-Т	118,0	60,0	58,0	В7,5	1,46	0,398	0,96	F 50	W6
ФБС 24.3.б-Т	238,0	30,0	58,0	В7,5	1,46	0,406	0,97	F 50	W 6
ФБС 24.4.6-Т	238,0	40,0	58,0	В7,5	1,46	0,543	1,30	F 50	W 6
ФБС 24.5.6-Т	238,0	50,0	58,0	В7,5	2,36	0,679	1,63	F 50	W 6
ФБС 24.6.6-Т	238,0	60,0	58,0	В7,5	2,36	0,815	1,96	F 50	W6

* размер используется редко

Размеры и устройство стенового изделия

Размер блоков ФБС по ширине не обязательно должен равняться ширине несущих стен. ГОСТ допускает выдвижение блока или стены наружу на расстояние до 10 см, а если поверхность выступает с обеих сторон, то до 6 см. Чтобы кладка получилась плотной и оптимально скрепленной перевязыванием, в одном фундаменте необходимо использовать ФБС разного размера. Изделия, уложенные правильно, минимизируют неровности поверхности комбинированного основания, а также выполняют роль направляющих плоскостей для дальнейшего возведения стен.

Общая информация о блоках ФБС

ГОСТ расшифровывает аббревиатуру как «фундаментный блок сплошной». Для изготовления бетон заливают в формы, которые придают изделиям вид прямоугольных параллелепипедов. В торцах предусмотрены выемки, обеспечивающие плотное прилегание элементов при укладке.

Главные особенности

Фундаментные блоки – это сплошные бетонные конструкции различных размеров, правильной геометрической формы. Их прочность зависит от плотности раствора. Полученный бетон соответствует расчетным статичным нагрузкам на сжатие.

Металла используется мало: в среднем на изделие уходит 1,5 кг. Из верхней части выступают стальные проушины для зацепления при установке. Клиент может заказать конструкции без монтажных петель – стандарты это допускают.

Согласно ГОСТу, блоки бескаркасные, но крупногабаритные изделия по желанию заказчика усиливают продольной арматурой, что повышает их вес и прочность.

Технология изготовления предусматривает уплотнение бетона с применением вибростолов или глубинных вибраторов. Быстрое отвердевание и набирание прочности достигаются пропариванием бетона. Без него естественный процесс длится дольше. На качество блоков используемая технология не влияет.

Предназначение и области применения

Главная сфера применения ФБС – строительство сборных фундаментов. Правильная форма позволяет по принципу конструктора быстро смонтировать опорную часть строений. Технические характеристики такого основания уступают лишь монолитной железобетонной конструкции.

Блоки ФБС используются для строительства сборных фундаментов.

Фундаментные блоки также применяют для возведения стен отдельных видов строений:

• подвалов;
• цокольных этажей;
• погребов.

ФБС используют в частном домостроении и при возведении многоэтажных зданий.

Преимущества

Конструкции производят по ГОСТу
Конструкции производят по ГОСТу. Контроль за процессом обеспечивает соответствующие технические характеристики. Материал высокопрочный, что исключает деформацию, гарантирует долговечность.
Материал высокопрочный, что исключает деформацию, гарантирует долговечность

Использование ФБС в строительстве дает выигрыш во времени и финансах:

1. Не нужны опалубка и арматурный каркас.
2. Элементы быстро устанавливаются в котлован.
3. Сразу после монтажа можно возводить стены.

Блоки ФБС производят по ГОСТу из высокопрочного материала.

Изделия различаются по размерам и характеристикам. Грамотный подбор элементов существенно экономит деньги. Количество блоков легко подсчитать, зная стандартные параметры.

Выбор размеров блоков

Размеры блоков могут быть самыми разными. Именно поэтому проектирование фундамента выполняется достаточно просто – подобрать ФБС нужной величины не составит труда. Подбирая размеры, учитывают будущие нагрузки, которые должен выдерживать фундамент, а также необходимость равномерно их распределить по основанию.

От размеров ФБС зависят прочность и несущая способность конструкции, технология монтажа, время реализации «нулевого цикла» и цена фундамента. Также учитывают типы грунта, несущую способность почвы. Обязательно заранее считают толщину стен, перекрытий здания, массу сооружения, прочность и требуемую площадь фундамента. Чем больше вес конструкции и меньше устойчивость грунта, тем более габаритными нужно выбирать фундаментные блоки.

Так, для глинистых грунтов выбирают большие элементы, для крупнообломочных почв создают основание из небольших ФБС. Максимально плотная укладка предполагает использование элементов разных размеров. Выбирая блоки, помнят о таком простом правиле: оптимально, чтобы на длину стены приходилось 5 блоков.

Выбор типа фундамента в зависимости от почвы

Если нужно возводить основание на холмистой местности, тогда сразу нужно рассчитывать боковое давление почвы, возможности горизонтального сдвига и давление почвы по уровню промерзания.

Величина таких давлений зависит от множества факторов и ее трудно порой рассчитать правильно. Поэтому конструкция оснований на холмах сразу предусматривает как минимум половину запаса прочности.

В таких случаях нужно использовать столбчатые фундаменты, столбы которых соединяются между собой ростверком (железобетонная обвязка). Также тут можно использовать ленточные фундаменты с надежной горизонтальной и вертикальной обвязкой.

• Стационарное основание. Используется при возведении небольших зданий с малой несущей массой.
• Плавающий фундамент. Строится на пучинистых почвах, несущие свойства которых отличается от сезона, насыщенности влагой и температурного режима. Конструкция: монолитная или решетчатая плита, толщина зависит от нагрузки самого здания. Используется для небольших сооружений.

Схема столбчатого фундамента под деревянный дом

• Ленточный и столбчатый фундаменты. Это распространенные стационарные основания, пользуются заслуженной популярностью среди частных застройщиков. Столбчатая конструкция незаменима на глубоко промерзаемых почвах. Не рекомендуется его использовать при строительстве домов с тяжелыми стенами, ведь тогда нужно проводить подробные расчеты несущей нагрузки на каждый столб индивидуально. А это несет за собой расчет толщины, высоты и типа столба, а также материала его выполнения. Особенность ленточного фундамента в том, что цоколь там плавно переходит в стены, а нагрузка от стен и перекрытий передается равномерно на каждый квадратный сантиметр основания. Ленточное основание способно выдержать значительные нагрузки, можно построить полноценный подвал или технический этаж, а также подземный паркинг. Его нужно возводить на сухих непучинистых грунтах, ведь при установке основания на глубоко промерзающих грунтах его постройка будет очень дорогой и экономически не выгодной.
• Фундамент на винтовых сваях. Он появился относительно недавно, раньше применялся в промышленности для возведения оснований для высоковольтных линий электропередач, некоторых промышленных зданий, а также мачт сотовой связи. Но плавно такая технология перешла в частный сектор и активно используется при возведении зданий на сложных почвах. Отличительная особенность свайной конструкции – это возможность монтажа свай на значительной глубине, ведь она вкручивается до тех пор, пока не достигнет плотных пород.

Винтовая свая – это металлическая конструкция с лопастями, которая вкручивается в грунт специальной техникой или вручную.

Как правило, расчет проводится не столько количества этих дешевых строительных конструкций, как нагрузки на ростверк, с помощью которого сваи соединяются между собой. Также свайный фундамент возводится на поверхностях с большими перепадами высот, ведь тут не нужно проводить первичную обработку и выравнивание почвы.

Но основной недостаток свайного фундамента – это необходимость делать теплоизоляцию подполья, а это сложная технология, учитывая наличие открытого пространства снизу. Монтаж свай занимает максимум несколько дней, при этом не нарушается структура самой почвы. Не используется при возведении зданий на скалистых почвах.

Особенности монтажа фундаментных ФБС блоков

Монтаж фундаментных блоков достаточно прост и особой квалификации не требует, но предполагает привлечение спецтехники.

Основные этапы монтажа ФБС:

• Выполнение расчетов числа и размеров фундаментных блоков, которые понадобятся для создания фундамента. Сначала определяют объем конструкции, значение делят на объем отдельного блока.
• Подготовка основания – вначале засыпают подушку из слоя песка толщиной 5-10 сантиметров, потом ее тщательно выравнивают и трамбуют. Ширина/длина основания должны на 25-30 сантиметров превышать значения планируемой постройки.
• Правильная разбивка участка выполняется по осям с применением строительных отвесов, уровня.

Монтаж ФБС грузоподъемным механизмом. Раньше желательно установить по углам, на перемычках и пересечениях фундамента блоки-маяки. С помощью нивелира проверяют совпадение маяков (между которыми натянут шнур) по верхним плоскостям. По шнуру выставляют оставшиеся элементы первого ряда. Для проведения инженерных коммуникаций между блоками оставляют зазоры (ориентируясь на проект).

Правильность монтажа первого ряда напрямую влияет на геометрию всего основания. А точность укладки обязательно нужно контролировать нивелиром. Все элементы конструкции при необходимости поправляют ломом. Далее ряд возводят по принципу выполнения кладки из кирпича. Между рядами желательно предусмотреть слой раствора бетона, уплотненный штыковой лопатой.

Высота стандартного фундамента составляет обычно 5 рядов элементов. Для небольших сооружений вполне подойдут блоки 40х60х20 сантиметров.

Размеры ФБС блоков можно посмотреть по специальным таблицам. При условии правильного выполнения расчетов и соблюдения технологии монтажа благодаря блокам можно создать надежное, прочное, долговечное основание.