Способы усиления для ленточного фундамента

Фундаментные балки применяются для возведения базисов отдельно расположенных строений, чаще всего – для выполнения коммерческих и промышленных зданий. Для строительства на частных участках данные элементы практически не используются, так как для произведения работ требуется наличие тяжелой техники, что влечет за собой существенные финансовые затраты.

Размерные и типовые характеристики балок

При строительстве здания очень важно подобрать фундаментные балки, размеры и форма которых будут соответствовать конкретному проекту. Чтобы упростить строителям задачу Государственным стандартом были определены шесть основных категорий типоразмеров данных элементов:

  • 1 ФБ. Балки с сечением в форме трапеции, верхняя основа которых равна 200 мм, нижняя – 160 мм. Базовая высота элементов – 300 мм. Всего насчитывается шесть типоразмеров таких балок с длиной от 1,45 до 6 м;
  • 2 ФБ. Элементы с сечением в форме буквы «Т». Ширина верхнего основания – 300 мм, размер нижней площадки – 160 мм, высота – 300 мм. Толщина верхней части – 100 мм. В серию входят шесть типоразмеров длиной от 1,45 до 6 м;
  • 3 ФБ. Данные фундаментные балки – серия 2 ФБ в увеличенном формате. Разница между ними – в ширине верхней основы (400 мм) и в размерах нижней грани (200 мм);
  • 4 ФБ. В данную серию входят тавровые массивные элементы. Размеры верхней площадки – 520 мм, нижней – 200 мм. Толщина верхней части и высота изделия стандартные – 100 мм и 300 мм;
  • 5 ФБ. Балки серии считаются стандартными, так как они универсальны. Их высота равна 300 мм, верхняя основа – 320 мм, нижняя грань – 240 мм. Серия включает пять типоразмеров изделий, минимальна длина которых –10,3 м, а максимальная – 12 м;
  • 6 ФБ. Серия элементов, высота которых вдвое превосходит стандартный размер, и составляет 600 мм. Размер верхней площадки – 400 мм, нижней – 240 мм. Существует пять типоразмеров столбов, их длины аналогичны длинам 5 ФБ.

Строго контролирующий фундаментные балки ГОСТ допускает отклонение до 12 мм от заявленных линейных размерных характеристик элемента, а также до 20 мм от длины.

Каким бы ни было сечение изделия, на нем всегда присутствуют скосы, которые появляются еще при изготовлении (скосы позволяют вынуть балку из формы).

Длина железобетонных опор, подходящих для конкретной ситуации, обуславливается следующими факторами:

  • Глубиной заложения основания;
  • Расстоянием между колоннами;
  • Габаритами подколонников.

Секреты монолитного столбчатого фундамента

Монолитный столбчатый фундамент широко используется в частном строительстве для возведения стен или колонн.

Прочность и надежность железобетона позволяет возводить на таких конструкциях здания средней тяжести.

Устройство монолитных столбчатых фундаментов

Устройство монолитного столбчатого фундамента начинается с земляных работ.

Их объем невелик по сравнению с другими видами фундаментов:

  • расчищается участок строительства от мусора;
  • производится разметка столбов;
  • в местах монтажа опор снимается плодородный слой почвы;
  • роются ямы под столбы: если их глубина не превышает 1 м, стенки можно выполнить вертикальными и без дополнительных креплений. Стенки более глубоких ям необходимо укрепить досками или выполнить их с откосами. Глубина скважины должна превышать глубину заложения фундамента на 200-300 мм. Ширина ее также делается с запасом в 400 мм по контуру будущего столба: такой запас необходим для установки опалубки и распорок.
Читайте также:  Углубление подвалов в СПб

Более подробно про глубину заложения фундамента мы изложили в этой статье.

Устройство дренажной и гидравлической подушек

На дне подготовленной скважины устраивается песчано — гравийная подушка с уширением по периметру опоры в 100-200 мм. Сначала в яму укладывается слой песка толщиной 100-200 мм. После его уплотнения насыпается слой гравия толщиной 50 мм. Насыпанный гравий обильно смачивается водой и плотно утрамбовывается.

На уплотненную подушку необходимо уложить гидроизоляционный материал – рубероид или полиэтиленовую пленку.

Гидравлическая подушка служит своего рода подставкой под столб. С ее помощью увеличивают площадь опоры элемента столбчатого фундамента. Ширина гидравлической подушки должна превышать геометрические размеры поперечного сечения столбика на 200-350 мм.

Для правильного формирования подушки устраивается невысокая (150-200 мм) опалубка. Процесс монтажа данного элемента столбчатого фундамента можно ускорить, использовав в его качестве железобетонный блок 200х200х400 мм.

Для изготовления опалубки под монолитный железобетонный столбчатый фундамент применяются доски, оструганные с одной стороны. Гладкая поверхность пиломатериала должна быть обращена в сторону бетона. Требования к породе древесины невысоки – она может быть любой, лишь бы ее влажность не превышала 25%.

Сухая доска на опалубку не подойдет: ее придется предварительно смочить, чтобы при заливке она не впитывала воду из бетонной смеси.

Виды технологий упрочнения

Любой ремонт здания должен включать в себя укрепление основания

Любой ремонт здания должен включать в себя укрепление основания. Это необходимо в таких ситуациях:

  • При планировании достройки здания, например, второго этажа;
  • При негативном воздействии природного окружения и нарушение целостности конструкции;
  • При осадке элементов здания, что может вызвать разрушения.

Так, при выполнении работ по усилению оснований применяются такие виды:

  1. Типовой способ;
  2. Оригинальный способ.

Внимание! Данные методы разработаны для того, чтоб спасать исторические памятники архитектуры. Но в наше время они применимы для всех видов построек.

Например, первый способ был применен в реконструкции Большого театра, которые вдохнули в него второе дыхание. Специализированные компании занимаются улучшением методов, ведь как показала практика здание намного дешевле отремонтировать, нежели возвести новое.

Структура по слоям

Так выглядит максимально полная структура монолитной плиты в качестве основания дома Источник

Стандартный «пирог» полного профиля имеет следующий вид:

  • выровненный и утрамбованный «материковый» грунт;
  • разделительная геомембрана (желательна, но не обязательна);
  • подушка из песка (или из двух слоев – песка и щебня)
  • подбетонок;
  • гидроизоляция;
  • листовой утеплитель;
  • плита основания.

В Европе и у нас в последнее время набирает популярность модификация фундамента, который называется «шведская плита». Особенность в том, что теплый водяной пол закладывают не в стяжке, а в самой плите.

Читайте также:  Изготовление фундамента для пристройки к дому

Шведская плита фундамента под частный дом с теплым полом Источник

Расчёт фундаментов

Теории расчётов осадок фундаментов

Для вычисления расчётных осадок фундаментов зданий и сооружений выбирают расчётную схему основания исходя из характера напластования грунтов, конструктивных особенностей сооружения и размеров фундамента. Существует более двухсот методов (теорий) расчёта деформаций оснований, все они имеют свои достоинства и недостатки, вот некоторые из них:

  1. метод линейно деформируемого полупространства с условным ограничением глубины сжимаемой толщи Hс;
  2. метод линейно деформируемого слоя конечной толщины (Егорова К. Е.), применяется в следующих случаях:
    1. если в пределах сжимаемой толщины Hc, определённой как для линейно деформируемого полупространства, залегает слой грунта с модулем деформации Е1 ≥ 100 МПа и толщиной h1 ≥ Hс (1 — (Е2/Е1)^1/3), где Е2 — модуль деформации подстилающего слоя грунта с модулем Е1 (пп. 7, 8 );
    2. ширина (диаметр) фундамента b ≥ 10 м и модуль деформации грунтов основания Е1 ≥ 10 МПа.

    Примечание. По схеме линейно деформируемого пространства осадка фундамента может быть определена и методом эквивалентного слоя по Н. А. Цытовичу

  3. метод эквивалентного слоя грунта (Цытовича Н. А.)
  4. метод послойного суммирования — точность прогноза осадок понижается с увеличением площади фундаментов и глубины отрываемого котлована.

Общие теории

Расчёт фундаментов для зданий и сооружений начинается с выбора типа фундаментов. Прежде всего требуется определить геометрию (размеры) фундаментов, исходя из их устойчивости и прочности применяемых материалов, для этого нужно выполнить следующие условия:

Расчёт фундаментов

Установить глубину заложения подошвы фундамента, зависящую от следующих факторов:

  1. расчётной глубины промерзания грунтов;
  2. технологических решений;
  3. конструктивных решений (конструктивных особенностей подземной части сооружения: наличие или отсутствие подвала; отдельные фундаменты под колонны, ленточные под стены или сплошная монолитная плита под всё сооружение; монолитные или сборные фундаменты и пр.);
  4. геологических изысканий (характера напластования и состояния грунтов: просадочность, пучинистость и др.);
  5. гидрогеологических изысканий (уровень грунтовых вод — УГВ);
  6. массивности возводимого здания (два этажа или двадцать);
  7. особых условий строительной площадки — сейсмичность района (в сейсмических районах принято в среднем заглублять до 10 % всего здания исходя из опыта проектирования и указаний государственных нормативов);
  8. наличия построенных зданий и сооружений вблизи, подземных коммуникаций и др.;
  9. рельефа местности (горная местность или пологая равнина).
Расчёт фундаментов

Примечание. Минимальная глубина заложения фундаментов составляет 0.5 м от уровня планировки, в несущий инженерно-геологический элемент — ИГЭ — 0.2 м. Устанавливать фундаменты желательно выше УГВ, если это возможно, на одной отметке, особенно в сейсмоопасных районах, и на один и тот же ИГЭ.

Определить размеры фундамента:

Расчёт фундаментов
  1. выполнить сбор нагрузок на фундаменты и на основание под ними — N (вертикальная нагрузка), M (опрокидывающий момент), Q (сдвигающая сила);
  2. принять предварительную площадь подошвы фундамента А и его размеры в плане (b×l) исходя из принятого значения R (см. п. 5.6.7 СП ), определив давление по подошве фундамента ρ (p = N / A) и сравнив его с реальным значением R для выбранных размеров фундамента;

расчёт прочности материала фундамента

Расчёт фундаментов
  1. выполнить расчёт фундаментов на продавливание (вычислить толщину подушки фундаментов);

расчёт основания при необходимости

Расчёт фундаментов
  1. расчёт песчаной подушки (для искусственного основания);
  2. расчёт глубинного уплотнения и т. д.;
  3. проверить прочность слабого подстилающего слоя, если это требуется по результатам оценки инженерно-геологических условий;

расчёт конечной осадки фундамента

Расчёт фундаментов
  1. выполнить расчёт величины конечной осадки s фундамента (и сравнить её с предельно допустимой величиной абсолютной осадкой smaxU);
  2. расчёт осадок двух близко расположенных фундаментов.
  3. расчёт абсолютных осадок;
  4. расчёт средней осадки;
  5. расчёт относительной осадки.

Примечание. Сравнение полученных расчётом осадок с предельными, приведенными в СНиП, и решение вопроса о необходимости устройства осадочных швов, либо изменении типа и конструкции фундаментов.

Расчёт фундаментов

Вычислить величины различных видов деформаций оснований (расчёт устойчивости фундамента)

Расчёт фундаментов
  1. расчёт фундаментов на опрокидывание (отрыв подошвы фундамента допускается обычно не более 1/4 площади, зависит от каждого конкретного случая, например, для фундаментов эстакад отрыв подошвы фундамента не допустим);
  2. расчёт фундаментов на сдвиг;
  3. расчёт фундаментов на относительную разность осадок, относительный прогиб, выгиб, крен фундамента или сооружения, закручивание.

Рекомендации

Для чего нужны железобетонные балки, мы выяснили. Теперь разберемся с особенностями сборной технологии:

  • использование моделей планок, подготовленных по ГОСТам, рекомендуется с самого начала учесть в проектном решении нетипичного сооружения;
  • большая масса фундаментной балки и ее размеры увеличивают финансовые расходы на строительство, так как приходится арендовать грузоподъемную технику.

Кол-во блоков: 11 | Общее кол-во символов: 9298 Количество использованных доноров: 3 Информация по каждому донору:

Порядок работ по проектированию

При работах по проектированию на первом этапе составляется оценка грунта. При этом важно узнать, на какой глубине и с какой концентрацией залегают почвенные воды. На деформацию грунта могут оказывать влияние следующие геологические изменения:

  • наводнения;
  • оползни;
  • землетрясения.

При смене сезонов грунт может подвергаться трансформации. На первом этапе изучения характеристик площадки необходимо узнать химический состав почвы. Далее изучается проект здания. Проектирование фундамента связано с формой и типом постройки. Вы должны узнать планировку, размеры здания и количество этажей, сюда относятся и подземные.

На выбор типа мелкозаглубленного фундамента будет влиять форма эксплуатации и устойчивость конструкции. Проектирование фундаментов мелкого заложения предполагает расчет нагрузок. При этом во внимание принимаются коэффициент и уровень нагрузки на основание, которые рассчитываются отдельно по каждому элементу конструкции. Эти данные суммируются в общий показатель.

Порядок работ по проектированию

Важно определить черновые габариты фундамента. Рассчитываются и промежуточные размеры, а также технические характеристики. Данные для этого необходимо взять, ссылаясь на геологию грунта, назначение постройки и метод будущего строительства.

Следующим этапом станет оптимизация размера фундамента по усадке. На этой стадии необходимо осуществить вычисления для параметров и габаритов постройки, взяв в расчет действительные нагрузки. Теперь можно узнать степень осадки фундамента мелкого заложения. Полученные данные сопоставляются с нормами возможной деформации конструкции.

Если есть необходимость, то в размеры и форму постройки вносятся изменения. Эти данные могут быть откорректированы. В качестве одного из последних этапов выступают проверочные расчеты. При этом определяется прочность основания и устойчивость постройки. В конструкцию могут быть внесены изменения, которые обосновываются с точки зрения вероятности деформаций. После проведения заключительных расчетов по проектированию, разрабатываются схемы и чертежи с указанием необходимых данных.