Что нужно знать о ленточном монолитном фундаменте
Ленточный монолитный фундамент - это самый распространенный тип фундамента в индивидуальном строительстве. Разберем его по косточкам.
В результате расчета у нас получается ширина фундаментной ленты - т.е. ширина подошвы фундамента. Это главное значение, которое обеспечит надежность нашего фундамента. Ширина ленты может быть разной. Допустим, под несущей средней стеной она будет максимальной (т.к. плита перекрытия опирается на нее с двух сторон, нагрузка самая большая), а под торцевыми самонесущими стенами – минимальной (перекрытия на них не опирается вообще).
В этой статье я не буду разбирать расчет фундамента. Предположим, что расчет уже сделан, данные о габаритах и армировании получены. Но по результатам расчета мы пройдемся, чтобы иметь понимание, откуда что получено и на что нужно обратить внимание при конструировании фундамента.
1. Ширина подошвы фундамента. Базовая и самая главная величина. Если представить грунт поверхностью воды, а фундамент – спасательными подушками, то легко вообразить, как все зависит от ширины этих «поплавков». Чем больше площадь поплавка, тем меньше шансов у него утонуть. Стены нагружены по-разному (там опирается перекрытие, там еще и крыша, а там почти ничего не опирается, но сама стена имеет вес). И если под ними будут одинаковые, да еще и узкие ленты «поплавков», то дом утонет, предварительно разрушившись. Т.к. более тяжелые стены начнут «уходить под воду» раньше более легких. Создадутся перекосы, стены треснут – крушения не избежать. Если все не так печально, и под воду наш дом не пойдет благодаря более широким лентам, но сделанным, опять-таки, не по расчету, а на глаз, то возникает опасность более медленного разрушения. Особенно часто застройщики допускают следующую ошибку: по периметру дома делают фундамент пошире, а среднюю стену (не пойму их логику) садят на более узкую ленту. Хотя средняя стена в доме обычно максимально нагружена перекрытиями. В итоге, площади ленты-«поплавка» под средней стеной не хватает, и она начинает потихоньку «идти ко дну». А наружные стены в это время на своих более широких лентах держатся уверенней, но их начинает тянуть вслед за собой самый слабый элемент в цепочке. Как результат: снова трещины, т.к. нагрузка даже от одной «тонущей» стены не маленькая – это просто непосильная многотонная ноша для соседних стен и фундаментов.
Еще один пример. По результатам расчета получились очень разные ленты (по ширине) из-за сильно отличающихся нагрузок. А запасливый проектировщик решил сделать по большей – под весь дом ленту одной ширины. Что произойдет в этом случае? Скажу одно: трещины появятся намного позже, чем в доме со слабым фундаментом, но вероятность их появления все-таки есть. И причина здесь – разные осадки. Каким бы ни был фундамент, грунт под ним все равно будет проседать с годами. Это нормально. Я видела старые столетние домики, вросщие в землю по подоконники. В общем, факт осадки есть при любых фундаментах. А зависит он от двух величин: нагрузки и ширины ленты. Если нагрузка одинаковая, то и лента должна быть одной ширины. Если же нагрузки под стенами разные, то ширина лент должна отличаться. А что же будет, если при разных нагрузках будет лента одной ширины? В месте большей нагрузки фундамент просядет больше, в месте меньшей нагрузки – меньше. Если осадка фундамента небольшие, то конструкции выдержат. Но с годами осадки накапливаются, и в один прекрасный момент в местах наиболее слабых (в районе окон, например) могут возникнуть наклонные трещины, отрывающие просевшую часть дома от непросевшей. Могут, впрочем, и не возникнуть, но зачем нам эта лотерея?
Таким образом, с помощью нехитрой аналогии мы представили, как работают фундаменты на грунте.
Вывод: делаем ширину ленты по расчету и спим спокойно.
2. Толщина подошвы фундамента. Она меньше влияет на судьбу дома, но ее значение тоже немаловажно.
Если лента будет слишком тонкой, фундамент разрушится. Если слишком толстой – мы получим перерасход материалов и денежных средств застройщика.
В среднем, толщина фундаментной ленты принимается 250-300 мм. Это наиболее часто встречаемая величина для частных домиков. Откуда она берется?
По результатам расчета ширины подошвы у нас есть значение ширины подошвы и реакции грунта под подошвой фундамента. Что это такое? Стена давит на подошву с определенной силой N. При этом грунт создает встречное давление R, которое и держит наш фундамент «на плаву». Но сама лента оказывается зажатой между двумя силами N и R, и главная ее задача – не разрушиться, как это показано на рисунке.
Для этого в ходе расчета проектировщик подбирает толщину ленты и ее армирование. Иначе (как видно из рисунка) мы получим ленту значительно более узкую и два бесполезных, похороненных в грунте обломка фундамента. А как мы уже разбирали, более узкая лента быстрее «пойдет ко дну», т.е. результат: снова трещины. Поэтому для тех, кто хочет сэкономить и сделать ленту потоньше, нужно обязательно выполнить расчет (по двум предельным состояниям, обязательно – на раскрытие трещин) и подобрать толщину ленты и арматуру.
3. Армирование фундамента. Оно, по сути, незатейливое, но несколько моментов нужно учесть.
Во-первых, армирование неразрывно связано с толщиной подошвы – чем больше толщина, тем меньше арматуры, и наоборот.
В принципе, армирование ленты – это сетка, уложенная по низу. Иногда стержни в этой сетке одинакового диаметра. Иногда стержни в этой сетке одинакового диаметра (причем, небольшого), иногда разного. Причем, есть случаи, когда больший диаметр уложен в продольном направлении (вдоль стены), а есть, когда в поперечном. Сейчас разберемся.
· Если грунты хорошие, лента узкая, нагрузки небольшие, то фундаментная лента армируется конструктивной арматурой. Обычно это восьмерка или десятка с шагом 200-300 мм в двух направлениях.
· Если лента широкая, то арматура в ней устанавливается по расчету и может быть значительных диаметров. В этом случае, рабочая арматура в ленте поперечная, и именно она – большего диаметра. Эта арматура воспринимает нагрузку от отпора грунта, о котором мы говорили выше. При достаточно широкой ленте и больших нагрузках на фундамент диаметр арматуры может быть и 14, и 18 мм – расчет покажет.
· Если мы имеем просадочные грунты; неравномерные, значительно отличающиеся нагрузки по длине ленты; неравномерно сложенные грунты под зданием (например, локальные включения другого грунта или насыпных грунтов) или прочие неблагоприятные факторы, могущие вызвать неравномерные осадки здания, то в таком случае, рабочая арматура в ленте – продольная. При каких-либо деформациях грунта под подошвой эта арматура подстрахует фундамент от возникновения трещин и разрушения. Просчитать диаметр и шаг такой арматуры очень сложно, т.к. предугадать процессы в грунте в цифрах почти невозможно. Поэтому проектировщик закладывает арматуру, исходя из опыта (в пределах разумного, т.к. чем больше запас, тем надежнее, но дороже). Я бы рекомендовала испольовать в таких неблагоприятных случаях арматуру диаметром не меньше 12 мм с шагом 150-200 мм.
При этом надо заметить, что установка продольной рабочей арматуры не отменяет поперечную – по расчету. И наоборот.
И еще один нюанс: рабочая арматура ставится ближе к краю сечения. Запомнить это очень просто, т.к. правило легко объяснимо. Главная величина в расчете армирования – рабочая высота сечения элемента. Чем она больше, тем лучше работает конструкция.
На рисунке показано два варианта, когда величина hc отличается на диаметр арматуры. Казалось бы, не так много – ну что могут сделать эти 10-12 мм? Но в некоторых ситуациях именно их и недостает, и приходится устанавливать арматуру большего диаметра или увеличивать толщину конструкции. К тому же, любой опытный человек, увидев небрежность проектировщика в данном вопросе, может сделать вывод, что он не понимает тонкостей расчета, т.е. опыта в этом вопросе у него не достаточно.
Итак, мы рассмотрели все составляющие ленточного фундамента. Надеюсь, эта статья поможет вам не ошибиться при выборе между экономией и надежностью. Удачного строительства!
Еще полезные статьи:
«Фундамент для дома с подвалом»
«Столбчатые фундаменты под здание с несущим каркасом»
«Как запроектировать подпорную стену?»
«Сбор нагрузок для расчета конструкций - основные принципы»
«Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома»
«Расчет фундамента под наружную стену подвала. Пример расчета»
Хотелось бы узнать стоимость Ваших услуг в следующей ситуации. Я планирую строить дом, заказать полноценный проект по всем разделам нет возможности, поэтому обращались за помощью и консультациями к разным людям, на выходе получив противоречивую информацию в части конструктивных решений. Поэтому и нужна квалифицированн ая помощь.
Исходные данные –
• Эскизный архитектурный проект дома, общее понимание как все должно выглядеть.
• Геологические изыскания
• Проект КЖ ниже нуля (опалубочный план ленточного фундамента и плиты) – тут смущает схема армирования лент. фундамента – ее и нет почти, разрезы не разработаны толком, и маленькая подошва фундамента.
• Есть схема расположения жб колонн и балок, армирование колонн и балок. Схему не рассчитывали, она составлена на глазок по опыту строителей. Также и армирование, соответственно, без расчета.
Необходимость следующая – на основе всего этого материала разработать проект конструктивных решений, схемы армирования и сечения всех несущих конструкций, принципиальные узлы.
Заранее спасибо. С уважением Тимур.
RSS лента комментариев этой записи