Мелкозаглубленний фундамент: розрахунки і особливості застосування

Фундаменти мілкого закладення відносяться до стрічкового типу підстави, який найбільш часто застосовується в приватному житловому будівництві.

Пристрій мелкозаглубленного армованого стрічкового фундаменту.

Основною перевагою мелкозаглубленного фундаменту є істотно менша витрата матеріалу на його виготовлення.

Мелкозаглубленних конструкція підстави: особливості застосування

Варіанти конструкцій мелкозаглубленних фундаментів.

Такий вид можна застосовувати для будівництва саме порівняно легких приватних будівель. Це можуть бути будови з використанням легких матеріалів для виготовлення стін і перекриттів, що мають достатню для цього міцність. Це пінобетон і газосилікатний бетон. Виконавши відповідні розрахунки на міцність для мелкозаглубленного фундаменту на них можна споруджувати колод, каркасно-щитові і вдома з дерев`яного бруса. Ці матеріали використовують для зведення будівель в три поверхи.

Мелкозаглубленнимі такі фундаменти називають тому, що армована бетонна стрічка розміщена так, що її низ знаходиться набагато вище глибини промерзання грунту. Це істотно змінює принципи розрахунку конструкції, тому що на таку підставу впливають сили його пученія в зимовий період. Тому їх і слід застосовувати на непучинистих або слабоздимистих грунтах.

В процесі промерзання в зимовий період грунт починає збільшуватися в об`ємі. При цьому ступінь збільшення обсягу залежить від кількості міститься в ньому води. Фізика цього процесу полягає в тому, що лід займає більший обсяг, ніж займала вода, з якої він утворився. Збільшення ж обсягу може відбуватися в основному тільки в сторону поверхні грунту.

Які грунти придатні для мелкозаглубленного фундаменту

Схема утеплення мелкозаглубленного фундаменту.

Ступінь збільшення обсягу залежить також від гранулометричного складу, від кількості вологи, яка може містити той чи інший вид грунту і від глибини залягання грунтових вод, які можуть як по капілярах підніматися у верхні шари землі. Також велику роль відіграє глибина промерзання поверхні.

За ступенем збільшення обсягу в процесі замерзання грунти ділять на п`ять груп:

• сільнопучіністие;
• середньоздимистих;
• слабоздимистих;
• умовно виникненню здимань;
• виникненню здимань.

На грунтах, що відносяться до останніх трьох груп, і можна застосовувати пропонований вид фундаменту.

Перш ніж здійснювати розрахунок фундаменту, необхідно визначити, до якої групи належить грунт, на якому передбачається будівництво, - супісок, суглинок чи глина. При цьому враховується їх несуча здатність, яка, в свою чергу, залежить від пористості грунтів. Для попереднього орієнтування слід дізнатися природну вологість землі і рівень підземних вод на період холодного періоду. При цьому слід враховувати деякі характеристики місцевих ґрунтів (пластичність, наприклад), розрахунки яких може виконати тільки фахівець.

До слабоздимистих і умовно непучиністим грунтів відносяться супеси, якщо глибина залягання грунтових вод знаходиться від глибини промерзання не менше ніж на 1,5 м. Для суглинку, в залежності від пластичності, ця величина не повинна становити 2-2,5 м- для глини - 3 м.

До непучиністим грунтів відносяться скельні і піщані види, незалежно від їх природної вологості і глибини залягання підземних вод.

Особливості розрахунку мелкозаглубленного фундаменту

Розрахунок мелкозаглубленного фундаменту.

Дане бетонну основу представляє суцільну стрічку прямокутного або трапецеїдального перетину, однакового по всій довжині фундаменту. Таке ж перетин повинні мати і його внутрішні частини. Якщо верхня сторона трапеції визначається поперечним перерізом стіни і зазвичай становить 35 40 см, то для розрахунку нижньої сторони необхідно знати несучу здатність грунту, Q_гр. Для добре ущільненої супеси і суглинків Q_гр= 3,5 кг / см² , для добре ущільненої глини Q_гр= 6 кг / см², але відзначимо, що глина більш всіх грунтів схильна морозному пученію.

Від значення несучої здатності грунту і залежить опорна площа фундаменту і, отже, нижня сторона трапеції поперечного перерізу. Вона повинна бути такою, щоб виконувалася умова:

Р_{будинки}/ S_н.чgt; q_{гр (1)}

де Р_{будинки} - вага будинку і абсолютно за все, що може в ньому перебувати, кг-
S_н.ч - опорна площа фундаменту, см²-
Qгр - несуча здатність грунту, кг / см².

Розрахунок починаємо, виходячи з умови SН.Ч = SВ.Ч. Знаючи периметр будівлі і розміщення несучих стін всередині його, а також товщину підстави у верхній його частині, визначити площу всієї поверхні (SВ.Ч) труднощів не складе. Тепер слід перевірити виконання умови (1), підставивши замість SН.Ч. значення SВ.Ч. Якщо умова виконується, значить, ширина нижньої частини фундаменту повинна бути такою ж, як і верхній.

При невиконанні умови (1) необхідно виконати розрахунок площі підстави, SН.Ч, попередньо збільшивши, наприклад, на 1 см завширшки підстави. Такі розрахунки виконувати до тих пір, поки не буде виконана умова (1).

Як працює мелкозаглубленний фундамент

Мелкозаглубленний фундамент може використовуватися не тільки як основа для будівель, але і як основа для парканів.

На стрічковий фундамент, розташований вище рівня промерзання, з боку грунту діють вертикальні сили в місцях, які заздалегідь передбачити неможливо. Якщо ці сили рівномірно розподілені по всій його площі, то вся жорстка конструкція буде підніматися і опускатися, не порушуючи паралельності. В результаті відсутні перекоси, і конструкція зберігає чіткість початкових форм.

Але така ситуація малоймовірна. В іншому випадку в результаті нерівномірного розподілу сил фундамент може виявитися з невеликим нахилом, і в окремих його прольотах по периметру можуть виникнути згинальні моменти.

Для довговічною служби підстави в таких умовах необхідний правильний розрахунок і найсуворіше дотримання будівельних норм. Обов`язково повинна бути виконана піщана і щебенева подушка, товщиною не менше 20 см кожна, і, отже, необхідно виконати розрахунки глибини і ширини траншеї.

Саме така подушка може забезпечити більш рівномірний розподіл сил, що впливають з боку грунту на фундамент. Виключити намокання піску можливо, якщо дно і боки траншеї викласти руберойдом. Він стане надійною водовідштовхувальним прошарком.

На що слід звернути увагу

Необхідно визначитися з товщиною і кількістю арматури в`язального дроту на стрічковий фундамент, якщо припускають армувати бетон без застосування зварювання. Вирішальне значення має і марка бетону.

Важливий не тільки розрахунок конструкції, важлива і її захист від поверхневих вод (дощ, танення снігу). На самому початку планування ділянки під будівництво необхідно передбачити, щоб ухил території в сторону від фундаменту склав не менше 3 см на 1 м.

В процесі будівництва бажано користуватися готовим заводським бетоном. Це дозволить виконати заливку всієї конструкції так, щоб вона твердне одночасно. Замість того щоб ущільнювати бетон вручну, слід користуватися вібратором.

Зведення всієї споруди бажано закінчити до настання холодів. Якщо це зробити неможливо, то фундамент на зиму слід утеплити, укривши його будь-яким захисним шаром. Це може бути солома, шлак або тирсу.

По можливості необхідно провести утеплення стрічкового фундаменту мілкого закладення. Для цього можна покрити площу поблизу вимощення дерном, гарні будуть і невеликі чагарники, що сприяють затриманню снігу. При будівництві вимощення під ним укласти шар керамзиту товщиною 20-30 см. Замість керамзиту можна по всьому периметру будівлі укласти екструдований полістирол.

удавана простота мелкозаглубленного стрічкового фундаменту оманлива. Насправді розрахунок такої конструкції анітрохи не простіше, ніж будь-якого іншого типу, а для компенсації впливу сил обдимання практично не існує надійних рекомендацій. Єдине, що можна запропонувати, щоб зменшити промерзання грунту, якимось чином утеплити територію навколо будинку. Для визначення характеристик грунту доцільно скористатися послугами фахівця.