ько при строительстве легких дачных домиков. Это не значит, что перечисленные сваи нельзя применять, просто для их погружения мышечной силы человека недостаточно. Буронабивные сваи — это пробуренные или раскопанные скважины, заполненные каменными или бетонными материалами. Такие сваи работают на сжатие, их расчетная схема повторяет схему столбчатых фундаментов.
Свайные фундаменты выполняют специализированные строительные организации, которые и должны производить их расчет.
При строительстве дома на слабых грунтах индивидуальным застройщиком может быть использован фундамент на сплошной армированной железобетонной плите. Все четыре вида фундаментов, которые могут быть использованы читателем: столбчатые и ленточные, буронабивные сваи, железобетонная плита — рассчитывают по одной схеме. Находится площадь подошвы фундамента, позволяющая передавать нагрузку от веса здания, не превышающую расчетного сопротивления грунта.
Конструкция фундамента состоит из двух частей: фундаментной подушки и стены фундамента. Толщину фундаментной стены принимают равной толщине стен надземной части здания (рис. 7).
Рис. 7. Схемы работы фундаментов:
а — разрушение подушки фундамента в результате неправильно выбранного угла распределения нагрузки (должна быть произведена замена угла распределения нагрузки или подушка заменяется на армированную сборную); б — фундамент из неармированного монолитного бетона; в — фундамент из неармированного бутобетона или бутовой кладки; 1 — стена фундамента; 2— подушка фундамента
Ширину фундаментной подушки принимают по расчету, конкретно для каждой оси здания:
b = N/I∙(R0 — γф∙h) см,
где: N — вес здания (снега, крыши, перекрытий, стен, цоколя, полов, окон и т. д.), приходящийся на конкретную ось, кг;
I — длина фундамента под конкретной осью, см;
R0 — расчетное сопротивление грунта, кг/см2;
γф — объемный вес материала фундамента, кг/см3;
h — высота фундамента, см.
Формула несложная, любой застройщик может рассчитать по ней ширину фундамента своего дома. Вес здания определяется, исходя из полных знаний основных строительных конструкций (о них рассказывается в статьях «Крыши», «О коробках здания», «Окна, двери, перегородки, полы, подвесные потолки»), и пропорционально распределяется на оси здания. Например, нагрузка на внутренние несущие оси в два раза выше, чем на наружные несущие оси; фундамент на самонесущих осях принимает только собственный вес и вес стоящей на нем стены. Для обеспечения большей надежности и для страховки от ошибок вес здания на несущих стенах нужно при расчете увеличить на 20–30 %, то есть умножить на коэффициент 1,2–1,3. Для самонесущих стен — на 1,1–1,2. При очень точном подсчете веса здания по конкретным осям и правильном определении несущей способности грунта основания коэффициент надежности можно не применять.
Величина I предполагает проектирование ленточного фундамента. Любой фундамент лучше всего рассчитать сначала как ленточный. Когда появятся цифры, характеризующие ширину и длину фундамента, а значит, определится площадь подошвы фундамента, — эту площадь можно будет раскинуть на несколько площадей столбчатого или буронабивного фундамента.
Расчетное сопротивление грунта сжатию приведено в таблицах данной статьи. Вообще-то эта величина усредненная, и она меняется в зависимости от глубины заложения фундамента. Если кто-либо из читателей нуждается в более полном расчете фундаментов, воспользуйтесь СНиПом 2.02.01–83*, приложение 3. Добавится еще одна формула, и расчет несколько усложнится, но не настолько, чтобы его не смог сделать неподготовленный человек.
Объемный вес материала фундамента характеризует этот материал и вместе с высотой фундамента учитывается при расчете силы давления на грунт собственного веса фундамента. Объемный вес бетонного фундамента равен 2,4 т/м3 или 0,0024 кг/см3. Высота фундамента определяется из его глубины заложения и высоты надземной части.
При применении в качестве стен здания облегченных конструкций вполне вероятно, что ширина подошвы фундамента окажется уже, чем толщина конструкции стены. В этом случае ширину подошвы фундамента принимают конструктивно равной толщине стены или весь фундамент выполняют тоньше стены (но не более, чем на 10 см), а саму стену здания строят с напуском (либо выполняют столбчатые фундаменты).
При ширине подошвы фундамента значительно больше стены фундамента высоту подушки принимают такой, чтобы нагрузка от веса оси здания распределялась под углом: для бетонных неармированных фундаментов — 45°; для бутобетонных — 33° (рис. 7). Несоблюдение этого условия приведет к разрушению выступающих консолей подушки фундамента. Лучше всего в качестве подушки фундамента применить сборные железобетонные подушки заводского изготовления. Они давно просчитаны и грамотно заармированы Уложив подушки требуемой толщины и ширины, на них можно будет выполнить любой фундамент — хоть сборный железобетонный, хоть бутовый, хоть монолитный. Даже при устройстве столбчатого фундамента я бы посоветовал положить под столбы фундаментные подушки заводского изготовления. Просто потому, что так будет быстрее и, главное, надежнее.
Глубина промерзания грунта под внутренними несущими стенами в отапливаемых зданиях без подвала приближается к верхней поверхности грунта, поэтому не имеет смысла устраивать по этим осям глубокие фундаменты. Но у наружных осей здания фундаменты внутренних и наружных стен должны стыковаться, поэтому грунт в местах стыковок выбирают уступами по высоте и фундаменты устраивают также уступами.
Ленточные фундаменты
Их проектируют сборными и монолитными. Сборные ленточные фундаменты выполняют из железобетонных плит-подушек и бетонных стеновых блоков (рис. 8).
Рис. 8.Ленточные фундаменты из сборного железобетона:
а — монтаж фундаментных подушек; б — монтаж фундаментных стеновых блоков; в — ввод систем коммуникаций через стену фундамента; 1 — колышек разбивки; 2 — причалка; 3 — проволочная ось, натянутая по обноске; 4 — отвес; 5 — риски на фундаментах (х, у и х1 у1) — привязка фундамента к оси по проекту; 6 — песчаная, щебеночная или бетонная подготовка, 7 — маячные подушки; 8 — рядовые фундаментные подушки; 9 — стеновой фундаментный блок; 10 — цементно-песчаный раствор; 11 — арматура; 12 — участки фундамента из монолитного бетона; 13 — гильза из коротыша трубы; 14 — вводимая труба; 15 — пакля (или другой волокнистый материал), пропитанная битумом; г — примыкание фундамента внутренней стены к наружной; д — деталь прерывистого ленточного фундамента; 1 — доборная железобетонная подушка; 2 — фундаментный блок стеновой; 3 — доборный (по высоте) стеновой фундаментный блок; 4 — доборный (по длине) стеновой фундаментный блок; 5 — бетон; 6 — затирка стен цементным раствором и окраска горячим битумом за два раза; 7 — арматурная сетка; 8 — горизонтальная гидроизоляция из двух слоев рубероида по выравнивающей цементно-песчаной стяжке; 9 — железобетонная подушка; 10 — утрамбованный грунт.
Примечание. Монтаж фундаментных подушек может производиться по двум способам; по причалке (2) или по отвесу (4). Стеновые блоки монтируют по отвесу
В малоэтажном строительстве на прочных сухих грунтах можно устраивать прерывистые ленточные фундаменты, в которых плиты-подушки укладывают с разрывами с последующей засыпкой последних сухим песком.
Глубину заложения фундаментов при переходе от подвальной части к бесподвальной или в примыканиях фундаментов внутренних стен к наружным изменяют ступенчато. Длина ступени должна быть в два раза больше разницы в отметках подошв фундамента, а высота уступа не более 600 мм.
При проектировании фундаментов из сборных железобетонных элементов следует знать их габаритные размеры.
Фундаментные подушки:
— длина 1200, 2400 мм;
— ширина 800, 1000, 1200,1400, 1600, 2000, 2400, 2800 мм;
— высота 300 и 400 мм (для подушек шириной более 2000 мм).
Стеновые блоки;
— длина 1200, 240 мм и доборный блок 400 мм;
— ширина 300, 400, 500. 600, 800 мм;
— высота 600 мм и доборный 300 мм.
Технология работ при возведении фундаментов из сборного железобетона заключается в следующем. После разбивки осей здания и устройства песчаного или щебеночного подстилающего слоя укладывают фундаментные подушки по углам здания. Затем между этими маячными подушками и натягивают тонкую стальную проволоку, по которой укладывают все остальные фундаментные подушки. После укладки подушек на них настилают цементно-песчаный раствор толщиной 30 мм и монтируют углы фундамента на всю его высоту. Затем между углами опять натягивают проволоку и устанавливают рядовые фундаментные блоки. Часто практикуется монтаж фундамента без установки маячных подушек и стеновых блоков. Сразу на всю его высоту в виде убежной штрабы монтируют угол здания и от него — все стены фундамента. Этот метод позволяет производить работы по устройству фундамента быстрее, так как исключает многочисленные перестановки строительного крана, но он (этот метод) требует тщательной геодезической подготовки строительной площадки.
При вводе в фундамент здания различных труб коммуникаций предусматривают разрывы между блоками, в которые впоследствии устанавливают гильзы и места разрыва замоноличивают бетоном М200. Гильзы лучше запасти заранее, чтобы замоноличивание можно было произвести сразу одновременно с монтажом стеновых блоков. Чаще всего разрывы в стенах фундамента закладывают кирпичом. Это в общем-то не рекомендуется, но делают, как правило, повсеместно (кирпич должен быть глиняным, хорошо обожженным). Иногда стеновые фундаментные блоки из-за отсутствия доборных блоков п