Что такое консоль фундамента
Обновлено: 29.04.2024
Консольная конструкция опирания колонны на существующий фундамент
Известны и, как правило, применяются для установки новых колонн вблизи от существующих стен в реконструируемых зданиях решения, в которых предусматривается устройство новых фундаментов снаружи здания, вблизи существующих фундаментов. [2], [3].
Следует отметить, что наиболее остро стоит проблема обеспечения безопасности эксплуатации крупнопанельных жилых домов серии 1-335 с неполным каркасом. Эта проблема существует долгое время и в настоящее время еще более обостряется.
Жилые дома указанной серии построены во многих городах Российской Федерации, общая площадь жилого фонда таких домов составляет 28,2 млн. кв. метров, в том числе в г.Омске - 0,57 млн. кв. метров [5], [6].
Анализ применяемых проектных решений повышения надежности зданий показывает, что в этих целях предусматривалось подведение различных конструкций (металлических, железобетонных) изнутри здания, где требуется выполнить работы внутри заселенных квартир (без отселения жильцов) по частичной разборке перегородок в местах примыкания к наружным стенам для установки колонн с последующей заделкой разобранных перегородок [7]. При этом значительные затруднения для жильцов вызывают работы, необходимые для разборки и последующей заделки колонн.
При установке колонн снаружи здания [8] передача нагрузок с опорных узлов прогонов осуществляется через металлические тяжи на новые колонны, устанавливаемые на новые фундаменты. Объемы работ внутри квартир резко сокращаются, но увеличивается ориентировочно в 2,5 раза расход металла на устройство наружных колонн. Общие затраты еще более увеличиваются в связи с устройством фундаментов для установки колонн. Кроме того необходима откопка котлована для возведения нового фундамента под новую колонну.
Недостатком этих решений, как правило, является то, что вышеуказанные конструктивные решения намечались к реализации без отселения жильцов и поэтому не получили массового практического применения. Это объясняется высокой трудоемкостью работ в стесненных условиях и большими неудобствами для жильцов, кроме того, при реализации указанных решений возникают трудности в связи с необходимостью возведения фундаментов и установкой на них несущих конструкций (колонн) высотой, равной высоте здания, чем обосновывается их значительная масса и стоимость.
Ближайший аналог представляет собой монолитную армированную конструкцию 1, которая возводится на строительной площадке и предназначена для восприятия вертикальной нагрузки от колонны 2, которая крепится анкерами 3. Между монолитной армированной конструкцией 1 и колонной 2 предусмотрен цементно-песчаный раствор 4, обеспечивающий равномерность передачи нагрузки.
Изготовление такой конструкции сопряжено с применением ручного труда в стесненных условиях котлована, величина которого должна быть минимальной с целью причинения минимальных неудобств жильцам дома, работы на котором производятся без отселения жильцов.
Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является:
- сокращение трудоемкости, материалоемкости и сроков работ;
- сохранение эксплуатационных характеристик здания.
- ствол колонны - нижнюю ее часть,
- вертикальные ребра жесткости,
Совокупность перечисленных новых существенных признаков вместе с известными признаками: стволом колонны, элементами для крепления прогона, позволяет получить требуемый технический результат:
- сокращение трудоемкости, материалоемкости и сроков работ;
- сохранение эксплуатационных характеристик здания.
За счет имеющихся в комплекте шпилек с гайками и шайбами ствол колонны жестко соединен с телом цокольной панели, опираясь при этом опорным листом консольной конструкции на фундаментный блок существующего фундамента. Дня качественной передачи усилия с опорного листа колонны на фундамент, между ними предусмотрена прослойка из цементно-песчаного раствора.
Фиг.1 - Конструкция опирания колонн на новый фундамент (ближайший аналог).
Фиг.2-3 - Консольная конструкция опирания колонны на существующий фундамент.
Позиции на фиг.2-3 обозначают:
1 - Стальная консольная конструкция:
2 - ствол колонны (нижняя ее часть),
3 - консольная балка,
4 - опорный лист,
5 - вертикальные ребра жесткости,
7 - гайки и шайбы.
8 - Углубление в существующем фундаменте,
9 - Существующий фундамент.
1. Реконструкция и модернизация пятиэтажных жилых зданий первых массовых серий типовых проектов. // Методические рекомендации. ЦНИИЭП жилища, М.: 1988. С.51
2. Нелепов А.Р. Методология обследований, оценки состояния, надежности и реконструкции зданий. // Монография. Омск, Издательство Наследие, 2002. С 803
3. Мосенкис Ю.М., Нелепов А.Р. // Сводный технический отчет по предварительным (визуальным) обследованиям жилых домов серии 1-335 в административных округах г.Омска в 2006 г., 6490, Омск. 2006. С.80
4. Мосенкис Ю.М. Обосновывающие материалы на выделение инвестиций по обеспечению безопасной эксплуатации жилых домов серии 1-335 с неполным каркасом. Технический отчет, 2006 г..
5. Афанасьев А.А., Матвеев Е.П. Реконструкция жилых зданий, М., 2008 г., 234 с.
7. Индустриальные изделия серии 1-335. Типовой проект. Ленинград. 1959.
1. Консольная конструкция опирания колонны на существующий фундамент содержит ствол колонны, элементы для крепления прогона, отличающаяся тем, что ствол колонны, нижняя его часть, представлена стальной консольной конструкцией, состоящей из соединенных воедино ствола колонны, консольной балки, опорного листа, вертикальных ребер жесткости.
2. Консольная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что нижней частью стальную консольную конструкцию устанавливают в углубление, выполненное в теле существующего фундамента.
3. Консольная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что ее заделывают в углубление на слой цементно-песчаного раствора.
4. Консольная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что установленную в углубление консольную конструкцию крепят к существующему фундаменту шпильками в комплекте с шайбами, гайками, после чего углубление заделывают быстротвердеющим бетоном на расширяющемся цементе.
Возведение фундаментов
Фундаменты являются опорной частью здания и предназначены для передачи нагрузки от вышерасположенных конструкций на основание.
Фундаменты здания должны удовлетворять следующим основным требованиям: обладать достаточной прочностью и устойчивостью на Опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы, сопротивляться влиянию атмосферных факторов (морозостойкость), а также влиянию грунтовых и агрессивных вод, соответствовать по долговечности сроку службы здания, быть экономичными и индустриальными в изготовлении.
Разбив место под фундамент здания, приступают к выемке грунта. Возведение фундамента рекомендуется проводить сразу после выемки грунта. Высыхая, земля в траншее осыпается и приходится затрачивать много времени на ее удаление.
По конструкции фундаменты бывают: сплошные, ленточные, столбчатые и свайные.
Сплошные фундаменты
Представляют собой сплошную безблочную или ребристую железобетонную плиту "под всей площадью здания. Сплошные фундаменты устраивают в случаях когда нагрузка, передаваемая на фундамент, значительна, а грунт основания слабый. Эта конструкция особенно целесообразна, когда необходимо защитить подвал от проникновения грунтовых вод при высоком их уровне, если пол подвала подвергается снизу большому гидростатическому давлению.
Рис. 1 Сплошной безбалочный фундамент:
1 — железобетонная фундаментная плита
Существуют конструкции фундаментов в виде железобетонных монолитных плит, которые бывают безбалочные и ребристые.
Рис. 2. Сплошная железобетонная фундаментная плита:
а — безбалочная; б — ребристая
Устраивают под стены здания или под ряд отдельных опор. В первом случае фундаменты имеют вид непрерывных подземных стен (рис. 3 а), во втором — железобетонных перекрестных балок (рис. 3 б).
По своему очертанию в профиле ленточный фундамент под.каменную стену представляет собой в простейшем случае прямоугольник (рис. 4д). Прямоугольное сечение фундамента по высоте допустимо лишь при небольших нагрузках на фундамент и достаточно высокой несущей способности грунта.
В большинстве случаев для передачи на основание давления, не превышающего нормативного давления на грунт, приходится расширять подошву фундамента. Теоретической формой сечения фундамента с расширенной подошвой является трапеция (рис. 46). Расширение подошвы не должно быть слишком большим во избежание появления растягивающих и скалывающих напряжений в выступающих частях фундамента и появления в них трещин.
Рис. 3. Конструкции фундаментов:
а — фундамент в виде непрерывных подземных стен: 1 —ленточный фундамент; 2—стена; б—в виде перекрестных железобетонных балок: I — ленточный фундамент под колонны; 2 — железобетонная колонна
На основе опыта установлены углы наклона теоретической боковой грани фундамента к вертикали, по которой не возникает опасных растягивающих и скалывающих напряжений. Предельный угол, называемый условно углом распределения давления в материале фундамента, составляет для бетона 45°, кладки на цементном растворе состава 1:4 — 33° 30', для бутовой кладкцна сложном растворе состава 1:1:9 — 26° 30?.
В зданиях с подвалами сечение фундамента в пределах подвала устраивают прямоугольной формы с расширением ниже пола подвала, называемом подушкой (рис. 5 а). Часто фундаменты делают ступенчатого сечения (рис. 5 б).
Глубина заложения фундамента должна соответствовать глубине залегания того слоя грунта, который по своим качествам можно принять для данного здания за естественное основание. При определении глубины заложения фундамента необходимо учитывать глубину промерзания грунта. Закладывать фундаменты рекомендуется ниже глубины промерзания. Если основание состоит из влажного мелкозернистого грунта (пылеватого или мелкого песка, супеси, суглинка, глины), то подошву фундамента располагают не выше уровня промерзания грунта.
Уровень промерзания грунта принимают на глубине» где зимой наблюдается температура 0° С, за исключением глинистых и суглинистых грунтов, для которых уровень промерзания принимается на меньшей глубине, где возникает температура около -1° С.
Нормативная глубина промерзания суглинистых и глинистых грунтов указана в СНиПе 2.02.01-83 на схематической карте, в которой нанесены линии одинаковых нормативных глубин промерзания, выраженных в сантиметрах. Нормативную глубину промерзания пылеватых и мелких песков, супесей, пылеватых глин и суглинков принимают также по карте, но с коэффициентом 1,2.
Рис 4. Ленточные фундаменты:
а —- прямоугольный; б — трапецеидальный: 1 — обрез
Рис 5. Ленточные фундаменты:
а - прямоугольный с подушкой; б — ступенчатый с подушкой (1)
Исследованиями установлено, что грунт под фундаментами наружных стен регулярно отапливаемых зданий с температурой помещений не ниже +10° С промерзает на меньшую глубину, чем на открытой площадке. Поэтому расчетную глубину промерзания под фундаментами отапливаемого здания уменьшают против нормативного значения на 30% при полах на грунте; если полы по грунту на лагах — на 20%; полы, уложенные на балках — на 10%.
Глубина заложения фундамента под внутренние стены отапливаемых зданий не зависит от глубины промерзания грунта, ее назначают не менее 0,5 м от пола подвала или уровня земли.
Глубина заложения фундаментов стен зданий, имеющих неотапливаемые подвалы, назначается от пола подвала, она равна половине расчетной глубины промерзания. Предположение, что чем глубже заложен фундамент, тем больше его устойчивость и надежность работы, является неверным.
При расположении подошвы фундамента ниже уровня промерзания грунта вертикальные силы морозного пучения перестают на нее действовать снизу, но действующие на боковые поверхности касательные силы морозного пучения могут вытащить фундамент вместе с промерзшим грунтом, и оторвать его под легкими зданиями при устройстве фундаментов из кирпича и мелких блоков.
Поэтому, для успешной эксплуатации фундамента, чтобы не допустить его деформацию на пучинистых местах необходимо не только расположить подошву ниже уровня промерзания грунтов, что избавит от непосредственного давления мерзлого грунта снизу, но и нейтрализовать действующие на боковые поверхности фундамента касательные силы морозного пучения. Внутри фундамента на всю его высоту закладывают арматурный каркас, жестко связывающий верхние и нижние части фундамента, основание делают расширенным в виде опорной площадки—анкера, не позволяющей вытащить фундамент из земли при морозном пучении грунта. Данное конструктивное решение возможно при использований железобетона.
При возведении фундамента из кирпича или мелких блоков, без внутреннего вертикального армирования, стены выполняют наклонными—сужающимися кверху Приведенный способ устройства фундаментных столбов и стен при тщательном выравнивании их поверхностей значительно ослабляет боковое вертикальное воздействие пучинистых грунтов на фундамент. Влияние сил морозного пучения уменьшают: покрытием боковых поверхностей фундамента скользящим слоем полиэтиленовой пленки; отработанным машинным маслом; утепление поверхностного слоя грунта/вокруг фундамента шлаком» пенопластом, керамзитом, при котором уменьшается местная глубина промерзания грунта. Последнее применимо также для мелкозаглубленных фундаментов, построенных ранее и нуждающихся в защите от морозного пучения.
На крупнопадающем рельефе, при строительстве здания необходимо учитывать боковое давление грунта и его вероятный сдвиг. Жестко связанные в продольном и поперечном направлении ленточные фундаменты работают в этих условиях более надежно. Столбчатые фундаменты необходимо жестко объединить поверху железобетонным поясом — ростверком, для более эффективной совместной работы всех конструктивных элементов. В гравелистых, песках крупных и средней крупности, а также в крупнообломочных грунтах глубина заложения фундамента не зависит от глубины промерзания, но она должна быть не менее 0,5 м, считая от природного уровня грунта (планировочной отметки при планировке срезкой и подсыпкой).
В современном строительстве наиболее индустриальны сборные бетонные и железобетонные фундаменты из крупных фундаментных блоков. Применение сборных фундаментов позволяет значительно сократить сроки строительства и уменьшить трудоемкость работ. Сборный фундамент (рис.6) состоит из двух элементов: подушки из железобетонных блоков прямоугольной или трапецеидальной формы (рис. 7)t укладываемой на тщательно утрамбованную песчаную подготовку толщиной 150 мм, и вертикальной стенки из блоков в виде бетонных прямоугольных параллелепипедов.
Рис. 6. Сборный ленточный фундамент из бетонных блоков под стены дома с подвалом и техническим подпольем:
I— фундаментная плита; 2 — бетонные стеновые блоки; 3 — окраска горячий
битумом; 4 — цементно-песчаный раствор; 5 — отмостка; б — два слоя толя иди
гидронзола на битумной мастике; 7 — цокольное перекрытие
Рис. 7. Фундаментный блок-подушка
При строительстве на слабых сильносжимаемых грунтах, в сборных фундаментах, для повышения сопротивления растягивающим усилиям и жесткости устраивают железобетонные пояса толщиной 100—150 мм или армированные швы толщиной 30—50 мм, размещая их между подушкой и нижним рядом фундаментных блоков, а также на уровне верхнего обреза фундамента.
Стены фундаментов, монтируемые из крупных блоков, несмотря на их большую прочность, иногда устраивают толще надземной части стен. В результате прочность материала используется всего на 15—20%. Расчеты показывают, что толщину стен сборных фундаментов допустимо принимать равной толщине надземных стен, но не менее 300 мм.
Экономии строительных материалов можно добиться с помощью устройства прерывистых фундаментов, состоящих из железобетонных блоков-подушек, уложенных не вплотную, как это предусмотрено в ленточных фундаментах, а на некотором расстоянии один от другого, примерно от 0,2 до 0,9 м. Промежутки между блоками засыпают грунтом.
Столбчатые фундаменты
Имеют вид отдельных опор, устраиваемых под стены, столбы или колонны. При незначительных нагрузках на фундамент, когда давление на грунт меньше нормативного, непрерывные ленточные фундаменты под стены малоэтажных домов целесообразно заменять столбчатыми. Фундаментные столбы из бетона или железобетона перекрывают железобетонными фундаментными балками, на которых возводится стена. Чтобы устранить возможность выпирания фундаментной балки вследствие вспучивания расположенного под ней грунта, под ней устраивают песчаную или шлаковую подушку толщиной 0,5 м.
Расстояние между осями фундаментных столбов принимают равным 2,5—3 м. Столбы располагают обязательно под углами здания, в местах пересечения и примыкания стен и под простенками.
Столбчатые фундаменты под стены возводят также в зданиях большой этажности при значительной глубине заложения фундамента — 4—5 м, когда устройство ленточного непрерывного фундамента невыгодно вследствие большого его объема и, следовательно, большего расхода материалов. Столбы перекрывают сборными железобетонными балками, на которых возводят стены. Столбчатые одиночные фундаменты устраивают также под отдельные опоры зданий. На рисунке 8а изображен сборный фундамент под кирпичный столб, выполненный из железобетонных блоков-подушек. Более экономичным вариантом является укладка под кирпичные столбы железобетонных блоков-плит (рис. 8 б). Сборные фундаменты под железобетонные колонны каркасных здании могут состоять из одного железобетонного башмака стаканного типа (рис, 8в) или из железобетонных блока-стакана и опорной плиты под ним (рис. 8г).
Свайные фундаменты
Состоят из отдельных свай, объединенных сверху бетонной или Железобетонной плитой или балкой, называемой ростверком (рис. 9). Свайные фундаменты устраивают в случаях, когда необходимо передать на слабый грунт значительные нагрузки.
Рис 8. Сборные фундаменты под отдельные опоры:
а — под кирпичные столбы из блоков ленточных фундаментов; б — то же, из специальных железобетонных плит; в —под железобетонную колонну из башмака стаканного типа; г — то же, из блока-стакана и опорной плиты
Сваи дифференцируют по материалу, методу изготовления и погружения в грунт, характеру работы в грунте. По материалу сваи бывают деревянные, бетонные, железобетонные, стальные и комбинированные. По методу изготовления и погружения в грунт сваи бывают забивные, погружаемые в грунт в готовом виде, и набивные, изготовляемые непосредственно в грунте. В зависимости от характера работы в грунте различают два вида свай: сваи - стойки и висячие. Сваи-стойки своими концами опираются на прочный грунт, например, скальную породу и передают на него нагрузку (рис. 10). Их применяют, когда глубина залегания прочного грунта не превышает возможной длины сваи. Свайные фундаменты на сваях-стойках практически не дают осадки.
Если прочный грунт находится на значительной глубине применяют висячие сваи, несущая способность которых определяется суммой сопротивления сил трения по боковой поверхности и грунта под острием сваи (рис. 11).
Рис. 9. Виды свай в грунте:
а — висячие сваи; б— сваи-стойки: 1 — плотный известняк; 2 — суглинок илистый пластичный; 3 —.ил; 4 — илистый песок; 5 — торф; 6 — растительный слой
Деревянные сваи дешевы, но поскольку они быстро загнивают, если находятся в грунте с переменной влажностью, головы деревянных свай следует располагать ниже самого низкого уровня грунтовых вод. Однако на местности с высоким уровнем грунтовых вод деревянные сваи стоят очень долго, если постоянно находятся в воде. В мировой практике известны примеры четырехсотлетних зданий на деревянных сваях, по сей день находящихся в хорошем техническом состоянии.
Железобетонные сваи долговечны, дороже деревянных, но способны выдерживать значительные нагрузки. Значительно расширена область их применения ввиду того, что проектная отметка голов железобетонных свай не зависит от уровня грунтовых вод. Расстояние между осями свай определяется расчетным способом. В пределах наиболее часто встречающихся глубин погружения свай — от 5 до 20 м эти расстояния для обычных диаметров свай составляют от 3. 8d, где d — диаметр сваи.
Рис 10. Забивная свая-стойка фундамента:
I — гидроизоляция; 2 — поверхность земли; 3 — железобетонная балка ростверка; 4 — забивная свая прямоугольного сечения; 5 — плотный грунт
Рис. 11. Набивная висячая свая фундамента:
1 — гидроизоляция; 2 — железобетонная балка ростверка; 3 — набивная свая; 4 — наконечник обсадной трубы; 5—слабые грунты
Свайные фундаменты, по сравнению с блочными, дают меньшую осадку, благодаря чему снижается вероятность неравномерных деформаций грунта.
При подготовке основания иногда в грунте обнаруживают старые засыпанные колодцы, ямы, случайные слабые прослойки грунта. Во избежание неравномерной осадки фундаментов эти места необходимо расчистить и заполнить кладкой, тощим бетоном или утрамбованным песком, а при возведении фундаментов над этими местами следует наложить армированные швы.
Фундаменты подвергаются увлажнению просачивающейся через грунт атмосферной влагой или грунтовой водой. Вследствие капиллярности влага по фундаменту поднимается вверх и в стенах первого этажа появляется сырость. Чтобы преградить проникновение влаги в стены, в их нижней части устраивают изоляционный слой, чаще всего из двух слоев битумных рулонных материалов (рубероида и др.), склеенных между собой водонепроницаемой битумной мастикой.
В процессе эксплуатации фундаментов необходимо следить за осадкой основания и возможными деформациями.
Подвалы
Одним из важных условий сохранности и целостности дома является гидроизоляция подвала. Стены и полы подвалов, независимо от расположения грунтовых вод, необходимо изолировать от просачивающихся через грунт поверхностных вод, а также от капиллярной грунтовой вла-rHj поднимающейся вверх. В подвальных помещениях, при расположении уровня грунтовых вод ниже пола подвала, достаточной гидроизоляцией пола служит его бетонная подготовка и выполненный по ней водонепроницаемый пол, а гидроизоляцией стен — покрытие поверхности, соприкасающейся с грунтом, двумя слоями горячего битума. Если уровень грунтовых вод находится выше пола подвала, в этом случае создается напор воды тем больший, чем больше разность уровней пола и грунтовых вод. В связи с этим для гидроизоляции стен и пола подвала необходимо создать оболочку, которая могла бы сопротивляться воздействию гидростатического давления.
Эффективным мероприятием по борьбе с проникновением в подвал грунтовых вод является устройство дренажа. Сущность устройства дренажа заключается в следующем. Вокруг здания на расстоянии 2—3 м от фундамента устраивают канавы с уклоном 0,002-—0,006 в сторону сборной отводящей канавы. По дну канав с уклоном прокладывают трубки (бетонные* керамические или другие). В стенках трубок имеются отверстия, через которые проникает вода.
Канавы с трубами засыпают слоем крупного гравия, затем слоем крупного песка и сверху— открытым грунтом. По уложенным в канавах трубам вода стекает в низину (кювету, овраг, реку и др.). В результате устройства дренажа уровень грунтовых вод понижается.
Когда уровень грунтовых вод расположен не выше 0,2 м от пола подвала, гадроизоляцию пола и стен подвала устраивают так. После обмазки стен битумом устраивают глиняный замок, то есть до отсыпки траншеи забивают вплотную к наружной стене подвала мятую жирную глину. Бетонную подготовку пола также укладывают по слою мятой жирной глины.
При высоте уровня грунтовых вод от 0,2 до 0,5 м применяют оклеечную гидроизоляцию из двух слоев рубероида на битумной мастике (рис.12). Изоляцию укладывают по бетонной подготовке пола, поверхность которой выравнивают слоем цементного раствора или асфальта.
Поскольку конструкция пола должна выдерживать достаточно большое гидростатическое давление снизу, поверх изоляции укладывают нагрузочный слой бетона, который своим весом уравновешивает давление воды. С внешней стороны стен наклеивают изоляцию на битумной мастике и защищают кладкой из кирпича-железняка в 1/2 кирпича на цементном растворе и слоем мятой жирной глины толщиной 250 мм.
Оклеечную изоляцию наружных стен подвала располагают на 0,5 м выше уровня грунтовых вод, учитывая его возможное колебание.
Рис 12. Гидроизоляция ленточного фундамента в здании с подвалом:
1 — слой нагрузочного бетона; 2 — бетонная подготовка; 3 - рулонная гидроизоляция; 4 — мятая жирная глина 250 мм; 5 — кладка из кирпича-железняка на цементном растворе 120 мм; 6 — двойной слой битума
Рис. 13. Гидроизоляция ленточного фундамента в здании с подвалом:
1 —бетонная подготовка; 2—железобетонная плита; 3—рулонная гидроизоляция;
4 — мятая жирная глина 250 мм; 5 — кладка из кирпича-железняка на цементном
растворе 120 мм; б — двойной слой битума
Если уровень грунтовых вод расположен выше пола подвала более чем на 0,5 м, то поверх гидроизоляции пола, выполняемой из трех слоев рубероида или гидроизола, устраивают железобетонную плиту (рис. 13). Плиту заделывают в стену подвала, которая, работая на изгиб, воспринимает гидростатическое давление грунтовых вод.
При высоком уровне грунтовых вод устройство наружной гидроизоляции иногда вызывает затруднения. В таких случаях ее выполняют по внутренней поверхности стен подвала <рис.14). Гидростатический напор воспринимается специальной железобетонной конструкцией — кессоном.
Рис. 14. Гидроизоляция подвала при больших напорах грунтовых вод;
1 — рулонная изоляция; 2 — бетонная подготовка; 3 — цементный слой; 4 — цементная стяжка; 5 — железобетонная коробчатая конструкция; 6 — чистый пол; 7 — цементная штукатурка по битумной обмазке; 8 — гидроизоляция
Необходимые особенности, которые учитываются при строительстве фундаментов и возведении цоколей
При закладке фундаментов любого типа необходимо соблюдать следующие правила:
В большинстве фундаментных конструкций применяется бетон. Бетон обладает свойством "созревания", 28 - 30 дней. После заложения бетонной конструкции ее надо выдерживать в течение данного времени без нагрузок и желательно закрыть либо рубероидом, либо другим подручным материалом от пересыхания верхнего слоя. В период схватывания бетона периодически поливать фундамент водой, чтобы не допустить его неравномерного высыхания. Так что постройка дома на только что возведенном фундаменте таит в себе опасность, дефекты не заставят ждать.
Гидроизоляция фундамента имеет важное значение. Она заключается в обмазке горячим битумом всей поверхности, соприкасающейся с грунтом. Изолируют также и стены. Для этого прокладывают два слоя рубероида (1-й слой - между цоколем и нулевым уровнем; 2-й слой - между цоколем и основной стеной дома). Это предохраняет стены дома и цоколь от сырости.
Защита наружной стороны цоколя от атмосферных влияний. Это достигается штукатуркой или облицовкой плиткой. Для затирки фундамента в смесь добавляют резиносодержащие компоненты (золу от сгоревших автомобильных покрышек). Получается "шуба" для цоколя. Она красива и надежна.
При возведении цоколя предусматриваются вентиляционные отверстия. Летом они служат для проветривания подпола, а зимой их закрывают, чтобы сырость не попала в дом.
Отмостка необходима для защиты фундамента от воздействия поверхностных вод. Ширина отмостки от 0,75 до I метра с наклоном от стены цоколя. В качестве материалов используются: железобетон, асфальт, бетон или хорошо утрамбованная глина.
Устройство слива дождевой воды с крыш также влияет на прочность фундамента. Дождевая вода с крыши попадает на отмостку, разбивает ее и цоколь постепенно, неравномерно увлажняет грунт вблизи фундамента. Это сказывается на несущей способности фундамента и способствует проседанию фундамента.
Консольный фундамент для каркасного дома. Можно ли?
Задача следующая:
Есть старый устоявшийся монолитный фундамент 5 м на 8 м, толщина стенок 200 мм, с подвалом глубиной 2.5 м. Фундамент простоял уже более 10 лет, но бетон не отколоть и молотком (хороший бетон) Площадь фундамента мала и я бы хотел увеличить площадь просто залив поверх фундамента монолитную плиту, на которую затем поставлю каркасный двухэтажный дом.
На фундамент 5 на 8 хочу залить плиту размером 8 на 11, т.е. консольный пролет будет 1.5 метра (кстати, по углам за счет диагонали он увеличивается) Максимальный внутренний продольный пролет 8 и поперечный 5, я его планирую подпереть одной или двумя колоннами по центру фундамента. Ориентировочная масса каркасного дома 30 тонн, масса будет распределена по краям плиты и частично по центру за счет несущей центральной стены поддерживающей крышу и второй этаж. (по сути, вес через плиту будет передаваться колоннам в подвале. Примерную схему прилагаю.
Хотелось бы узнать ваше мнение о данной конструкции, а также примерные (на вскидку с запасом) параметры такой монолитной плиты (толщина, бетон, арматура) Понимаю, что надо считать и с кондачка такие вещи не делаются, но хотелось бы услышать примерные параметры. Просто один знакомый строитель говорит, что плиты в 200 мм толщины и 14 арматуры с шагом 200 должно хватить. Но у меня есть сомнения.
18 мин. -----
P.S. Монолитную плиту, для наглядности, окрасил красным, а несущие стены сделал жирными. Пытался считать нагрузки как для балки на шарнирных опорах с консолями, но человеку с биологическим образованием сложно такие вещи вытворять с ходу, много нюансов не знаю, а потом это плита, а не балка. Буду очень признателен за Вашу помощь, если окажите таковую. )
ЗЫ. Вы про грунты узнавали? Какая у вас геология? Домик ваш не пойдет гулять?
ЗЗЫ. Вам тут все будут советовать, поэтому я первый - да заплатите вы какому-то конструктору "пару сотен", вам же жить в этом доме потом, неужели оно того стоит, что бы потом всю жизнь думать о его целостности? Днепропетровск Hsp70, ну прикидочно может и пройдет, если вы с весом не ошиблись
Момент получается
M=75/11*1.5+25*0.2*1.5^2/2
(<16 кНм/м)
As=1600/(36.5*0.8*16)=3.42 см2/м
ds=(3.42/5)*4/3.14
Так очень прикидочно 14 пройдет.
А не проще сделать ленточные фундаменты под наружные стены за пределами существующего фундамента(по расходы материалов не дороже будет думаю), а подвал перекрыть плитой полегче, или сборняком.
гадание на конечно-элементной гуще
Можно. Примерно вот так __________________.: WikiЖБК + YouTube :. Offtop: На такие вопросы врядле Вам без расчетов что нибудь подскажут. В лучшем случае в раздел поиск исполнителей отправят. Может лучше 1-й этаж сделать по размеру существующего фундамента 5х8, а второй этаж консольно 8х11 соответственно.
Надо подумать, это кардинально меняет мои первоначальные планы. )
Если на вскидку, вот так что бы "авось", то по всей площади 14-ой арматуры вам должно хватить (кладите ее вниз с шагом 200х200), а вот там где висит (консоль) 1,5 метра, нужно наоборот класть большую арматуру в верхнюю часть плиты. И вот тут, сомневаюсь, что хватит 14-ой. Больше нужно. Стенка посредине - вряд ли понадобится.ЗЫ. Вы про грунты узнавали? Какая у вас геология? Домик ваш не пойдет гулять?
ЗЗЫ. Вам тут все будут советовать, поэтому я первый - да заплатите вы какому-то конструктору "пару сотен", вам же жить в этом доме потом, неужели оно того стоит, что бы потом всю жизнь думать о его целостности?
Большое спасибо за рекомендации, учту обязательно.
Стенку посередине думаю все равно сделать, мне так будет спокойнее ) Пускай передает нагрузку на бетонный пол толщиной 25 см. Хотя, возможно, Вы и правы, как я понимаю, нагрузка на висячий периметр плиты должна компенсировать прогиб в центральной части.
Вы совершенно правы, задав вопрос про грунты. Честно говоря, не узнавал пока, только купил участок. Знаю только, что грунтовые воды довольно близко - 2 м, но как я понимаю, едва ли это что-то скажет о типе и несущей способности грунта.
Сейчас я как-то задумался о новой проблеме, не учитывал я массу плиты под 50 тонн, которая будет давить на фундамент, который не я заливал. Все что угодно может произойти.
Заплатить конструктору? Наиболее правильный вариант, но у меня с финансами увы. Едва ли на дом хватит при условии, что процентов 60-70 я сам буду делать. По моим подсчетам, придется еще даже кредит взять. Даже не знаю, надо и жить где-то и на такой риск идти как-то очень не охота. По сути, я очень рискую, тут или пан или пропал. Есть мысли, для перестраховки, сделать подсыпку по краям существующего фундамента, уплотнить ее и опереть консольные края на эту подсыпку. Если вдруг фундамент поплывет, то плита частично ляжет на грунт. По сути, как я понимаю, у меня получается мелкозаглубленная плита. Как мне кажется, это должно предотвратить катастрофичное развитие событий. Единственное, придется тогда утеплять грунт для минимизации его пучения.
Момент получается
M=75/11*1.5+25*0.2*1.5^2/2
(<16 кНм/м)
As=1600/(36.5*0.8*16)=3.42 см2/м
ds=(3.42/5)*4/3.14
Так очень прикидочно 14 пройдет.
А не проще сделать ленточные фундаменты под наружные стены за пределами существующего фундамента(по расходы материалов не дороже будет думаю), а подвал перекрыть плитой полегче, или сборняком.
Очень благодарен за проделанные прикидочные расчеты, это вселило в меня уверенность, что задумка в общем-то возможна с практической точки зрения.
Спасибо большое! )
Я так понимаю, что если я перестрахуюсь и сделаю дом поменьше, например, консоль в 1 м, то тогда изгибающие моменты значительно уменьшатся и я точно могу не волноваться по поводу арматуры. А есть ли вообще какое-то правило или зависимость в соотношении бетон/арматура влияющие на работу плиты. Точнее, что лучше делать для упрочнения моей конструкции - увеличивать толщину плиты или увеличивать диаметр арматуры? Или, что скорее всего, надо делать и то и другое одновременно. В моем случае, как я понимаю, плита будет работать на растяжение в верхней части за счет араматуры ( в местах опоры) Получается, что если я возьму арматуру большего диаметра - 16 или 18, то могу в общем-то не волноваться, даже на снеговую нагрузку хватит.
Про ленточный фундамент - хорошая идея, я подумаю над этим. Может даже не ленточный, а столбчатый и консоли на столбы опереть. но как-то чудно все это, чувствую, что будет это все жить каждое своей жизнью ) Прикину по расходам, подумаю. Спасибо за совет.
Можно. Примерно вот так Был бы я богачом, то стал бы заниматься такой лепниной. Купил бы нормальный участок, нанял бы людей, нанал бы архитектора и инженера, да въехал бы уже в готовый дом с гарантией на мерседесе. Но, к сожалению, сотрудникам НИИ РАМН не платят в России столько, чтобы мы могли позволить себе все прелести адекватного и грамотного строительства. Приходится лепить шалаш из того что есть и своми силами по максимуму, жить-то надо где-то.Я занаю, что рискую делая так как делаю, но это от безвыходной ситуации. Последний раз редактировалось Hsp70, 24.06.2014 в 00:27 . Одесса-Мама Думаю, что ваше решение с плитой лучше чем надстраивать по существующему периметру ещё этаж, а уж там делать консоль. И таки да, народ прав, не стоит на авось делать по советам форумчан, найдите того, кто вам сделает пусть не проект, а расчёт той-же плиты по минимальной цене, а уж осадка грунта будет на ваш страх и риск. Российская Федерация, респ. Татарстан, город Набережные Челны Заплатить конструктору? Наиболее правильный вариант, но у меня с финансами увы. Дом построить нужно минимум 1 лимон. Допустим, зарплата конструктора составит 10 тыр. Это 1% от лимона. О каких финансах может идти речь? Это я так, рассуждаю просто, не самореклама. Вот не давно приходил человек. Ему шабашники залили фундамент, разумеется без проекта. Да еще и металлопластиковую армоДуру заложили диаметром 10 мм под 2-х этажный коттэдж. Вот молодцы! А фундамент покрылся трещинами. Теперь только сносить и делать по новой.
По моим подсчетам, придется еще даже кредит взять. Offtop: Не надо. Кредит- это зло.
Думаю, что ваше решение с плитой лучше чем надстраивать по существующему периметру ещё этаж, а уж там делать консоль. Если у вас все так плохо с финансами, то зачем вы городите двухэтажный дом?
Почему не выгнать домик "сейчас", но спланировать/спроектировать его с таким расчетом, что бы потом была еще пристройка, когда деньги появятся? Или же построить один этаж "полный", оставив секцию под лестничную клетку, заложив фундаменты, все дела, и достроить второй этаж уже потом? Конечно, есть риск, что все это дело так и останется недостроенным, ведь "ничто так не вечно как то что временное" (особенно у нас), но все же.
ЗЫ. кредит - не берите. Или же построить один этаж "полный", оставив секцию под лестничную клетку, заложив фундаменты, все дела, и достроить второй этаж уже потом?
ЗЫ. кредит - не берите.
Я так и планировал )
Я не хотел сразу строить целиком двухэтажный дом. Одно из преимуществ каркасного дома собранного на металлическом крепеже как раз в том, что его можно быстро потом разобрать, если нужно, и собрать повторно. Для перезимовки соберу крышу первого этажа и накрою ее рубероидом. Дальше буду смотреть, что и как, поведет фундамент, не поведет. Если все будет нормально, то следующим летом быстро разберу крышу, поставлю стойки второго этажа и вновь соберу эту же крышу уже над вторым этажом.
Второй этаж в любом случае нужен, так как семья растет. Но плиту нужно залить с расчетом на второй этаж уже сейчас.
Решил делать так:
Так как исходный фундамент возвышается над грунтом всего на 10 см, то я выберу по периметру землю на глубину см 20, засыплю щебень, затем песок вровень со стенками фундамента и все это утрамбую и пролью. Плиту буду лить одновременно на стенки фундамента, а консоли на подсыпку из песка. Думаю еще заранее в подсыпке сделать углубления для ребер жесткости см 30 глубиной, ребра упрутся после застывания бетона в стенки исходного фундамента и будут работать на сжатие.
Даже если исходный фундамент не выдержит массы дома с плитой и начнет проседать где-то, то тут же часть нагрузки возьмут на себя края плиты лежащие на подсыпке. Через некоторое время произойдет стабилизация всей системы, когда в работу включится грунт под консолями.
гадание на конечно-элементной гуще
Offtop: коллеги, в этой теме происходит наглое унижение нашей профессии, которые вы сами и провоцируете, отвечая на вопросы биолога. __________________.: WikiЖБК + YouTube :. Offtop: коллеги, в этой теме происходит наглое унижение нашей профессии, которые вы сами и провоцируете, отвечая на вопросы биолога.
Почему унижение, а тем более наглое.
Я решил узнать мнение настоящих специалистов относительно моей конструкции и не вижу в этом никакого акта унижения на данном форуме. Я открывал похожую тему на менее профессиональных форумах посвященных строителству частных домов и дач и понял, что там сидят такие же сплошь дилетанты как и я. Только попав на ваш форум я увидел уровень обсуждаемых проблем и понял, что тут есть серьезные грамотные специалисты, которые занимаются серьезными вещами, а не дачными домиками. Так как сам я работаю в НИИ, то отлично понимаю, чем отличается совет и мнение дилетанта - любителя, от совета и мнения профессионала.
Так что, я очень ценю мнение и советы ответивших мне людей и очень им благодарен.
Я вынес одну важную вещь после общения с ними, я понял, что идея не сумасбродная, а вполне осуществимая.
P.S. Если кто-то когда-то на моем узкоспециализированном форуме задаст вопрос касаемый биохимии и молекулярной биологии, то я не сочту за унижение дать на него квалифицированный ответ.
Offtop: Hsp70, понимаете, если б Вы задавали вопросы в стиле "ребята, я решил для собственного кругозора понять диаграмму материала и не могу понять, откуда берется площадка текучести", все действительно квалифицированные инженеры и сотрудники НИИ действительно с охотой бы Вам помогли. А теперь представьте себе на Вашем узкоспециализированном форуме вопрос "хочу вживить своему сыну жабры, идею прочитал у Беляева, сам по образованию лингвист".гадание на конечно-элементной гуще
Offtop: Hsp70, поймите, одно дело, когда общаются два конструктора - тут включается какая-то солидарность и взаимовыручка.Другое дело, когда общаются конструктор и дилетант. В таком случае конструктор просто дискредитирует свою профессию и работает за бесплатно, создавая общее впечатление, что ничего сложного в этой работе нет, любой биолог справится. __________________
.: WikiЖБК + YouTube :. Offtop: Hsp70 В таком случае конструктор просто дискредитирует свою профессию и работает за бесплатно, создавая общее впечатление, что ничего сложного в этой работе нет, любой биолог справится.
Что это за выпад в сторону биологии и намек на ее простоту? ) Современная биология сейчас решает такие задачи, которые требуют многомесячной загрузки суперкомпьютеров и систему распределенных вычислений. Человеческий геном состоит из примерно 25 000 активных генов и гораздо большего числа регуляторных участков, большинство из которых сейчас даже еще не выявлено. Все эти гены связаны друг с другом в единую сеть и взаимно влияют друг на друга и регулируют. (представьте себе, что вам требуется рассчитать поведение балки на которую действует одновременно 25 000 факторов, легко. ) А теперь представьте себе, что еще столько же взаимодействие осуществляется не напрямую, а опосредованно с помощью белков, ферментов, ионов, микроРНК, тРНК и все эти каскады многостадийные с обратной связью и регуляцией. Более того, некоторые расчеты уже даже немыслимы без рассмотрения квантовых эффектов возникающих при взаимодействии сложнейших молекулярных цепочек из сотен тысяч и миллионов звеньев. (Вычислительной мощности современных суперкомпьютеров не хватает даже для того, чтобы смоделировать процесс фолдинга белка - процесса сворачивания цепочки белка в процессе трансляции)
Для примера прилагаю лишь фрагмент карты белок-белковых взаимодействий, где каждый кружок это отдельный белок, а линии между ними отражают лишь прямые взаимодействия, исключая опосредованные. А это только белок-белковые взаимодействия. А также прилагаю упрощенную и уменьшенную карту человеческого интерактома.
Так что, современная биология это конгломерат химии, физики, математики и биоинформатики. А лично я биофизик.
Так что, зря вы так принижаете уровень биологии и считаете, что специалист работающий в этой области не может понять химию и физику бетонной плиты, а также распределение а направление действующих в ней сил.
Но вы правы, что я не в курсе многих эффектов и процессов и тонкостей вашей профессии и именно по этой причине я спрашиваю у вас совет на данном форуме.
Читайте также: