Виды фундамента и особенности его проектирования

Виды фундаментов

Фундаменты зданий и сооружений различают по нескольким признакам. Наибольшее распространение получила классификация фундаментов по виду конструкции:

• ленточный,
• плитный,
• столбчатый,
• свайный.

Одним из важнейших критериев классификации является глубина заложения фундамента здания. Фундаменты могут быть мелкого и глубокого заложения. Целесообразность применения того или иного варианта зависит от множества факторов, основными из которых являются общая масса конструкций здания, вид грунта, объемно-планировочное решение здания и уровень грунтовых вод.

Ленточный фундамент – один из наиболее распространенных видов фундамента. Его конструкция представляет собой непрерывную замкнутую ленту с фиксированными размерами. Важно, что лента должна проходить под всеми несущими конструкциями здания или сооружения. Ширина и глубина заложения ленточного фундамента зависит от нескольких факторов, например, от величины нагрузок и характера их распределения. Такой фундамент применяется в малоэтажном строительстве, для сооружений из камня, кирпича и бетона. Преимуществом ленточного фундамента является простота изготовления. Недостатки – высокая трудоемкость производства земляных работ и высокие затраты материалов.

Рисунок 1. Ленточный фундамент. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Плитный фундамент представляет собой монолитную железобетонную плиту, располагающуюся под всей площадью здания. Жесткая конструкция плиты позволяет воспринимать существенные нагрузки от здания и сопротивляться деформациям. Плитные фундаменты отличаются высокой несущей способностью конструкции, возможностью применения ее на слабых грунтах и с высоким уровнем грунтовых вод. Недостатками таких фундаментов можно назвать высокую стоимость работ и материалов, и невозможность применения на участках с сильным уклоном.

Столбчатый фундамент представляет собой столбы под опорными точками несущих конструкций здания. Иными словами, это система отдельно смонтированных столбов, являющихся опорой каркаса основного сооружения. В силу конструктивных особенностей такой фундамент применяется преимущественно в малоэтажном строительстве. Главным преимуществом столбчатого фундамента является высокая экономичность. Недостатком такой конструкции будет невозможность её устройства на участке с неравномерным ландшафтом и сложность обустройства подземных помещений.

Свайный фундамент состоит из железобетонных свай и жесткой верхней связки между ними, называемой ростверком. Такой вид фундамента применяется в случаях, когда необходимо передать на слабый грунт значительные нагрузки. Свайный фундамент считается наиболее дорогостоящим, поэтому в индивидуальном и малоэтажном строительстве используется крайне редко. Особенностями свайных фундаментов является то, что для их устройства требуется малое количество земляных работ и их низкая материалоемкость. Стоимость таких фундаментов высока в сравнении с другими конструкциями в связи с тем, что для их устройства требуется специальная техника.

Глубина заложения фундамента

Основной задачей любого фундамента является равномерная передача нагрузки от надземных конструкций на грунт основания. В этой связи требуется правильно рассчитать глубину заложения фундамента – расстояние от его подошвы до поверхности земли.

Как правило, результатом расчетов фундамента является значение минимально необходимой глубины заложения. Данное значение может меняться в зависимости от инженерно-геологических условий строительной площадки. В связи с тем, что земляные работы и возведение фундамента являются самыми дорогостоящими видами работ в строительстве, к таким расчетам подходят очень тщательно, с тем чтобы исключить неточности и ошибки.

Глубина заложения зависит от:

• инженерно-геологических условий земельного участка;
• вида строящегося здания и его объемно-планировочных решений;
• нагрузок;
• климатических условий.

Следует отметить, что для каждого сооружения глубина заложения фундамента рассчитывается индивидуально. Надлежащий подход к этому вопросу может обеспечить достижение необходимого и достаточного уровня устойчивости, прочностных характеристик и оптимального расхода материалов. Последнее в современности имеет серьезное значение, поскольку конструкции зданий становятся объемнее и тяжелее, а это влечет за собой увеличение нагрузок на фундамент.

При строительстве большого здания финансовая сторона устройства фундамента будет сильно зависеть от «запаса» прочности, а это значит, что глубина заложения должна быть рациональной и основываться на требуемых расчетах. Стоимость устройства фундамента всегда зависит от глубины его заложения. Чем глубже фундамент, тем выше затраты на его проектирование, устройство и земляные работы.

Материалы для фундаментов

Подбор строительных материалов производится на этапе проектирования здания из условий надежности и прочности конструкций. Материал фундамента должен обладать устойчивостью к воздействиям атмосферных осадков, морозостойкостью и необходимой прочностью.

Рисунок 2. Свайный фундамент. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Современная нормативная литература предусматривает множество видов бетона в зависимости от его прочностных характеристик. Рациональнее всего применять железобетон – разновидность бетона, армированная металлическими стержнями. Железобетон в строительстве фундаментов обычно имеет форму блоков или плит.

Железобетон относится к классу композитных материалов.

Сталь используется в качестве основного или вспомогательного материала для фундаментных свай (может использоваться в качестве обсадной трубы, а также для армирования изделия).

Следует отметить, что дерево также используется в строительстве фундамента, но с некоторыми ограничениями. Прочные и надежные породы (например, лиственница) вполне могут служить достойным материалом для свайного или столбчатого фундамента.