Проектирование фундаментов, оснований и наземных частей здания – как сделать правильно?

Вам приходилось видеть, казалось бы, новый дом с трещинами в стенах? Я встречал такое много раз. Очень часто такое можно видеть в коттеджах, построенных на продажу. При строительстве таких домов экономят на всем – в том числе и на нормальном проектировании фундамента, основания и надземной части дома. Про геологические изыскания даже не вспоминают – оно же все равно в земле, зачем это нужно? Берем типовой проект, который используем для всех коттеджей, роем одинаковые котлованы, создаем одинаковые фундаменты и готово. Главное – быстро построить и быстро продать. А там пусть владелец что хочет, то и делает.

Разумеется, так поступают не все застройщики, но подобная практика чрезвычайно распространена в России. Впрочем, и при самостоятельной застройке будущие домовладельцы часто уделяют вопросам проектирования чрезвычайно мало внимания. Основная причина – отсутствие необходимых знаний. Usadba.guru будет с этим бороться. Прямо здесь и сейчас.

Основные принципы проектирования оснований, фундаментов и наземной части зданий

Основание, фундамент и наземная часть зданий работают как единое целое. Изменения в любом из перечисленных выше элементов приводят к изменениям в других частях.

Как это работает?

При выемке грунтов из котлована нагрузка на лежащие ниже слои снижается. Будущее основание становится менее плотным и поднимается.

При монтаже опалубки, заливке фундамента и строительстве наземной части грунт опять уплотняется, формируя основание фундамента.

Если под действием каких-либо факторов отдельные части основания начинают смещаться, напряжение от смещения передается на фундамент и частично на наземную часть здания.

Если изменится уровень грунтовых вод, и основание начнет проседать, вместе с ним начнет проседать и здание.

Если мы изменим конструкцию несущих элементов наземной части здания, нагрузка, передаваемая на фундамент и через него на основание, изменится.

Вообще состояние всех частей системы «основание-фундамент-наземная» меняется постоянно. Даже осадка грунта может быть растянута на десятилетия. При проектировании фундаментов важно заранее предусмотреть подобные изменения и учесть их в проекте.

Самое сложное

Самым сложным при проектировании систем является оценка работы грунтов оснований. Зачастую свойства грунта могут быть разными даже в пределах пятна застройки. Нас с вами, как строителей небольших малоэтажных домов, спасает только то, что пятно застройки получается маленьким – есть шанс получить одинаковые свойства грунтов на всей площади. Нагрузка на грунт, создаваемая каркасным и даже кирпичным двух-трехэтажным домом, невелика – это тоже упрощает задачу. Впрочем, вы помните, с чего мы начинали этот разговор? Точно, с трещин в стенах. Не стоит забывать.

А теперь настоящая проблема

Настоящая проблема заключается в том, что методик совместного проектирования основания, фундаментов и надземной части пока нет. Просто не придумали. Есть методики для расчетов систем на упругом основании, но они очень сложны даже для профессиональных проектировщиков.

Решение

Решение простое – рассматривать систему «основание-фундамент-наземная часть» как совокупность двух систем «основание-фундамент» и «фундамент-наземная часть». В этом случае проектировать гораздо проще.

Проектирование системы «основание фундамент»

1. Выбираем тип (ленточный, столбчатый и т.п.) и конструкцию (мелкозаглубленный или глубокого заложения) фундамента. При этом учитываем особенности будущего дома, специфику грунтов, планы на подвал или подземный гараж и т.п.
2. Если фундамент мелкозаглубленный, определяемся с типом основания – естественное или искусственное.
3. Если будем использовать фундамент глубокого заложения – планируем глубину погружения.
4. Определяем типы и глубину залегания грунтов в пятне застройки, собираем исходные данные для расчетов.
5. Используем расчетные схемы и формулы (для тех, кто читает Usadba.guru – наши калькуляторы для расчетов фундаментов и оснований). Рассчитываем необходимые размеры, глубину заложения фундамента, размеры и форму подошвы, возможные деформации основания.
6. Сопоставляем полученные значения деформаций основания с предельно допустимыми перемещениями. При необходимости вносим изменения в проект и снова проводим расчеты.

Проектирование системы «фундамент-наземная часть»

1. Рассчитываем фундамент как отдельную часть здания, с учетом нагрузки, создаваемой наземной частью.
2. Определяем максимальные деформации фундамента под действием нагрузок, создаваемых надземной частью.
3. Сопоставляем перемещения фундамента с максимальной расчетной деформацией основания из расчетов систем «основание-фундамент». Они должны быть близки и не должны превышать максимально допустимых значений. Если с первого раза добиться таких результатов не удалось, вносим изменения и снова последовательно просчитываем обе системы.

Вот так все и рассчитывается. Использование полноценного проектирования оснований и фундаментов позволит вам избежать появления трещин в стенах и фундаментах и сделает ваш домик не соломенным, а настоящим. Нам не страшен серый волк!