Фундамент для монолитно каркасного здания

Типы фундаментов для каркасных зданий

В современном строительстве используется более десяти видов фундамента, каждый из которых отличается технологией, конструкцией и сферой применения. Однако при строительстве быстровозводимых малоэтажных зданий чаще всего выбор фундамента ограничен всего несколькими вариантами – столбчатым, ленточным или свайным, поскольку именно они способны обеспечить устойчивость постройки при относительно небольших трудозатратах и финансовых расходах. В то же время эти типы фундамента не являются универсальными – они рассчитаны на использование в определённых условиях, и имеют как неоспоримые достоинства, так и ярко выраженные недостатки. Впрочем, малый вес быстровозводимых зданий из металлокаркаса позволяет использовать и другие виды фундаментных конструкций, основные из которых будут рассмотрены ниже.

Столбчатый фундамент

Этот фундамент относится к самым распространённым конструкциям, применяемым при постройке быстровозводимых зданий по каркасной технологии.

Самую высокую эффективность он показывает на устойчивых грунтах, не склонных к пучению, а также в условиях глубокого промерзания грунта. Суть этого способа состоит в следующем.

По углам будущей постройки, а также в других точках с повышенной нагрузкой возводятся столбы из бетона или кирпича, пространство между которыми заполняется песком или щебнем. Затем столбы соединяются железобетонными балками.

Очевидно, что такая конструкция не способна выдерживать большие нагрузки, поэтому столбчатый фундамент используется исключительно для лёгких строений – деревянных или каркасных.

Особенно для возведения небольших дачных домиков, сараев, бань, беседок, веранд и других хозяйственных построек, объёмный вес которых не превышает 1000 кг/м 2 .

В пользу такого решения можно найти немало аргументов – столбчатый фундамент экономичен, надёжен, не требует проведения работ по гидроизоляции, лёгок в исполнении и доступен по стоимости. Кроме того, он обладает и многими другими преимуществами:

• не требует работ по выравниванию участка;
• отличается надёжностью и долговечностью;
• выполняется в кратчайшие сроки, не превышающие 2-х недель;
• подходит для строительных работ на участках с большими перепадами по высоте;
• может быть построен без привлечения спецтехники.

Впрочем, он не лишён некоторых недостатков, например:

• неустойчив на слабых или подвижных грунтах;
• не подходит для построек с тяжёлыми стенами;
• исключает обустройство погребов и подвалов.

В качестве материалов для строительства столбчатых фундаментов используют:

• кирпич – для зданий из кирпичной кладки высотой не более 2-х этажей;
• дерево или асбестовые трубы – для небольших деревянных построек типа бани или сарая;
• камень или армированный бетон – для более тяжёлых зданий промышленного типа высотой более 2-х этажей.

Глубина залегания столбчатого фундамента зависит от нескольких факторов, например, от геологических параметров грунта и от параметров здания. Различают три типа фундамента:

• незаглублённый – располагается на поверхности грунта без выполнения каких-либо земляных работ;
• мелкозаглублённый – выполняется в углублении до 40–70 см от уровня грунта;
• заглублённый – устанавливается на глубине ниже точки промерзания грунта.

Для максимально точного расчёта фундамента понадобятся следующие данные:

• глубина заглубления фундамента;
• приблизительная масса постройки с учётом веса мебели и других элементов интерьера;
• вес самого фундамента;
• тип грунта и его особенности;
• климатические особенности местности (обильные снегопады, сильные ветра и пр.);
• уровень грунтовых вод и промерзания почвы.

На основании этих сведений специалист рассчитает количество и оптимальное сечение столбов, а также их несущую способность.

Ленточный фундамент

Для каркасных зданий из ЛСТК нередко применяют мелкозаглублённый ленточный фундамент.

Такой фундамент являет собой сборную или монолитную конструкцию в виде железобетонной полосы. Она проходит по периметру строящегося здания, а также под всеми внутренними капитальными стенами. Ленточный фундамент, как и столбчатый, имеет разную глубину залегания, которая определяется, в основном, глубиной промерзания почвы.

Такой тип конструкции позволяет обустроить под домом подвал либо гараж, что, однако, сопровождается проведением довольно большого объёма земляных работ, а значит, и обязательным привлечением спецтехники. Несмотря на это, фундаменты из бетонных лент отличаются простой технологией, высокой прочностью, низкой стоимостью, а также возможностью использования для зданий любой конфигурации.

Изготовление монолитной конструкции начинается с установки опалубки на дне вырытого котлована, которая заполняется арматурой и заливается бетоном. Сборный тип выполняется из отдельных бетонных блоков, уложенных в траншею соответствующей длины.

И тот, и другой способ предполагает создание системы, объединяющей ленточные фундаменты в единую жёсткую раму. Она позволит равномерно распределить всю нагрузку от несущих конструкций здания, обеспечит устойчивость в условиях повышенной подвижности грунта.

Ленточные фундаменты выполняются из разных материалов, которые и обуславливают плюсы и минусы конструкции:

• железобетонный фундамент отличается дешевизной и способностью выдерживать повышенные нагрузки. Однако этот способ требует много времени для реализации;
• кирпичный фундамент переносит значительные нагрузки, но обладает меньшей несущей способностью и менее долговечен, чем ж/б конструкция;
• бутобетонный фундамент являет собой разновидность бетонного фундамента. Его особенностью является заполнение опалубки не привычными армирующими элементами, а гравием, кирпичным боем или камнями. Такой фундамент очень прочен, надёжен и может применяться даже для многоэтажных зданий.

Свайный фундамент

Каркасные здания, как правило, обладают небольшим весом, поэтому их вполне можно строить на свайных фундаментах. Такой вид фундамента представляет собой определённое количество свай, заглублённых в грунт, а сверху объединённых бетонной плитой или балками. Этот вариант – один из немногих, который позволяет осуществлять строительство на очень слабом грунте: на песках, плывунах и т.д.

Сваи представляют собой столбы с заострёнными концами, которые погружаются в твёрдые слои грунта после прохождения более слабых участков. Каждая свая способна выдержать огромную нагрузку – до 2–5 тонн. А поскольку все сваи связываются между собой в единый жёсткий каркас, получается очень прочная конструкция, способная выдержать и большой вес здания, и нестабильность грунта, и сложные климатические условия в виде сильных порывов ветра или больших снеговых заносов.

Свайный фундамент несколько напоминает столбчатый, однако несущая способность у этих двух конструкций совершено разная. Если столбчатый фундамент хорош только для лёгких зданий, то свайные конструкции применяются и для крупногабаритного строительства.

В качестве свай чаще всего используются бетонные столбы, но это не единственная возможность. Сваи могут быть изготовлены из дерева, металла или из комбинации указанных материалов. Деревянные сваи более экономичны, но менее долговечны, поскольку дерево, как известно, подвержено процессам гниения. Самыми прочными и долговечными являются железобетонные сваи, но они же и являются лидерами по стоимости.

Сваи различаются и по типу установки:

• винтовые – вкручиваются в грунт благодаря особой форме острого наконечника в виде резьбы;
• набивные – для их изготовления вначале бурят скважину, которую затем заполняют бетоном;
• забивные – вводятся в грунт при помощи гидравлического молота;
• вдавливаемые – заглубление в грунт происходит при помощи гидравлических насосов.

В целом, преимуществом данного вида фундамента является экономичность, технологичность, возможность проведения строительных работ на самых сложных грунтах. К недостаткам относится необходимость применения специальной техники, без которой введение свай в грунт практически невозможно.

Плитный фундамент

В отличие от ленточного или свайного, применение плитного фундамента почти не зависит от разновидности грунта. Каркасные здания на таком фундаменте можно строить на болотистых или песчаных почвах, на участках с довольно высоким уровнем грунтовых вод.

К слову, именно пучение становится частой причиной развала фундамента, но плитный фундамент благодаря своей массивности успешно противостоит сильным динамическим нагрузкам и без особых проблем переносит вспучивание грунта.

Плитная конструкция обладает и другими достоинствами:

• появляется возможность для обустройства полноценного цокольного этажа;
• технология изготовления отличается предельной простотой и может быть выполнена самостоятельно;
• использование этой конструкции значительно повышает долговечность фундамента;
• из-за небольшой глубины залегания для закладки фундамента требуется минимальный объём земляных работ;
• благодаря повышенной несущей способности плитный фундамент способен выдержать не только лёгкие постройки, но и многоэтажные здания из бетона, кирпича и других стройматериалов.

Единственным существенным недостатком плитного фундамента считается его повышенная стоимость, поскольку для реализации работ требуется большое количество бетона и арматуры.

Монолитный фундамент

Хорошим решением станет выбор монолитного фундамента при строительстве быстровозводимых каркасных зданий. Этот фундамент совершенно не требователен к весу расположенного на нём строения, не боится близкого соседства с грунтовыми водами, хорошо переносит сезонные движения грунта.

Помимо того, монолитная конструкция способна порадовать и другими преимуществами:

• исключается вероятность появления трещин на стенах зданиях по причине давления грунта на фундамент;
• возможно применение на пучинистых и плавающих грунтах;
• обеспечивается надёжность и долговечность конструкции;
• есть устойчивость к влаге при верно обустроенной гидроизоляции;
• равномерное распределение нагрузки на всю площадь основания;
• несложная технология и высокая скорость изготовления;
• возможность возведения зданий любой конфигурации.

Однако следует учитывать, что высокая теплопроводность бетона, а также наличие в составе фундамента большого количества армирующих элементов приводит к созданию «мостиков холода». Поэтому при выборе монолитной конструкции для обустройства фундамента необходимо предусмотреть дополнительный слой теплоизоляционных материалов.

Источник

Монолитный жб каркас: частного дома, стен здания с использованием бетона

Монолитный каркас представляет собой технологию строительства зданий, при которой строение возводят из бетона с армированием стальными прутьями. Такое сооружение обеспечивает повышенный уровень прочности и долговечности, обходится сравнительно недорого. Раньше технология монолитно-каркасного строительства из бетона использовалась в основном в промышленной и коммерческой сферах, сегодня же все чаще таким образом возводят частные дома и коттеджи.

Основное преимущество монолитного каркаса – равномерное распределение нагрузок между бетонными колоннами, которые усилены стальной арматурой. После заливки бетоном каркас становится прочной монолитной конструкцией, в которой вся несущая нагрузка приходится на колонны, балки и перекрытия. Железобетонные здания считаются наиболее надежными, крепкими и стойкими.

При условии верного выбора и проектирования фундамента ЖБ коробка способна простоять максимальный срок, демонстрируя прекрасные эксплуатационные свойства и наилучшие технические характеристики.

Основанием для дома из бетона может служить плитный, ленточный или свайно-винтовой фундамент, который выбирают в соответствии с такими факторами: структура и характеристики грунта, особенности рельефа территории, несущая способность почвы, расчетные нагрузки и масса здания, уровень залегания грунтовых вод, конструктивные и технические особенности архитектурного проекта.

Благодаря особенностям технологии проекты домов из железобетона могут быть самыми разными – тут есть возможность реализовать любую задумку, использовать самые разные материалы (стекло, кирпич, дерево и т.д.), экспериментировать с различными элементами. Большинство современных коттеджей необычных форм и конфигураций создают с использованием монолитно-каркасной технологии.

Что такое монолитно-каркасное строительство

Устройство монолитно-каркасных зданий осуществляется по единой технологии. Монолит представляет собой цельнолитую бетонную конструкцию, которая создается прямо на строительной площадке путем заливки бетоном смонтированного каркаса из стальных прутьев и элементов. Бетон заливается и обязательно вибрируется, подбирается определенная марка, что обеспечивает высокую прочность.

Арматурный каркас может быть соединен вязальной проволокой либо сварен. Марка бетона, класс арматуры, специальные добавки в раствор подбирают, исходя из количества этажей, сейсмичности региона. Стальной каркас заливается бетоном в съемную или несъемную опалубку, которая формирует стены и другие элементы конструкции.

Ввиду того, что потом что-то переделать и или заменить невозможно, монолитно-каркасное строительство здания требует чрезвычайно тщательного проектирования с точными расчетами и применением специфических технологий, которые способны понизить риск появления деформаций в процессе усадки.

Достоинства технологии

Строительство частного дома по монолитно-каркасной технологии обладает определенными преимуществами, благодаря которым метод становится все более популярным и часто используется для возведения домов по индивидуальным проектам.

• Быстрый процесс монтажа с минимальными трудозатратами. Основные этапы – создание опалубки, арматурного каркаса, заливка бетоном. Процесс осуществляется непрерывно по отдельным зонам, что исключает простой рабочей силы.
• Длительный срок эксплуатации без необходимости в ремонте или реконструкции.
• В случае аварийных ситуаций при разрушении одной секции остальные элементы конструкции остаются целыми и здание не рухнет. Монолитный каркас – единственный метод безопасного строительства в сейсмоопасных регионах.
• Возможность реализовать проект любой сложности с оригинальной планировкой, так как в данном случае нет обязательных несущих стен, перегородок. Площади можно реализовать даже как единое пространство с колоннами.

• Перепланировка в любом формате – благодаря отсутствию несущих стен, без согласования с надзорными органами.
• Повышение общей жесткости со временем благодаря набору прочности бетона.
• Возможность сделать в доме потолки высотой от 3 метров.
• Строительные работы можно проводить в любую пору года.
• Для возведения каркаса понадобится небольшой объем материалов.
• Габаритные конструкции не нужно доставлять на объект, сборка каркасных зданий из арматуры и бетонного раствора осуществляется непосредственно на территории строительства.

Недостатки жилья

Устройство монолитного каркаса предполагает и некоторые негативные моменты, о которых нужно знать до начала проведения расчетов и проектирования. Все эти факторы можно устранить за счет разумного применения различных технологий и методов строительства.

• Наличие мостиков холода, которые распространяются по бетонным перекрытиям, внешним колоннам, что предполагает обязательную теплоизоляцию и выполнение облицовки фасадов.
• Большой объем работ по вязке и установке арматуры, монтажу опалубки, опорных стоек.
• Важность правильных и максимально точных расчетов, от которых зависят безопасность и комфорт эксплуатации, прочность и срок службы здания.

Технология

Монолитно-каркасная технология применяется в строительстве одно/многоэтажных зданий различного назначения любой площади и высоты.

• Подготовка высококачественного основания.
• Связывание или сваривание каркаса из арматуры.
• Монтаж опалубочной конструкции.
• Заливка бетонного раствора в опалубку.
• Демонтаж опалубки.

Методы возведения фундамента

Устройство основания является одним из наиболее важных этапов строительства, так как от него зависит то, насколько качественным и прочным будет каркас, не просядет ли дом на грунте и т.д.

Особенности строительства подвала

Для подвала роют котлован, а фундамент размещают на минусовой отметке – в основании подвала. В этом помещении заливают монолитные стены, перегородки, сверху на нулевой отметке монтируют плиту перекрытия заданной проектной толщины и с повышенной прочностью.

Методы возведения опалубки

Опалубка представляет собой форму, в которую будут заливать готовый бетонный раствор. Опалубка может быт какой угодно, формируя толщину и конфигурацию монолита.

Съемную опалубку можно взять в аренду, любые виды конструкции можно купить.

Армирование

С целью обеспечения прочности и жесткости монолитно-каркасной конструкции применяют стальную арматуру и армирующую сетку. Для монолитного строительства подходит рифленая/гладкая арматура сечением 6-8 миллиметров, особо прочные конструкции создают из арматуры диаметром больше 10 миллиметров. Вязать проволокой или сваривать каркас допускается горизонтально и вертикально.

• Средние расчеты предполагают затраты около 25 килограммов арматуры на 1 кубический метр бетонных конструкций.
• Рабочие прутья подбираются в соответствии с расчетами, минимальные значения: 8 миллиметров для поперечной и 10 миллиметров для продольной арматуры.
• Каркас может вязаться проволокой либо быть сваренным, создается на месте установки или на площадке с последующим перемещением.
• Шаг арматуры в среднем составляет 15-25 сантиметров между отрезками. Прутья поперечные выступают элементами жесткости для прутьев продольных.
• Вся арматура должна быть перевязана или сварена между собой.
• В процессе заливки фундамента оставляют свободными вертикальные стержни, с которыми потом сопрягается арматура перекрытий и колонн (так продолжают до верхней точки здания).

Способы подачи бетона

Бетонный раствор может замешиваться непосредственно на строительном объекте или доставляться с завода специальной техникой. Чтобы смесь не застыла и не потеряла однородность, ее транспортируют в бункере с работающим миксером. Для подачи смеси на объект используют бетононасосы или краны.

Бетононасос представляет собой специальный автомобиль с длинным шлангом, который под давлением поставляет бетон в нужную точку. Очень удобно подавать бетон таким образом для заливки на высоте. Если используется кран, то бетон подают в бадьях – такой вариант актуален для сооружения небольших железобетонных конструкций.

Утрамбовка бетона

После того, как бетон залит в опалубку, его нужно уплотнить для удаления пузырей воздуха и более равномерного распределения смеси. Для этого используют вибраторы поверхностного и глубинного типа.

• Улучшение внешнего вида конструкции – однородная поверхность, устранение воздушных полостей.
• Повышение качества и прочности бетонной смеси.
• Понижение трудозатрат и расхода материалов при выполнении отделки помещений.

Готовые монолитно-каркасные стены облицовывают керамической плиткой, кирпичом, красивым камнем. Обеспечить хорошую циркуляцию воздуха поможет обустройство вентиляции фасадов, кровли.

Монтаж перекрытий

Перекрытия в монолитно-каркасных конструкциях должны быть выполнены по той же технологии. Они образуют пояс жесткости здания.

• Создание каркаса, вязка стержней с выпусками из колонн, расположенных ниже. Стойки устанавливают на полу нижнего этажа, они должны поддерживать опалубку и исключат возможность обрушения конструкции до завершения цикла набора прочности бетона.
• Монтаж опалубки из досок или фанеры.
• Заливка смеси бетона без перерывов, но слоями.
• Выжидание набора первоначальной прочности, демонтаж опалубки и стоек.

Стоимость и материалы

В процессе создания монолитно-каркасного дома качество напрямую зависит от затрат: более высокая марка бетона стоит дороже, чем больше арматуры – тем крепче здание. Поэтому экономить и игнорировать расчеты не стоит – это может стать фатальной ошибкой.

Арматуру нужно выбирать без дефектов и ржавчины, нужного сечения. Бетон обязательно должен соответствовать указанной в проекте марке, установленным характеристикам.

Материалы для опалубки также должны быть качественными, чтобы все это не обрушилось. Тут цена материалов может быть разной и в определенных случаях высокие затраты также оправданы: несъемная опалубка позволит провести быстрее работы, в будущем поможет сэкономить на утеплении и отоплении. С другой же стороны, оправданной может быть и аренда хорошей съемной конструкции.

На все материалы нужно требовать сертификаты соответствия, паспорта качества, гигиенические заключения и т.д. Сметную стоимость дома составляют расходы на такие материалы, как: арматура и проволока, все для бетона (или заказ готовой смеси), готовая опалубка или материалы для ее монтажа, инструмент, емкости, работа людей, техника для подачи бетона, кровля, отделка и т.д. От проекта к проекту стоимость может очень сильно разниться.

Монолитный каркас – технология, позволяющая создавать прочные, надежные, долговечные дома по разумной стоимости и индивидуальному проекту. Самое главное – верно выполнить расчеты и соблюдать технологию реализации проекта.

Источник