Многоэтажные дома с ленточным фундаментом

Универсальный, надежный, простой в изготовлении: плюсы и минусы ленточного фундамента

При выборе варианта основания под строящийся дом или другое сооружение вполне резонно возникает дилемма, какой тип фундамента лучше и почему.

Ниже в статье разберем подробно, чем ленточный вид конструкции фундамента отличается от других способов сооружения опоры для здания, в чем плюсы и минусы такого фундамента во время строительства.

Преимущества

Положительные качества ленточного фундамента заключаются в следующих его параметрах:

• этот вариант наиболее просто изготавливать;
• при сооружении легких строений, оказывающих незначительную нагрузку на почву, лента является наиболее экономичным способом подготовки основания;
• такой тип конструкции без проблем удается утеплить, изолировать от насыщения влагой;
• эту конструкцию удобно выполнять из железобетонных блоков, максимально сокращая время строительства;
• ленточный фундамент прекрасно выдерживает значительные температурные перепады;
• основание доступно для самостоятельного изготовления, оно не требует привлечения посторонних мастеров;
• при монтаже ленты внутри грунта не требуется сооружать опалубку.

Недостатки

Перечислим некоторые минусы, присущие ленточной конструкции:

1. Требуется выполнять заранее анализ почвы, чтобы учитывать ее поведение при промерзании зимой.
2. Необходимо точно рассчитать глубину заливки, выбрать подходящее для нее место. Если не выполнить требуемые расчеты и замеры, сооружение способно потерять целостность при определенных условиях, что вызовет перекос или просадку здания.
3. Не всегда присутствует возможность выполнять работу без привлечения дорогостоящей спецтехники.

При выборе типа основания требуется скрупулезно учитывать все его плюсы и минусы, руководствуясь критерием максимальной надежности будущей конструкции.

Какой тип ленты предпочтительнее использовать?

Основное преимущество именно ленточного основания перед конструкциями из свай, столбов либо монолитной заливки заключается в универсальности использования такого фундамента.

На нем разрешено сооружать не только легкие каркасные дома, но и многоэтажные здания. Такое свойство присуще ленте благодаря нескольким вариантам сооружения этой конструкции. Рассмотрим их подробнее.

Монолитный

Цельнолитое основание — наиболее простой вариант фундамента. Оно является непрерывной лентой, состоящей из бетона с армированным поясом. Монолит заливают внутрь опалубки, сооруженной на месте сооружения здания.

Параметры монолита:

1. Фундамент удобен, поскольку не требует углубления в грунт. Учитывая его целостность, он надежен, его заливают на любой, даже нестабильной почве.
2. Конструкции присущи определенные недостатки: сооружать ее рекомендовано только в теплый период года, на ленту требуется много арматуры, заливка получается массивной, а значит — дорогой.
3. Особенность основания — необходимость полной заливки за краткий период времени, что требует использование спецтехники.

Все самое важное и полезное о монолитном ленточном фундаменте найдете здесь.

Сборный

Ленту собирают, используя готовые железобетонные блоки. Их выкладывают на участке строительства, соединяя цементным раствором.

Такой надежный сборный контур прекрасно подходит при сооружении малоэтажных зданий. Выкладывают изделия на песчаную, предварительно утрамбованную подушку.

Железобетонные блоки промышленность выпускает прямоугольной конфигурации либо трапецеидальной.

Основные характеристики сборного основания следующие:

• несомненное достоинство — готовые блоки всегда можно заказать в специализированных фирмах с доставкой на территории застройки;
• монтаж такого ленточного фундамента позволяет значительно сэкономить силы и время;
• сборный фундамент разрешено устанавливать даже поздней осенью либо ранней весной;
• поскольку габариты железобетонных блоков, необходимых для сооружения сборной конструкции, стандартизованы, строительство нестандартного фундамента требует подрезки не только самих изделий, но и их опоры — блок подушки (для этого необходимо наличие особого инструмента, навыки его использования, иначе не получится обойтись без привлечения профессионалов);
• вес блоков значительный, их невозможно устанавливать вручную, поэтому для монтажа придется привлекать спецтехнику;
• хотя стоимость блоков и немаленькая, подсчеты определяют, что смета возведения сборного и монолитного фундамента практически идентична (из-за этого при выборе подходящего варианта необходимо руководствоваться лишь габаритами строения и состоянием почвы).

Нередко этот вариант строительного основания предпочитают, если требуется под зданием соорудить подвал.

Комбинированный

Наиболее сложный в плане обустройства комбинированный вариант ленточного фундамента. Его предпочитают сооружать только в ситуациях, когда ландшафтные условия не позволяют остановить выбор на монолитной либо сборной конструкции.

Исходя из конкретной ситуации, основание имеет комбинацию заливаемого поверх бетонной подушки цельнолитого контура, а также монтируемых внутри столбов. На них укладывают монолитные плиты.

Основные характеристики комбинированного основания следующие:

1. К возведению такого фундамента прибегают только тогда, когда отсутствует возможность остановиться на заливке монолитной конструкции из-за весомого риска разрушения ее.
2. Проект комбинированного фундамента обходится значительно дороже обычного, не говоря уже о смете на монтажные работы (без привлечения профессиональной бригады точно не получится обойтись, поскольку кроме сложности самой конструкции мастерам придется работать в условиях нестандартного рельефа).
3. Основное достоинство этой конструкции — получение в итоге гарантированно надежного основания именно там, где запланировано сооружение дома.

Заключение

Невозможно однозначно ответить, какой фундамент лучше в конкретной ситуации. Все зависит от проекта дома, состояния почвы. Но при прочих равных условиях ленточный фундамент является лидером из-за простоты его изготовления.

Источник

Фундаменты высотных зданий

Высотные здания строятся уже почти сто лет, однако в мире до сих пор нет их единой чёткой классификации. Если в Нью-Йорке, Токио или Шанхае небоскрёбы возводятся по чисто экономическим причинам (слишком дорогая земля), то в Европе, России или Арабских Эмиратах причины немного другие — тут на первый план выходят личные амбиции или вопрос политического престижа. Можно провести аналогию со знаменитыми сталинскими высотками, самая известная из которых — главное здание МГУ с высотой шпиля 239 метров — почти полвека была самым высоким зданием Европы и попала в книгу рекордов Гиннеса.

Так или иначе, по прогнозам, несколько десятилетий спустя проблема нехватки городского пространства затронет все крупнейшие мегаполисы. Нет ничего удивительного в том, что в центре российской столицы активно застраивается район Москва-Сити, в котором на сегодня возведено уже 20 зданий, чья высота превышает 200 метров. Здания, которые по российской классификации относятся к первой категории ответственности (выше 100 метров) уже есть в Екатеринбурге, Ханты-Мансийске, Новосибирске, Грозном. А в Санкт-Петербурге, невзирая на крайне сложный характер грунтов, возводится грандиозный Охта-центр с расчётной высотой 463 метра. Это здание после окончания строительства сразу на 135 метров превзойдёт московский «Меркурий Сити Тауэр» — самое высокое на сегодня многофункциональное здание в Европе.

Строительство высотных зданий сопряжено со множеством проблем. Но если безопасность надземной части зданий связана с качеством материалов и человеческим фактором, то подземная их часть подвергается гораздо большему числу рисков. Просчитать и предвидеть их все не способен самый мощный терабайтовый компьютер. Поэтому проектирование фундаментов высотных зданий является, пожалуй, самым сложным и ответственным моментом в процессе строительства. От успешного проведения начального этапа работ зависит вся дальнейшая судьба небоскрёба и зданий, расположенных по соседству.

Как выбирают тип фундамента высотного здания

Какие нюансы нужно учитывать при проектировании фундамента высотного здания? Прежде всего, конечно, его высоту и конструктивные особенности. Дом может быть одиночной башней или целой группой зданий разной этажности, объединённых общим стилобатом. Ещё римский архитектор Витрувий две тысячи лет назад заповедовал придерживаться пирамидальной формы высоких зданий.

Естественно, чем выше здание, тем сильнее оно давит на основание фундамента. Общая вертикальная нагрузка может достигать астрономических значений.

Важность геологических изысканий

Такое давление способен выдержать далеко не всякий грунт. Инженерно-геологические изыскания — одно из важнейших подготовительных действий при подготовке проекта строительства высотных зданий. Участок под застройку подвергается ультразвуковому сканированию, в земле пробуриваются скважины глубиной до 100 метров. На разных отметках забираются пробы грунта для определения их состава. Общее правило — чем плотнее и твёрже грунт, тем лучше. Идеальный вариант — устройство фундамента высотного здания в скальном грунте. Плотная порода будет помогать элементам фундамента справляться с вертикальными и горизонтальными нагрузками.

В целом строительство высотных зданий возможно на разных грунтах, от пластичных глинистых до скальных. Однако для каждого вида грунтовых условий необходимо подобрать свой тип фундамента.

Величина вертикальной нагрузки на основание и характеристики грунта — два основных фактора, влияющие на выбор типа фундамента высотного здания. Однако тщательному учёту подвергаются и другие факторы:

• наличие сейсмической активности или напряжений пород природного и техногенного происхождения в регионе строительства;
• присутствие источников грунтовых вод, подземных рек, плывунов, карстовых пустот и других подземных аномалий;
• расположение крупных объектов капитального строительства по соседству;
• проходящие в непосредственной близости транспортные коммуникации, тоннели метро, газо- и водопроводы и другие объекты, которые могут либо повлиять на целостность фундамента, либо пострадать в результате неизбежной усадки грунта;
• климатические факторы — прежде всего сезонные перепады температур, частота гроз и скорость ветра. Его сильные порывы на высоте 300–400 метров, равно как и термическое расширение материалов, а также удары молний могут вызвать весьма ощутимые разовые нагрузки на всю конструкцию здания, в том числе на фундамент.

Типы фундаментов

Проведя всесторонний компьютерный анализ данных инженерных и геологических изысканий, авторы проекта могут выбирать тип фундамента высотного здания. Вот его основные типы:

• Фундамент на естественном основании.
• Свайно-плитный фундамент (СПФ).
• Свайные фундаменты глубокого заложения.

Последний тип фундаментов может устраиваться с выемкой грунта и без неё. В первом случае применяются забивные или вдавливаемые сваи. Во втором — буровые сваи, опускные колодцы-кессоны и полые сваи из стальных труб.

Плитные фундаменты

Фундамент на естественном основании (без забивки свай) подходит для строительства сравнительно невысоких зданий (до 75 м), относящихся ко второй категории ответственности. Как правило, фундамент представлен монолитной железобетонной плитой толщиной от 1 до 2,5 метра. В отдельных случаях, когда отсутствуют или маловероятны риски смещения грунта, возможно применение традиционных ленточных и столбчатых фундаментов. Однако плитный фундамент всё равно считается более предпочтительным. Его применяют и при возведении зданий первой категории ответственности (высотой до 100–120 метров). В местах максимальных нагрузок плита снабжается рёбрами жёсткости. Как правило, это области расположения колонн и пилонов.

Данный вид фундамента применён в сталинских высотках. Там горизонтальная основная плита имеет коробчатое вертикальное усиление по периметру. Такая конструкция за шесть десятков лет вполне доказала свою надёжность, учитывая, что высота семи московских небоскрёбов эпохи СССР превышает 200 метров.

Свайные фундаменты

Современные проектировщики склоняются, однако, к более универсальным свайным или комбинированным конструкциям, предоставляющим возможность строить высотные здания на разных типах грунтов.

При строительстве зданий высотой до 200 метров применяются забивные и задавливаемые сваи сечением 300 x 300 и 350 x 350 мм.

При большей высоте зданий обычно под будущим зданием выкапывается котлован, глубина которого зависит от количества помещений, расположенных по проекту под землёй. В этом случае стены котлована подвергаются дополнительному усилению железобетоном, которое защищает фундамент от горизонтальных нагрузок. Фундаменты глубокого заложения предусматривают применение бетонных и стальных свай диаметром до 2 метров и длиной до 83 метров. Именно такие сваи были применены при строительстве Охта-центра на болотистых грунтах Васильевского острова.

При проходке сверхплотных и скальных грунтов применяются опускные колодцы, которые при достижении необходимой глубины заливаются бетоном, становясь обсадной трубой. Именно такую технологию применяют при строительстве сверхвысоких зданий в ОАЭ и Саудовской Аравии, где под относительно неглубоким слоем песка таятся труднопроходимые скальные породы.

Если в зоне строительства присутствуют подземные воды, используются колодцы-кессоны. Вода выдавливается из них при помощи сжатого воздуха.

Комбинированные фундаменты

Комбинированные свайно-плитные фундаменты являются наиболее сложными в плане монтажа, однако позволяют обеспечить устойчивость высотного здания в условиях разнородных грунтов. Примером может опять-таки служить здание Охта-центра в Северной столице.

Суть технологии состоит в том, что оголовки свай привариваются на дне котлована к балкам бетонного ростверка. В Санкт-Петербурге он двуслойный. Нижняя плита, соединённая со сваями, служит опорой для верхней плиты, служащей непосредственной опорой задания. В результате уменьшается давящий и изгибающий момент в отношений оголовков свай. Кстати, такая же схема применена при устройстве фундаментов ряда высоток Москва-Сити.

Теория и практика

Из-за недостатка практического опыта устройства СПФ высотных зданий данная область пока не отражена в ГОСТах и СНиПах. Строители-практики выработали следующие правила:

• несколько свай большой длины всегда лучше большого количества свай коротких. Чем дальше от края фундамента, тем короче должна быть свая;
• максимальные нагрузки на сваи идут по углам и вообще по периметру здания;
• грунт под плитой должен быть переуплотнён — для этого при разработке котлована производится недобор одного–двух метров грунта, а при устройстве свай делается предварительная скважина на 10 % уже диаметра сваи. Когда свая и плита встают на место, грунт принудительно уплотняется.

Учитывая уникальность высотных зданий первой категории ответственности и несовершенство существующей нормативной базы, при строительстве высотных зданий рекомендуется вести постоянный мониторинг состояния грунтов, свай, ростверка и ограждающих бетонных конструкций.

На что следует обратить внимание при устройстве фундамента

Не следует забывать, что существуют первичная и вторичная усадка грунта. Причём после того, как на фундамент начнёт давить вся тяжесть двухсотметровой высотки, деформация грунта может принять критические значения.

При устройстве свайных и комбинированных фундаментов следует обязательно определять области максимальной вертикальной нагрузки. Это места соприкосновения с фундаментом несущих стен, колонн и пилонов. Если в здании присутствует стилобат, места максимальных нагрузок следует выявлять особенно тщательно.

Поиск новых путей

Помимо классических, прошедших проверку временем фундаментов с вертикальными сваями, появились смелые проекты, предусматривающие диагональное расположение свай. Так, изобретатель Амир Сафин запатентовал проект, в котором свайный фундамент представляет собой горизонтальный ростверк, от которого под разными углами вниз отходят залитые бетоном полые металлические сваи, образующие под землёй гиперболоид вращения (нечто вроде песочных часов). Насколько жизнеспособна такая технология, должно показать время.

На сегодня в мире наиболее распространена технология устройства свайного или свайно-плитного фундамента глубокого заложения с выемкой грунта и монтажом заграждения по периметру («стена в грунте»). Она обеспечивает максимальную устойчивость конструкции и надёжную гидроизоляцию цоколя и подземных помещений и фундамента в целом.

Выбор типа фундамента — один из самых главных пунктов в создании рабочего проекта, если вы заказываете проектирование дома. Инженеры компании ООО «Оклэнд» имеет большой опыт в гражданском и промышленном строительстве. С нами вы можете быть уверены, что ваш дом вашей мечты простоит десятилетия.

Источник