Сейсмоустойчивые фундаменты для частного дома

Фундаменты в сейсмических районах, свайные фундаменты

В статье рассказывается об особенностях строительства фундаментов в сейсмических районах, какие требования предъявляются к свайным фундаментам в зонах сейсмического воздействия.

Содержание статьи:

Сейсмические районы – это зоны, в которых продолжаются горообразовательные процессы. С инженерной точки зрения это районы с силой землетрясения 6 баллов и выше.

Каждая точка земли в таком районе испытывает последовательное воздействие волн разного вида, поэтому колебания грунта при землетрясениях носят сложный пространственный характер. Из-за этого сейсмические силы могут иметь любое направление, быть переменными по скорости и величине.

Здания и сооружения, расположенные в сейсмических районах, подвергаются воздействию особых факторов, которые приводят к появлению дополнительных усилий в конструкциях и изменению условий их работы. Поэтому для обеспечения их надежности при проектировании и строительстве нужно учитывать силу землетрясения, которую обычно оценивают по общему разрушительному эффекту. Это касается как надземных построек, так и фундаментов.

1. Расчет фундаментов в сейсмических районах

Фундаментные конструкции и их основания рассчитываются на основное и особое сочетание нагрузок. В последнее обязательно включается сейсмическая нагрузка, которую получают при динамическом расчете всего здания на колебания и прикладывают в точках расположения масс элементов конструкций.

Динамический расчет учитывает:

массу отдельных элементов здания;

формы собственных колебаний;

особенности колебания сооружения;

конструктивное решение сооружения;

характер допустимых повреждений и дефектов.

Когда сейсмические нагрузки получены, выполняется статический расчет конструкций здания в предположении совместного действия сейсмической и статической нагрузки.

Отдельные категории грунтов требуют предварительного искусственного улучшения до начала строительства. Так, водонасыщенные пески разжижаются во время землетрясения и влекут провальную осадку зданий, поэтому их нужно предварительно уплотнять вибрированием).

Глубина заложения фундамента увеличивается для зданий повышенной этажности (строительство дополнительных подземных этажей).

Из-за растяжения и сжатия грунтов во время землетрясения части фундаментных конструкций могут смещаться относительно друг друга, потому в случае с бетоном рекомендуется строительство сплошных плитных фундаментов или непрерывных фундаментов из перекрестных лент. Для свайных фундаментов, подвергающихся аналогичному воздействию, в СП 24.13330.2011 также предусмотрен ряд рекомендаций.

2. Свайные фундаменты в условиях сейсмического воздействия

При проектировании свайных фундаментов (в том числе из винтовых свай), запланированных к эксплуатации в условиях сейсмического воздействия, необходимо учитывать требования раздела 12 «Особенности проектирования свайных фундаментов в сейсмических районах» СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» к сейсмостойкому строительству.

Согласно нормативному документу:

заглубление свай при строительстве в подобных районах должно быть не менее 4 м.

ростверк под несущими стенами здания в пределах одного отсека должен быть непрерывным и расположен в одном уровне;

верхние концы свай должны быть жестко заделаны в ростверк.

Устройство безростверковых свайных оснований недопустимо.

Влияние сейсмических воздействий на работу свайных фундаментов учитывают с помощью понижающих коэффициентов условий работы.

В случае с фундаментом из винтовых свай, увеличение горизонтальных усилий при землетрясении, может быть нивелировано, если использовать модификации свай с двумя и более лопастями (подробнее «Особенности расчета многолопастных винтовых свай»).

Такие конструкции демонстрируют лучшее восприятие всех типов воздействий, благодаря рассчитанным на основании данных о грунтах расстоянию между лопастями, конфигурации, шагу и углу наклона лопастей. Моделирование винтовой сваи выполняется в системах автоматизированного проектирования, которые базируются на методе конечных элементов (МКЭ).

Источник

Сейсмоустойчивые фундаменты для частного дома

После знаменитого Спитакского землетрясения в Армении в 1988 году, в СССР впервые всерьез занялись разработкой сейсмостойких жилых домов. Разумеется, речь шла о многоквартирных домах, поскольку строительство частных домов было фактически под запретом. Параллельно проходило районирование страны (выделение зон) по возможным силе и характеру землетрясений.

Большая часть территории СССР ( и России) находится в относительно благополучных с точки зрения сейсмики условиях. Большие участки Европейской части России, Сибири и Дальнего Востока находятся на стабильных массивах земной коры – так называемых платформах. И здесь вероятны только очень незначительные землетрясения, силой до четырех баллов. Большинство людей подобные колебания земной поверхности просто не ощущают. Зоны повышенной сейсмической активности – это молодые горные системы. Наиболее высока такая активность на побережье и островах Тихого океана. По счастью, население этих регионов России достаточно малочисленно, но землетрясение 1995 года на Сахалине, когда полностью был разрушен небольшой город Нефтегорск – пример того, как строительные методики СССР потерпели сокрушительное фиаско при испытании землетрясением, и привели к многочисленным человеческим жертвам.

Еще один регион с повышенной сейсмической опасностью – Кавказские горы. Кавказ – горы молодые, они постепенно растут. Правда, наибольшая активность данной зоны уже позади – об этом говорят потухшие вулканы Эльбрус и Казбек. Однако, наличие горячих источников, грязевых вулканов, достаточно частые небольшие землетрясения говорят о том, что геологические процессы Кавказских гор идут в постоянном режиме.

Кавказские горы занимают значительную часть Краснодарского края, проходя через всю его территорию с северо-востока на юго-запад. Все районы, находящиеся в пределах Кавказского хребта и его многочисленных отрогов, а так же полоса Черноморского побережья относятся к потенциально опасной сейсмической зоне. По прогнозам здесь возможны землетрясения до 8-9 баллов. С севера к Кавказским горам и их предгорьям примыкает обширная равнина, занимающая большую часть края. В основании этой равнины находится жесткая кристаллическая плита, являющаяся частью большой Восточно-Европейской (или Русской) платформы. Сверху плита покрыта большим слоем так называемых осадочных пород – глин, суглинков, песков. Этот материал принесен сюда многочисленными реками за много миллионов лет. На таком основании землетрясения маловероятны, если бы не активная зона Кавказа.

Северные районы края в этой ситуации находятся в благоприятной сейсмической зоне. Здесь землетрясения могут достигать максимальных значений в 5-6 баллов. Однако территория Краснодара и прилегающие районы относятся к зоне потенциальных восьмибалльных землетрясений. Как формируется зона землетрясения в этих районах? Очень примитивно можно описать этот процесс следующим образом. Горы растут на несколько миллиметров в год. Край плиты, на которой находится ряд районов края ( в т.ч. и Краснодар), упирается в активную зону роста. И горы в процессе подъема как бы тащат ее вверх. Возникает напряжение. В определенный момент, когда напряжение становится максимальным, плита «срывается» вниз – так возникает землетрясение. ( Мы примитивно воссоздали данную модель в домашних условиях – ЗДЕСЬ) Обычно ощущается 1-2 толчка, после чего землетрясение затухает. Ощутимые толчки происходят 1-2 раза в десятилетие. Чем более регулярно происходят мелкие, неразрушительные землетрясения, тем меньше вероятность того, что случится землетрясение катастрофическое. Малые землетрясения разряжают напряжения в земной коре, не давая накопиться разрушительному потенциалу. Как часто могут возникать крупные землетрясения на территории края? Ученые прогнозируют – раз в 5000 лет. Однако, такие прогнозы очень расплывчаты, и не хочется, чтобы прогнозируемый период пришелся именно на твою жизнь.

Как же построить здание, чтобы оно могло сопротивляться разрушительным силам Земли? Для многоэтажных зданий такие технологии детально прописаны. А как же быть с частными домами? Какие технологии при их строительстве применять? Да точно такие же, как и для высотных зданий, только применительно уже к более малым размерам.

Фундамент для дома. Мы уже писали о фундаментах для частных домов ЗДЕСЬ. Фактически, все виды фундаментов для дома, выполненные по технологии, достаточно сейсмостойки. Предпочтение же нужно отдать либо плитным, либо буронабивным их типам.

Стены. Материал стен не играет решающей роли в сейсмостойкости здания. Нужно лишь помнить, что стена должна представлять собой достаточно монолитную конструкцию. Т.е. кладку стен нужно обязательно армировать в соответствии с технологическими заданиями. Особое внимание – перемычкам над проемами. Наиболее надежны монолитные перемычки из армированного бетона. Следует помнить, что края перемычек должны заходить в толщу кладки не менее, чем на 15 см. с каждой стороны проема.

Армопояса. По окончании кладки каждого этажа, заливается монолитный армированный пояс – сплошная железобетонная балка по несущим стенам. Размеры этой балки в сечении должны быть не менее 15х15 см. Такой пояс удерживает стены при землетрясении от сваливаний внутрь строения или наружу. Если у вас одно- двухэтажный этажный дом, то для создания сейсмической защиты можно обойтись только армопоясами.

Пространственный монолитный каркас. Если же вы строите частный дом выше двух этажей, рекомендуется возводить при его строительстве монолитный железобетонный каркас. Т.е. до начала работ по кладке, выводится корпус здания из монолитных колонн и перекрытий, а уж затем пустоты заполняются кладочным материалом с обязательным порядным армированием. Ряд архитекторов с целью повышения сейсмостойкости создают т.н. сейсмостойкое ядро здания. Т.е. часть здания в центре отливается сплошным монолитом, а к нему привязываются все основные конструкции. Идея неплохая, но, во-первых, дорогостоящая, а, во-вторых, с нашей точки зрения – избыточная. Хотя некоторые идут еще дальше. И проектируют полностью монолитные дома. Но это уже явный перебор.

Достаточно большую роль в сейсмической устойчивости здания играет и его форма. Вообще говоря, оптимально в этом плане строительство круглых частных домов ( и мы такой один построили, см. здесь). Но по понятным причинам строительство таких домов – эксклюзив. Из более распространенных проектов дома близкие к квадрату в плане обладают большей сейсмической стойкостью. Эркеры, нависающие элементы, балконы – сильно понижают сейсмическую стойкость сооружения и при строительстве требуют специальных решений ( а, соответственно, и затрат).

При землетрясениях колебания земной коры происходят не только вверх-вниз, но и по горизонтали. Так вот горизонтальные колебания поверхности зачастую опаснее вертикальных.

Как решение проблемы гашения горизонтальных сейсмических волн, Юрий Домбровский в своей книге «Факультет ненужных вещей» предложил окружать строение на некотором удалении рвом глубиной до основания фундамента (или глубже) и шириной не менее 1 м. Такой ров гасит горизонтальные колебания, и увеличивает сейсмостойкость здания в разы. Конечно, иметь такой ров в плане – не эстетично. Но полость может быть заполнена легким материалом (например, керамзитом), либо накрыта сверху. Стилизация под замковый ров с водой тоже подойдет.

И еще один ( не дешевый) прием повышения сейсмостойкости. Если у вас в доме запланирован бассейн, то оптимально будет расположить его по центру первого (или цокольного) этажа здания. В этом случае при землетрясении линза воды за счет встречных колебаний будет гасить сейсмические волны.

Итак, при строительстве частного дома следующие мероприятия позволят вам не бояться землетрясений:

-надежный фундамент для дома;

-армированная кладка стен;

-пространственный железобетонный каркас.

Стройте, и не бойтесь землетрясений!

Накануне 2015 г. один из клиентов заказал нам строительство частного дома с сейсмически устойчивым фундаментом. Этот фундамент для дома ему обошелся ровно на один миллион рублей дороже стандартного ленточного. Ну что же, за сейсмическую устойчивость здания нужно платить!

Источник

Какой подобрать фундамент под частный дом. Сейсмика.

Приветствую вас уважаемые!

Обращаюсь к вам, т.к. другие форумы домохозяйкам подходят, а здесь надеюсь не прогонят.
Имея 20-ти летний опыт строительства промышленных и гражданских зданий, не могу определится с фундаментом для своего дома. Знакомые проектанты либо с насмешкой отвечают на мой вопрос, либо ДОТ предлагают, чтоб потом не краснеть наверно.

А вопрос в чем? Имея скудные сбережения, хочется экономично построить, т.е. профессионально.

Общие данные:
1. Грунты — не скала, но очень твердая глина. Рядом построились.
2. Сейсмика — 7 баллов.
3. Уклон в 30 градусов. Без подвала не обойтись.
4. Каркасник, ЖБ
5. Стены — монолитный пенобетон в 300 мм, Д600, с фиброй. Изготовление на месте.
6. Перекрытия: над подвалом ЖБ, а над 1-м этажом — деревянное.
7. Кровля — металлочерепица.
8. Размеры в плане 8000*8500 мм
9. Глубина промерзания 0,8 м.

По предварительным прикидкам, часть фундамента придется поднимать от уровня земли, на 0,5 м.

Ленточный фундамент — дорого, склоняюсь к отдельным фундаментам, столбчатым.

Далее моменты для уточнения:
1. В нормативной документации, ограничение в использование столбчатых фундаментов в сейсмической зоне нет, только в ростверке дополнительную арматуру закладывают.
2. Насколько еще просвещался — уровень закладки фундамента, в сейсмической зоне, должен быть на одном уровне, без перепадов. Если исходить из этого, то 80 % моего фундамента нужно углублять не менее чем на 0,5 м, что удвоит практически стоимость фундамента при ленточном исполнении.
3. Кроме экономии, вариант столбчатого фундамента, в случае землетрясения предотвращает горизонтальный сход с горы моего дома, выступая как анкер (мои думки).
4. Еще колоны каркаса предлагают 400*400 мм, при высоте этажа в 2,5 м. Не много ли?
5. И почему не берется в расчет каркаса монолитный пенобетон, анкерован с колонами, который имеет прочность В2,5, а с фиброй еще 60% добавляется?

Буду признателен вашим подсказкам, замечаниям, а так-же конкретики исполнения.
Прилагаю модель моего будущего дома.

Источник

Фундамент в сейсмических районах

Популярные материалы

Today’s:

• Ленточный фундамент
• Ленточный фундамент
• Ленточный фундамент
• Ленточный фундамент

Снип ленточный фундамент. СНиП фундамент ленточный мелкозаглубленный

Фундамент для дома, какой выбрать. Как правильно выбрать фундамент для дома

Фундамент — это основа дома, позволяющая равномерно распределять нагрузку на грунт. Есть 4 вида оснований. Исходя из типа, размера строения и других факторов, решают, какой фундамент выбрать для дома, чтобы здание не деформировалось.

Что влияет на выбор фундамента

Первое, что учитывают – это тип грунта под будущим строением. Нужно определить может ли почва удержать столбы или нужно заливать монолит.

На выбор влияет общая масса постройки. Фундамент длябудет проще, чем для двух- трехэтажного. Должны браться в учет стены, пол, потолок и мебель, которая будет находиться внутри здания.

Каркасный двухэтажный дом на прочном фундаменте с высоким цоколем

Главные правила строительства основания:

Как отремонтировать фундамент старого деревянного дома. Ремонт ленточного фундамента деревянного дома

Как отремонтировать фундамент деревянного дома? Чтобы увидеть реальную картину и масштабы повреждений , придется старый фундамент оголять. Если речь идет о ленточном, сложенном когда-то из бутового-цементной смеси, то по периметру всего строения роется траншея шириной до полуметра и глубиной до основания фундамента.

Гидроизоляция ленточного мелкозаглубленного фундамента. Гидроизоляция мелкозаглубленного ленточного фундамента

Мелкозаглубленный ленточный фундамент можно гидроизолировать несколькими способами.

Обмазка битумной мастикой — это самый экономный вариант. Этот вариант подходит в тех случаях, когда нужна защита от возможного капиллярного поднятия УГВ или от возможного проникновения поверхностных вод. Такая гидроизоляция не выносит сдвигающих и натягивающих нагрузок, поэтому чаще и легче всего повреждается. По этой причине данную гидроизоляцию следует наносить на ровную поверхность, предварительно высушенную. Также нужно защищать ее от механических повреждений. А повреждается эта гидроизоляция, как правило, при засыпке котлована грунтом, который часто содержит строительный мусор (камни, обломки арматуры, стекол и прочий мусор).

Как брусовой дом обложить кирпичом. Продумываем детали на этапе проектирования

Обложить дом из бруса кирпичом не составит труда даже человеку, не имеющему опыта в кирпичной кладке. Но здесь вопрос не в мастерстве работников, а в надежности, устойчивости и долголетии строения. Необходимо убедиться, что кирпичная стена не навредит брусовому каркасу и дому в целом:

Что такое фундамент. В зависимости от типа конструкции

По типу конструкции различают фундаменты:

Столбчато ленточный фундамент мелкозаглубленный. Плюсы и минусы

Мелкозаглублённые основания столбчатого типа часто используются в частном строительстве

По сути, столбчатое основание – это сетка из вертикальных опор с минимально возможным поперечным сечением. Опоры устанавливаются во всех точках здания, где сосредотачиваются максимальные нагрузки (по углам, на пересечении стен, под колоннами, простенками, несущими балками, в месте обустройства печи или камина).

Мелкозаглублённые основания столбчатого типа часто используются в частном строительстве. Они подходят для лёгких каркасных строений, деревянных построек без подвалов, которые несильно нагружают грунт. Такие конструкции простые в исполнении и относительно недорогие.

Фундамент для деревянного дома на глине. Типы оснований

При уровне воды в грунте ниже высоты промерзания почвы, используют монолитный ленточный фундамент с увеличенной подошвой. Площадь опирания становится больше, что позволяет равномерно распределить давление. От ленточных оснований необходимо отвести воду, посредством укладки песчаной подушки и дренажных труб.

Усиление фундамента старого дома. Способы укрепления фундамента

Для каждого вида дома существует определенная методика по усилению основания

Для каждого вида дома существует определенная методика по усилению основания. Все строения условно можно разделить на:

Например, устранить дефекты на деревянном доме можно путем его передвижения или поднятия. Такой способ не подойдет для каменных или кирпичных домов. Каждое строение имеет свой тип цоколя и все ремонтные работы необходимо проводить с учетом проекта дома.

После заливки фундамента когда можно делать гидроизоляцию. Горизонтальная

Задумываться о том, как сделать гидроизоляцию ленточного фундамента горизонтального типа, необходимо еще на этапе проектирования конструкции. Подготовительные мероприятия могут занимать до 17 дней (дополнительно к основным работам). Горизонтальная изоляция защищает фундамент от капиллярных грунтовых вод в соответствующей плоскости. Обязательно включает систему дренажа, обустраиваемую при залегании подземных вод на высоком уровне.

Под лентой делают прочное основание, на него монтируют слой гидроизоляции. Часто для этого создают подушку большей толщины, чем будущий фундамент. Самый простой вариант (подходит для бани, гаража и т.д.) – выполнение стяжки из цемента и песка в пропорции 1:2.

Технология обустройства горизонтальной гидроизоляции:

Как построить быстро дом. Тонкости выбора материалов

Проще всего вести строительство дома в одиночку с использованием древесины в качестве материала стен

Если вы решили самостоятельно построить дом от фундамента до крыши, то до того как вы определитесь с планировкой, вам стоит решить из чего вы будете делать стены, поскольку это может отразиться на планировочном решении и проекте в целом.

Жилой дом может строиться из следующих материалов:

Как сделать фундамент под деревянный дом. Какой выбрать

Для пристройки к деревянному дому из бруса без наружной облицовки целесообразно использовать под основу следующие конструкции фундамента: столбчатую, свайную или мелкозаглубленную ленточную конструкцию. Они славятся низкими ценами, хорошей устойчивостью, их возведение не требует глубоких специальных знаний.

Ленточное основание (на глубину не более 50–70 см) – наиболее часто встречающийся вид. Используют его на сложных грунтах при грунтовых водах свыше 1 м от нулевой отметки.

Источник