Все начинается с фундамента

Всем здравствуйте! Shur. Читал-читал очень сложно, не понял. Врубился только после дополнения Arr про гвоздик. Тогда наверно уж точнее было бы представить это как выдергивание пластмассового дюбеля с гвоздиком из гипсокартона. Пластмасса – это слой грунта на уширении. Подумаю над Вашим предложением, как это можно представить. Пока не готов ответить. Arr. По вопросу целесообразности устройства пергамина/пленки, как мер против трения по боковой поверхности столба. Давайте рассмотрим уж этот процесс детальней, чтобы окончательно решить, как тут быть. Мы сделали в грунте лунку. Стенки ее неидеальны и не гладкие и имеют отклонения от цилиндрической поверхности,да и сама ось скважинки может быть не прямой и наклонютой к вертикали. Думаю, что в справедливости этого утверждения никого не надо убеждать. Вставили туда оболочку из пленки и залили бетоном. Неотвердевший бетон в скважине при укладке ведет себя как жидкость с удельным весом равным плотности бетона, т.е. 2,4 г/см3. Давайте посчитаем величины давления на стенки скважины. На глубине 1 м. давление будет 2,4*100=240 Г/см2, или 0,24 кГ/см2=0,24 ати. То есть, на площадку 10х10 см. действует сила 0,24*10*10=24 кГ. Много это или нет? Возьмем горшок с цветком, выдернем цветок, чтоб не мешался, положим пару слоев бумаги, пергамина, пленки или чего еще, накроем фанеркой 10х10 и сверху поставим гирю полтора пуда. Через час (примерное время схватывания бетона, потому что еще час на перевозку бетона с завода = всего 2 часа) гирю убираем и смотрим. Отпечаток фанерки на грунте есть. Это означает простой факт, что при бетонировании все эти пленки/пергамины гидростатическим давлением бетона так вожмет в грунт, что прокладка эта примет форму, точно повторяющую боковую поверхность скважины со всеми неровностями. Попробуйте поскользить в таких условиях. Никакого скольжения не будет и в помине. Трение по боковой поверхности столба будет. Дополнительно при замерзании грунт будет обжимать столбик со всех сторон, увеличивая силу трения по боковой поверхности. Поэтому думаю, что на боковую поверхность столбика будут действовать как силы морозного пучения , так и удерживающие силы трения по поверхности еще непромерзшего нижележащего слоя грунта. По мере промерзания вглубь, будет меняться соотношение выдергивающая/удерживающая сила и когда они сравняются , наступит момент критического состояния, когда уже будет «достаточно одной таблэтки». К этому моменту поверхность земли между столбиками будет уже выгнута вверх, потому, что там ее ничто не держит, и зазор между низом ростверка и землей уменьшится. После наступления критического состояния он (зазор) уже не будет уменьшаться, чтобы убедиться в этом, надо лишь дождаться более сильных морозов. Наверно, именно такая картина дает основание разработчикам этого фундамента утверждать, что они устойчивы против морозного пучения. Думаю, это потому, что, просто ни разу не попадали на нормальные пучинистые грунты. Думаю, что столбики плавно превращаются в короткие сваи и надо рассматривать их работу как свайного фундамента. Там немного все по другому. Как учесть работу сваи с уширением на острие на выдергивание с учетом морозного пучения сходу не скажу. Почитаю литературу, потом расскажу. Пока все. Николай.

Прикинул, что можно поставить на такие столбы, рассчитанные как буронабивные сваи-столбы в мягкопластичных глинах. Расчетная нагрузка без уширения порядка 1,4 т., с уширением 40 см – 2,8 т. В книге «Пучение промерзающих грунтов и его влияние на фундаменты сооружений» Орлов, Дубнов, Меренков Стройиздат, Ленинградское отделение 1977 описано экспериментальное исследование взаимодействия замерзающего грунта со сваей. При промерзании до глубины 0,5-0,6 м. картина практически совпадает с той, которую я описАл в предыдущем письме. Думаю, это является аргументом в пользу такого представления работы фундамента. Примитивное определение расчетной нагрузки на выдергивание сваи по схеме пластмассового дюбеля (то есть учет несущей только по боковой поверхности , равной диаметру уширения) дает цифры 0,9т и 1,4-1,5 т соответственно. Такие цифры соответствуют глубине промерзания 20-40 см по величине силы морозного пучения( такая же величины силы пучения). Таким образом, если обеспечить глубину промерзания 20-40 см , то пучить ничего не будет. Уффф. Кажется от промерзания удалось избавиться. Теперь про плитные фундаменты. Такой тип фундамента применяется для очень сильно нагруженных оснований, когда применение ленточных фундаментов невозможно по одной простой причине. Ширина ленточных фундаментов получается такой большой, что под параллельные стены фундаменты начинают налазить друг на друга, то есть весь фундамент в целом получается в виде сплошной плиты по площади здания. Это начинается примерно с 12-17 этажного здания, ну конечно еще от грунтов зависит сильно. Для чего плита под одноэтажный деревянный дом не знаю, каждый должен решить это для себя сам. Вижу только одну мотивацию- сделать подвал с объединением конструкции пола с фундаментом. Однако есть одно "но". Заключается в следующем. Для того, чтобы это была единая цельная конструкция и в ней не возникали трещины, необходимо выдержать какой-то минимальный процент армирования бетона – отношение площади рабочей арматуры в каждом направлении к площади армируемого сечения бетона. Рабочей арматурой можно считать только ту арматуру, которая располагается в растянутых зонах плиты. Растянутые зоны фундаментной плиты, на которой стоят стены располагаются как в верхней, так и в нижней зоне плиты. Поэтому придется армировать плиту сетками как внизу, так и вверху. На мой взгляд минимальный процент армирования будет около 0,1-0,2 %, то есть на участок плиты толщиной 20 см. и шириной и длиной 1 м. надо положить 20*100*0,001=2см2 арматуры в двух взаимно перпендикулярных направлениях, как в верхней зоне, так и в нижней зоне плиты. При шаге стержней 200 мм. это соответствует диаметру 9 мм., но такую арматуру не выпускают, ближайший бОльший диаметр 10 мм. Кроме того, имеется ограничение по минимальному диаметру в 10 мм для нижней зоны фундаментов. Получаем итого 2*2*2*100*7,85=6,3 кг арматуры., или 6,3/0,2=31 кг/арматуры на 1м3 бетона, что очень мало(здОрово). Обычно расход арматуры в ленточных фундаментных плитах порядка 50-100 кг/м3. Если учесть, что при укладке бетона придется ходить по этой сетке, то все-равно придется увеличить конструктивно диаметр арматуры. Дальше каждый для себя может посчитать расход арматуры на фундамент. Это только по конструктивным требованиям. Если еще рассматривать требования прочности, то там может получиться больше. Но, думаю для одноэтажного деревянного домика конструктивных требований хватит за глаза. Это речь шла про плиту, как единую конструкцию. Если кто-то захочет скроить и сделать по другому, уменьшить количество арматуры, то тут уже надо хотя бы примерно знать где будут растянутые зоны в бетоне и принципы конструирования железобетона, чтобы не образовались трещины в плите. Для не специалиста, не изучавшего хотя бы такую примитивную дисциплину, как сопромат, это думаю тяжело сразу определить правильно (где будут эти области). Просто можно будет определить только когда все сделано и уже треснуло - где трещины, там и растянуло:) . Наверно вкратце можно так сказать про плитный фундамент. Николай.

Ник_Ник написал : Для не специалиста, не изучавшего хотя бы такую примитивную дисциплину как сопромат,

Это вы верно заметили. Я изучал сопрамат, но хоть убей меня-ни одну формулу не вспомню:) Хотелось бы ваше мнение по поводу решения заливки фундамента враспор с грунтом.....

To Ник_Ник

Развернутый ответ про столбы, спасибо! Правда не все понятно с рубероидом и боковым трением. Еще по идее, вниз, начиная с расширения бетон без рубероида и при вибрировании наверное маленько грунто-бетон еще по окружности получается, расширяя и само уширение.

Xarlampij Если Вы имеете ввиду учет сил сцепления по боковой поверхности траншеи, куда залили бетон при устройстве ленточного монолитного фундамента, то эти силы обычно не учитываются при рассмотрении допустимой нагрузки на фундаменты для фундаментов мелкого заложения.Учитываются только силы по подошве фундамента. Для фундаментов большего заложения тоже не учитываются, но там уже потому, что как правило сначала копается котлован и силы сцепления по боковой после обратной засыпки стен ни один нормальный человек не будет учитывать при определении допустимых нагрузок на фундамент. Это только разве кто захочет тиснуть научную статейку, и заиметь больше научных публикаций на тему "а что бы было если учитывать силы сцепления по боковой". Shur Прикидочные подсчеты я привел для того , чтобы показать, что при глубине столбиков более 1 м уже нельзя не учитывать силы сцепления столба с грунтом по боковой поверхности, даже если он обернут пленкой или картонным материалом с битумной пропиткой (толь, рубероид). Внизу перемешивания с грунтом если и получится , то максимум на толщину 1-2 см . Называть это грунтоцементной сваей на мой взгляд нельзя по причинам, которые описываю далее. Технология устройства грунтоцементных свай буроинъекционным методом сводится вкратце к следующим операциям: На заданную глубину бурится скважина диаметром 60-80 мм (какое есть оборудование); В скважину опускается трубчатый ствол,на конце его имеется головка с двумя горизонтально диаметрально противоположно расположенными соплами. Такое расположение сопел делает суммарный кинетический момент струй близким к 0 и ствол не уводит в сторону; Через эту систему подается цементный раствор под давлением до 500 ати. Кинетическая энергия струи раствора такова, что разрушает любой грунт на глубину 200-300 мм. Раствор при этом перемешивается с грунтом. При одновременном вращении и поднятии ствола струи раствора разрушают стенки скважины, получается грунтоцементная свая диаметром 500-600 мм. Прочность бетона получается порядка 15-30 кГ/см2. В состав комплекса входит растворный узел, насос высокого давления и сама установка , как правило на гусеничном шасси. Думаю, понятно, что это не для одноэтажных домиков, потому что довольно дорогое удовольствие и техника эта применяется там, где обычные способы производства работ невозможны или требуют еще бОльших денежных вложений. Николай.

Ник_Ник написал : Наверно вкратце можно так сказать про плитный фундамент.

Вы как будто смотрели, как я укладывал арматуру для своей плиты :) У меня так и почучилось - 2 сетки из 10 с шагом 200 мм и усиление по периметру и под несущими стенами. Я когда прикинул расход бетона и арматуры под плиту и ленточный, получилось, что плита выходит дешевле по всем показателям(бетон, арматура, опалубка, работа) . Но в качестве бонуса сразу же получается и черновой пол по всему цоколю.

Ник_Ник написал : то эти силы обычно не учитываются при рассмотрении допустимой нагрузки на фундаменты для фундаментов мелкого заложения

Не возникают? Или малы? Или особые условия процессов?

Ник_Ник написал : Для фундаментов большего заложения тоже не учитываются, но там уже потому, что как правило сначала копается котлован

Но по предложенному варианту...

Xarlampij написал : фундамента враспор с грунтом...

Можно углубиться до 2 метров(например)

Ник_Ник написал : Для сильнопучинистого грунта значение удельной касательной силы пучения 1, среднепучинистого 0,8 и слабопучинистого грунта 0,6 кГ/см2 боковой поверхности столба.

Что не так?

Вопрос есть.... общего характера. Правильно ли я понимаю, если обеспечить теплоизоляцию грунта по периметру дома, то фундамент играет роль лишь могучей балки для равномерного распределения нагрузки на грунт, и глубина его заглубления не имеет никакого значения? Т.е. пенопласт закопать по периметру и всё?

2Ник_Ник Мое предпочтение смотреть на строительство глазами застройщика. Это значит при минимуме затрат получить максимально возможно пользы:) В достижение этих целей обычно не копается котлован, а роется траншея и по ней заливается фундамент. Единственно, я предлагаю пленкой обкладывать траншею, предохраняя бетон от перемешивания с землей, для этих же целей устраивать нечто вроде кондуктора для заливки бетона. В случае когда выкапывается котлован, фундамент монтируют из блоков. Цена блока плюс работа крана-дороговато. Заливка в опалубку не распространено (Штатная опалубка для малоэтажного строительства вещь диковинная). Так надо бы залить в один прием (в крайнем случая отдельные пояса). И, кстати, Геннадий мог бы распространить здесь идею полистирольной опалубки:)Лично я пользуюсь 3 парами оборотной опалубки (0.6 на 1.2 метра. вес~ 10 кг.) Распалубку произвожу минут через 20 после укладки бетона. :) Единственно, ни разу не рисковал предложить тонкостенный фундамент (возможно усиление колоннами) Допустим см 20:). Опять же плитный фундамент может быть полом цокольногоэтажа, но сплошняком 20 см для него жалко. Может 20 см на ребра жесткости, просветы-5 см ? Ваше мнение, при неких усредненых значения по грунту...

КонстаТим написал : Дам только ссылку на свою же статью сравнения ленточного и столбчатого фундамента.
http://dom.delaysam.ru/fundament/fundament8.html

Константин, статья чушь полная!
Ты не боишься подкладывать «бомбу» замедленного действия, под дома своих читателей? Фундамент, это основа!!! Если человек, при начале строительства озабочен его удешевлением (с естественной потерей свойств), то гнать поганой метлой надо такого застройщика, с его собственного участка. Сколько в процентах, от общей сметы, стоит фундамент? А? Процентов 10%? Куда удешевлять?
Нет и никогда не было мелкозаглубленного фундамента в центральной России!
А столбчатый, это совсем необязательно ТИСЕ. И даже совсем не ТИСЕ……..

Ник Ник, респект!!! Надеюсь и дальше будешь "гнать", этих Кашпировских и Чумаков, из строительства!!!

Всем здравствуйте! NikolaBY Это хорошо, что Вам удалось соблюсти конструктивные требования. На практике , где-нибудь да что-нибудь не удается соблюсти. Светофор. По вопросу учета трения фундамента по боковой поверхности грунта. Я вел речь о том, что ту силу трения , которая возникает при укладке бетонной смеси в траншею, а она в этом случае позволяет вроде бы нагрузить фундамент бОльшей нагрузкой, т.е. можно сделать фундамент поуже при одной и той же полезной нагрузке, никто на практике не учитывает. На мой взгляд, это не потому, что реальную величину этой силы трудно учесть ( величина зависит от глубины траншеи, вида грунта, способа укладки бетонной смеси, качества вибрирования и прочих факторов), а потому, что при последующей эксплуатации здания величина трения по боковой поверхности изготовленного таким образом фундамента может измениться – например, откопали (углубили) внутри подвал, снаружи откопала ямку для устройства ввода какой-нибудь инженерной сети и т.п. В любом из этих случаев произойдет уменьшение сил трения по боковой поверхности и допустимую нагрузку на фундамент нужно уменьшать, иначе любое из этих действий может привести к дополнительным осадкам фундаментов. В случае мелкозаглубленных фундаментов такое решение (учет сил трения) неоправданно еще и потому, что в зоне сезонного промерзания грунтов на контакте поверхности стены и грунта величина сил сцепления со стеной при оттаивании падает до нуля, т.е. опять учитывать ее величину для определения полезной нагрузки на фундамент опрометчиво. А величины сил морозного пучения к этому вопросу не имеют отношения. Andrey_o Мне кажется, Вы правильно сформулировали вывод, только я бы внес в Ваш вывод еще уточнения.

• правильней называть не «балка», а «система перекрестных балок на упругом основании», ведь там не одна, а несколько балок. -могучими они получаются только тогда, когда выдвигается требование обеспечить жесткость и геометрическую неизменяемость всего здания в целом ТОЛЬКО за счет конструкции фундаментов. Если это требование не выдвигать, то балки не обязательно должны быть развитого сечения. Тогда необходимо обеспечить совместную ( то есть как единое целое) работу конструкций стен и фундаментов. Это для зданий с жесткой конструктивной схемой ( кирпич например). Если деревянный сруб, то он не может быть жестким, да и требования к нему не такие жесткие, скривит – никто и не заметит, пока не треснут стекла или не заклинит дверь. Именно поэтому все сельские срубы практически не имеют фундаментов в том виде, в каком это получается для кирпичных домов.
• требование нормативных документов заглублять фундаменты ниже уровня сезонного промерзания грунтов призвано обеспечить в первую очередь стабильность поведения грунтов, фундаментов и всего здания во времени. Кроме того, вводы коммуникаций, таких, водопровода и канализации, например, тоже должны выполняться , как правило, ниже этого уровня. При всестороннем утеплении отмостки по периметру здания, исключающем возможность промерзания грунта под слоем утеплителя, вроде и можно выполнить фундаменты мелкого заложения, как Вы указали. Нужно учесть только то, что это должны быть как-то выполнены требования для коммуникаций. Ну и самое последнее, но и главное – это то что мелкогозаглубленные фундаменты – могут быть только СЛАБОНАГРУЖЕННЫМИ , если поставлены на грунтовое основание, а не на скальные породы. При увеличении нагрузки на такой фундамент, грунт может попросту выдавить из-под него. А это как правило один этаж и все.
  Xarlampij Вопрос уменьшения толщины монолитной фундаментной плиты упирается в следующие требования: -защитный слой бетона с нижней стороны должен быть не менее 5-7 см ( зависит от свойств грунтовой воды)
• точность устройства поверхности котлована обычно не превышает 10-15 см ( высотные отметки)
• точность укладки и выравнивания бетонной смеси даже виброрейкой и по направляющим при выполнении больших объемов работ не превышает 1-2 см -минимально возможная конструктивная высота плиты как конструктивного элемента не менее 14-16см+защитный слой(см выше), иначе это будет гибкая конструкция и в ней неизбежно появятся трещины при любых эксплуатационных деформациях здания
• перечень можно продолжать еще достаточно долго. Мне кажется, что уже перечисленного достаточно, чтобы сделать вывод о том, что минимальная разумная толщина фундаментной плиты получится около 25 см. Ужать на меньшую толщину не получится. Вы по сути предлагаете выполнить кессонную плиту, только вверх ногами. В самом кессоне тоньше 15 см вряд ли получится по озвученным выше причинам. По полистирольной опалубке. Это довольно специфическая вещь и , думаю для фундаментов не очень подойдет. Задумана для изготовления стен толщиной гораздо уже, чем ширина фундамента. Придется менять все размеры опалубки. Ну и наверно по деньгам - она же одноразовая, даже из любой доски одноразовая опалубка дешевле, а в земле качество поверхности не видно. Если речь идет о неоднократно применяемой инвентарной опалубке, то она на мой взгляд по деньгам эффективней. IPSIV Я не могу согласиться с Вашей такой резко-негативной оценкой статьи КонстантТима. На мой взгляд там практически все правильно, за исключением оценки несущей способности столбчатых фундаментов ТИСЭ. В этих цифрах я не согласен, считаю их завышенными и уже приводил ранее свои оценочные величины допустимых нагрузок на эти фундаменты. А по вопросу мелкозаглубленных фундаментов , если Вас интересует мое мнение, то все технические решения у КонстанТима соответствуют требованиям, изложенным в инструктивных и рекомендательных документах по конструкции мелкозаглубленных фундаментов. Ну и по поводу Вашего утверждения насчет мелкозаглубленных фундаментов, хочу сказать, что практически все деревянные дома стояли именно на таких фундаментах, то есть подошва их была расположена выше уровня сезонного промерзания грунтов.Другой вопрос, правильно ли они были выполнены с точки зрения современных требований к фундаментам. Ну а столбчатые фундаменты это всего лишь разновидность отдельно стоящих фундаментов, как правило не оказывающих влияние друг на друга. Николай.