|
О строительстве традиционном и не очень.
Фундаменты бань и саун.
Л. Гинзбург, кандидат технических наук
В одном из строительных журналов за 2007 год в публикации, посвященной устройству фундаментов саун, утверждается, что «конструкции фундаментов саун не многим отличаются от конструкций фундаментов других зданий», и поэтому в пучинистых грунтах их необходимо закладывать ниже глубины промерзания.
Журнал тот поступает в информационные службы Мэрии Москвы, Государственной Думы, Совета Федерации и Управления Делами Президента. Уверен, что изданию нужно пересмотреть свои представления в части устройства фундаментов малоэтажных зданий и привести их в соответствие с действующими Строительными Нормами. Иначе государственные мужи будут думать, что в Московской области, например, при нормативной глубине промерзания 1,4 м фундаменты бревенчатых бань в глинистых грунтах необходимо заглублять на 1,5... 1,6 м. А в Новосибирской или Омской областях при нормативной глубине промерзания 2,2 м заглубление должно быть не менее 2,3...2,4 м. То есть высота фундаментов становится соизмеримой с высотой самого одноэтажного строения. С такими подходами можно и государственную программу по строительству доступного жилья завалить — никаких средств не хватит (шутка).
О том, что так строить нельзя, свидетельствует ряд положений Строительных Норм и Свода Правил по проектированию и строительству — СП 50-101-2004. Разберёмся с этим по порядку.
1. На принятие решений по фундаментным конструкциям в первую очередь влияет уровень ответственности сооружения.
В отличие от жилых домов, которые относятся ко II уровню ответственности, сауны, бани, хозблоки и другие вспомогательные строения относятся к III уровню. Для таких сооружений Строительные Нормы (СНиП 2.02.01-83*) допускают определение единого размера опорной части фундаментов по среднему давлению от надфундаментной части здания.
В сооружениях более высокого уровня ответственности требуется дифференцированный подход — под стенами с разными нагрузками определяют соответствующие размеры фундаментов.
2. На принятие решений по конструкции фундаментов существенное влияние оказывает пространственная жёсткость надфундаментной части строения. Чем она меньше, тем большие требования предъявляют к пространственной жёсткости фундаментов.
Чаще всего надфундаментную часть индивидуальных бань и саун выполняют в виде сруба из брёвен или брусьев. При небольших размерах (3x4 и 4x5 м или близких к этим значениям) четырех- пятистенный сруб представляет собой достаточно жёсткую пространственную конструкцию. В этом случае требования к жёсткости фундаментов минимальны и поэтому можно использовать столбчатые, в том числе буровые опоры, ригельные и сборные ленточные фундаменты (рис. 1 а,б,в).
Рис. 1.
Применение фундаментов под банями и саунами.
Применение монолитных ленточных фундаментов при этом не возбраняется.
При больших размерах срубов (6x6 и 6x8 м и более) или при возведении стен, чувствительных к неравномерным деформациям (из кирпича и других штучных материалов), пространственная жёсткость надфундаментных конструкций понижается и поэтому возрастают требования к жёсткости самих фундаментов. В этих случаях можно использовать столбчатые и буровые опоры с железобетонным ростверком, комбинированные сборно-монолитные ленточные или монолитные фундаменты (рис. 1г,д,е). На слабых грунтах рекомендуется применять плитные фундаменты.
3. На принятие решений по фундаментам существенное влияние оказывают пучинистые свойства грунтов строительной площадки. В непучинистых грунтах, к которым относятся крупные и средней крупности пески и крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, глубина заложения фундаментов не зависит от глубины промерзания грунтов. В этом случае можно применять незаглублённые или малозаглублённые фундаменты (рис. 2а,б)
Рис. 2.
Конструкция основания и фундаментов в непучинистых грунтах: а — незаглублённый фундамент; б —малозаглублённый фундамент
Ширину цоколей определяют из условия размещения надфундаментных конструкций (бревно, брус, балки перекрытия). Некоторые из решений показаны на рис. 3а,б. Возможны и иные варианты.
Рис. 3.
Ширина цоколя в зависимости от конструктивного решения узла опирания надфундаментной конструкции: а — при применении столбчатых или буровых опор; б — при применении ленточных фундаментов
Размер опорной части фундаментов определяют в зависимости от расчётного сопротивления грунтов и нагрузок от строения. В однородных грунтах чем больше заглубление фундаментов, тем больше расчётное сопротивление грунтов, следовательно, требуется меньшая площадь опорной части. Если давление от строения на грунт не превышает его расчётного сопротивления, то деформации осадок будут оставаться в допустимых пределах.
Для рассматриваемых строений надо стремиться использовать фундаменты простой прямоугольной в сечении формы (рис. 4а).
Это возможно при увеличении заглубления фундаментов. Однако следует иметь в виду, что при этом увеличивается расход бетона и материалов на изготовление основания. Поэтому во многих случаях экономичнее делать фундаменты с более широкой опорной частью, но с меньшим заглублением (рис. 4б).
Рис. 4.
Варианты конструктивного решения опорной части фундаментов: а — прямоугольная форма фундамента-цоколя; б — более экономичное решение с расширенной опорной частью фундамента
• На этих и последующих рисунках показана высота цокольной части, рекомендуемая для Московской области и областей, соседних с ней.
Если в фундаменте, устраиваемом на поверхности, требуется уширение опорной части, то лучше её заглубить на высоту полки, которую делают чаще всего равной 0,2 м.
4. В потенциально пучинистых грунтах, к которым относят повсеместно распространённые мелкие и пылеватые пески, супеси, суглинки и глины, глубина заложения фундаментов лёгких строений зависит не только от величины нагрузок и расчётного сопротивления грунтов, но и от степени их пучинистости.
В таких грунтах важнейшим условием надёжности фундаментов является их устойчивость при действии по боковой поверхности касательных сил пучения. Подошвы фундаментов под действием этих сил, при промерзании грунта на расчётную глубину, не должны отрываться от основания. Только в этом случае они могут считаться надёжными.
При малых нагрузках от рассматриваемых строений чем больше заглубление фундаментов, тем дороже обходятся мероприятия по обеспечению их устойчивости. В этом случае с экономической точки зрения целесообразно применять мелкозаглублённые фундаменты на противопучинной подушке. Заглубление может составлять в этом случае 0,2...0,5 м.
Чем больше степень пучинистости грунтов и меньше нагрузки на основание, тем меньше для обеспечения устойчивости должно быть заглубление фундаментов.
При известных нагрузках от строения и назначенном заглублении устойчивость фундаментов обеспечивают за счёт ширины траншей (котлованов), пазухи которых засыпают непучинистым грунтом. Пучинистый грунт как бы отодвигают и его воздействие на фундаменты уменьшается (рис. 5).
Рис. 5.
Расчётная схема обеспечения устойчивости мелкозаглублённых фундаментов в пучинистых грунтах: В — ширина опорной части фундамента; Вн — ширина пазухи обратной засыпки; dф — глубина заложения фундамента; tн — касательные силы пучения; Qg — нагрузка от строения
(Более подробно с расчётом малонагруженных фундаментов на устойчивость в пучинистых грунтах можно ознакомиться в моей статье «Устойчивость фундаментов малоэтажных домов в пучинистых грунтах», опубликованной в №6 журнала «Советы профессионалов» за 2005 год).
При промерзании пучинистого грунта ниже заложения подошвы фундаментов возможны некоторые деформации пучения. Их допустимые абсолютные значения для деревянных срубов — 5,0 см, а для стен из штучных материалов — 2,5 см. Ограничение деформаций достигают заменой под подошвой фундаментов части пучинистого грунта непучинистым. Засыпку устраивают из крупного или средней крупности песка такой толщины, чтобы деформации пучения оставшегося слоя не превышали допустимые величины.
Имеются также ограничения по неравномерным деформациям пучения.
Так как деформации пучения в разных частях строения происходят неравномерно, допустимые относительные деформации пучения (прогиб, выгиб**) не должны превышать для срубов — 0,002, а для кирпичных стен — 0,0005.
** Отношение величины прогиба (выгиба) к длине конструкции, например, значение 0,002 означает величину 2 мм прогиба, приходящуюся на длину 1 м. Прим. редактора
Нивелирование (сглаживание) неравномерных деформаций пучения обеспечивают устройством противопучинной подушки и монолитных железобетонных фундаментов, объединённых в единую пространственно жёсткую раму. При этом жёсткость поперечного сечения фундаментов тоже должна быть достаточной.
5. Высоту цокольной части фундамента рекомендуют выбирать в зависимости от высоты снегового покрова в регионе строительства. Например, по Московской области рекомендуемая минимальная высота цоколя от поверхности грунта в сумме составляет 0,7 м.
При заглублении фундамента на 0,2...0,3 м общая высота фундамента-цоколя составит 0,9... 1,0 м. Поперечная жёсткость такого фундамента в совокупности с указанными выше мероприятиями позволяет обеспечить относительные деформации в заданных пределах даже для кирпичных стен.
6. Бетонную отмостку вокруг постройки в пучинистых грунтах рекомендуют делать не сплошную, а разделённую швами на блоки длиной 1,5...2,0 м, которые армируют дорожной сеткой.
Заключение
1. Таблица 2 СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» регламентирует глубину заложения фундаментов в зависимости от типа грунтов, слагающих строительную площадку, уровня залегания грунтовых вод и в неявной форме — от степени пучинистости фунтов. Таблица эта предназначена для применения при строительстве тяжёлых промышленных объектов и жилых многоэтажных домов , когда вес сооружения превышает касательные силы пучения, действующие на заглублённые фундаменты. Для лёгких сооружений, возводимых на пучинистых грунтах, таблица 2 не пригодна.
2. При проектировании фундаментов бань, саун и других лёгких строений следует руководствоваться указаниями §8 «Особенности проектирования оснований и фундаментов малоэтажных зданий», СП 50-101-2004.
«Дом» 4'08
www.master-sam.ru
|
