Конструктивные решения высотных зданий

Прочность, устойчивость и пространственная жесткость высот­ных зданий обеспечиваются совместной работой горизонтальных (пе­рекрытий) и вертикальных (стен и рам) конструкций. Через перекрытия вертикальные и горизонтальные нагрузки, действующие на здание, пе­редаются вертикальным несущим конструкциям, а от них на грунт. Ин­тенсивность, направление и характер передачи нагрузок зависят от геометрии вертикальных элементов и их расположения в плане.

В проектировании и строительстве высотных зданий приме­няются разнообразные конструктивные решения, принимаемые про­ектировщиками в зависимости от различных факторов:

• функционального назначения;
• высоты здания;
• природно-климатических условий;
• комплексной безопасности высотных зданий;
• градостроительной ситуации;
• архитектурно-планировочных решений;
• архитектурно-композиционных требований;
• инженерно-технических систем и оборудования.

Важное значение имеют четыре первых фактора, остальные во многом зависят от конкретных условий строительства.

В зависимости от принятой конструктивной схемы здания вертикальные несущие конструкции могут состоять либо из системы стоек и балок типа каркасов, либо из системы стен-диафрагм – сплошных или решетчатых, либо из тех и других вместе (комбини­рованные системы). Стены-диафрагмы могут быть из линейных элементов или объединяться в трехмерные конструкции – ядра (стволы) жесткости. Плоские стены, в свою очередь, могут быть не­прерывными в плане, пересекающими все здание или иметь произ­вольное расположение.

Так как решающее значение при проектировании высотных зданий имеют горизонтальные нагрузки, например ветровые и сейс­мические, вертикальные несущие конструкции должны состоять из достаточно жестких конструктивных элементов, чтобы исключить нежелательные деформации здания. С целью увеличения жесткости в продольном и поперечном направлениях здания устраивается система горизонтальных связей. Горизонтальные нагрузки через перекрытия передаются вертикальным связевым конструкциям. Передача горизонтальных нагрузок происходит с помощью соединении, воспринимаемых сдвигающие усилия и устраиваемых между верти­кальными несущими конструкциями и перекрытиями.

Выбор вертикальных несущих конструкций, их комбинаций и связей является выбором конструктивной системы здания, жест­кость которой определяется расчетом и зависит от многих факторов. Наиболее важным фактором с точки зрения обеспечения устойчиво­сти высотного здания является оказание им сопротивления ветро­вым нагрузкам, увеличивающимся с повышением высоты здания.

По функциям конструктивные элементы, из которых состоит высотное здание, в зависимости от их назначения подразделяется на две группы: несущие и ограждающие. Несущие конструкции здания состоят из взаимосвязанных горизонтальных и вертикальных эле­ментов. В совокупности они образуют конструктивную систему, которую называют несущим остовом здания.

Критерием выбора конструктивной системы высотного здания является удовлетворение условиям жесткости и устойчивости, а также комфортности пребывания людей на верхних этажах, зависящим от величины и характера ветровых нагрузок:

• горизонтальные перемещения здания от действия суммы полных нормативных вертикальных нагрузок и средней составляю­щей (статической) ветровой нагрузки с учетом поворота фундамента должны составлять не более 1/500 его высоты;
• ускорение колебаний перекрытий верхних этажей при дей­ствии нормативной пульсационной составляющей ветровой нагрузки не должно превышать 0,08 м/с 2 .

В случае невыполнения этих условий требуется увеличить же­сткость высотного здания, что достигается либо заменой конструк­тивной системы на более жесткую, либо включением в работу дополнительных вертикальных несущих конструкций, к которым от­носятся стены, рамы, стволы (ядра жесткости) и их комбинации. Для увеличения жесткости зданий вертикальные несущие конструкции, в свою очередь, дополнительно могут усиливаться связями, в качестве которых применяются связевые системы как в виде отдельных пло­ских или решетчатых диафрагм, устраиваемых в плане, так и в виде связевых поясов – ферм, предусматриваемых в одном или несколь­ких уровнях по высоте здания.

Горизонтальные несущие конструкции – перекрытия и покрытия здания воспринимают приходящиеся на них вертикальные и горизонтальные нагрузки и воздействия, передавая их поэтажно на вертикальные несущие конструкции, последние, в свою очередь, передают эти нагрузки и воздействия через фундаменты основанию. Горизонтальные несущие конструкции высотных зданий, как прави­ло, однотипны и обычно представляют собой железобетонный диск (сборный, монолитный или сборно-монолитный) или (в последнее время) сталежелезобетонный, они воспринимают приходящиеся на них вертикальные и горизонтальные нагрузки и воздействия, пере­давая их поэтажно на вертикальные несущие конструкции – колон­ны, стены, пилоны и через фундамент на основание (грунт).

Вертикальные несущие конструкции классифицированы на четыре основные конструктивные системы высотных зданий – кар­касную (рамную), стеновую (бескаркасную, диафрагмовую), ствольную и оболочковую:

каркасная – с пространственным рамным каркасом, применя­ется преимущественно в строительстве многоэтажных сейсмостойких зданий. В свою очередь, каркасные системы подразделяются на рамно­каркасные, каркасные с диафрагмами жесткости, каркасно-ствольные;

• стеновая (бескаркасная) – самая распространенная в жи­лищном строительстве, ее используют в зданиях различных плани­ровочных типов высотой от одного до 30 этажей;
• ствольная система применяется в зданиях выше 16 этажей. Наиболее целесообразно применение ствольной системы для ком­пактных в плане многоэтажных зданий, особенно в сейсмостойком строительстве, а также в условиях неравномерных деформаций ос­нования (на просадочных грунтах, над горными выработками и др.);
• оболочковая (коробчатая) система присуща уникальным высотным зданиям жилого, административного или многофункцио­нального назначения;
• комбинированные (смешанные) системы сочетают в себе от­дельные признаки двух других систем, к ним относят каркасно­стеновые, каркасно-ствольные и коробчато-ствольные и др.

Основные конструктивные системы ориентированы на вос­приятие всех силовых воздействий одним типом несущих элемен­тов. Так, например, при стержневых конструкциях узлы сопряжения колонн с ригелями должны быть жесткими (рамными) в обоих на­правлениях, чтобы обеспечить восприятие вертикальных и горизон­тальных воздействий.

Наряду с основными системами широко применяют и комбинированные конструктивные системы. В этих системах вертикальные несущие конструкции компонуются их различных видов элементов. К их числу относятся системы: каркасно-диафрагмовая со связями в виде стен – диафрагм жесткости, с неполным каркасом (несущие на­ружные стены и внутренний каркас), каркасно-ствольная, ствольно­стеновая, ствольно-оболочковая и др. (рисунок ниже).

Применяемые конструктивные системы высотных зданий

а – бескаркасная (стеновая); б – рамная; в – каркасная с диафрагмами жесткости; г – ствольная; д – каркасно-ствольная; е – коробчатая (оболочковая); ж – коробчато-ствольная (оболочково-ствольная)

Высотные здания состоят из различных конструктивных эле­ментов, располагаемых как в подземной, так и в надземной частях высотного здания.

Подземные конструкции. В системе «высотное здание – фун­даменты – основание» наиболее нагруженными конструкциями яв­ляются конструкции подземной части, на которые передаются все действующие на здание вертикальные, ветровые (или сейсмические] нагрузки. Промежуточным звеном в этой системе являются фунда­менты, от выбора типа которых зависит как надежное функциониро­вание остальных несущих конструкций высотного здания, так и комфортное пребывание в них людей.

Футдаментом называется подземная часть здания или соору­жения, воспринимающая все нагрузки, как постоянные, так и временные, возникающие в надземных частях, и передающая давление от этих нагрузок на основание.

Одним из основных факторов, влияющих на выбор типа фундаментов, являются инженерно-геологические условия площадки строительства. Результаты этих изысканий обеспечивают предварительную оценку несущей способности основания, его возможность осадок и их неравномерности, общей устойчивости основания. Не­благоприятные результаты могут служить основанием для отказа от выбранной площадки строительства по требованиям безопасности или из-за высокой стоимости мероприятий по понижению интен­сивности влияния этих процессов. Кроме того, изыскания позволяют выявить возможное влияние строительства высотного здания на ок­ружающую застройку.

Глубина заложения фундаментов принимается такой, чтобы обеспечить жесткость подземной части здания, заделку здания в ос­нование и уменьшение осадок и кренов сооружения.

С учетом изложенного выше для высотных зданий наиболее эф­фективными решениями фундаментов могут быть следующие варианты:

• плитные фундаменты повышенной жесткости, плитные переменной толщины, а также коробчатого типа с развитой подземной частью, на естественном или укрепленном основании;
• свайные фундаменты, в том числе в виде глу­боких опор с заделкой нижних концов в коренные породы грунтов – известняки;
• комбинированные свайно-плитные (КСП) фундаменты (рисунки ниже).

Конструктивные типы фундаментов высотных зданий

а – плитный; б – плитный переменной толщины; в – плитный коробчатого типа; г – свайный со сплошным плитным ростверком; д – комбинированный свайно-плитный

Выбор конструкции фундамента осуществляется на основании технико-экономического сравнения вариантов и зависит от конст­руктивно-планировочной схемы здания, характера напластований грунтов, их физико-механических характеристик и взаимодействия строящегося здания с массивом грунта и окружающей застройкой.

Плитный фундамент представляет собой сплошную железо­бетонную плиту повышенной жесткости (толщиной 1,5 и более мет­ров), расположенную под всей площадью возводимого здания. Нагрузки от здания распределяются по всей по­верхности фундаментной плиты и передаются на грунты основания главным образом через подошву.

Применяются фундаментные плиты переменной толщины с утоньшением в области краев плиты.

Плитные фундаменты традиционно являются наиболее простым конструктивным решением. Однако условия взаимодействия таких фундаментов с основанием при применении их для высотных зданий требуют тщательного расчетного обоснования из-за возмож­ного возникновения кренов, выпоров грунта из-под края фундамен­та, значительных изгибающих усилий в конструкции фундамента, потенциальной возможности потери общей устойчивости здания. При достаточно прочных и малодеформируемых грунтах плитные фундаменты могут применяться при больших (более 500 кПа) удельных нагрузках на основание, если расчетами доказано отсутст­вие сколько-нибудь значительного локального выпора грунта из-под фундамента и прогнозируются допустимые для нормальной экс­плуатации величины осадок. Для обеспечения перечисленных усло­вий могут применяться следующие мероприятия:

• усиление грунтов в основании;
• устройство консольных выпусков из фундаментной плиты за пределы контура здания;
• устройство отсечных стенок, препятствующих выпору грун­та из-под фундаментной плиты;
• организация деформационных швов;
• разработка оптимальных схем передачи нагрузок на основа­ние, учитывающих очередность возведения зданий, входящих в комплекс строящегося объекта.

Плитные (сплошные) фундаменты проектируют в виде балочных или безбалочных, бетонных или железобетонных плит. Ребра балочных плит могут быть обращены вверх и вниз. Места пересечения ребер слу­жат для установки колонн каркаса. При большом заглублении сплошных фундаментов и необходимости обеспечить большую их жесткость фун­даментные плиты можно проектировать коробчатого сечения с разме­щением между ребрами и перекрытиями коробок помещений подвалов.

Фундаменты в виде коробчатого сечения применяются при возведении высотных зданий с большими нагрузками. Ребра такой плиты выполняются на полную высоту подземной части здания и жёстко соединяются с перекрытиями, образуя, таким образом, замк­нутые различной конфигурации сечения. Этот тип фундамента фор­мирует под зданием развитое подземное пространство, представляя собой нижнюю фундаментную плиту, наружные и внутренние вер­тикальные несущие конструкции (стены, колонны, стволы) и пере­крытия одного или нескольких подземных этажей. Количество уча­ствующих в работе перекрытий определяется по расчету.

Вместе с подземной частью такой плитный фундамент еще называется «плавающим». Применение его может оказаться эффективным при строительстве высотных зданий на основаниях, сложенных не столь прочными грунтами, которые рекомендуются для сплошных фундаментных плит. В то же время повышение этажно­сти подземной части высотного здания потребует как геотехниче­ского обоснования проектов, так и решения ограждающих конст­рукций котлованов.

Примером плитного фундамента под высотным зданием мо­жет служить фундамент Дрезднер банка во Франкфурте-на-Майне (1978 г.). Это офисное здание высотой 166 м (32 надземных этажа) в качестве фундамента имеет железобетонную плиту толщиной 4,0 м и общей площадью 3400 м 2 .

Плитный фундамент коробчатого типа был реализован при возведении высотного здания «Эдельвейс» (высота 175 м) на Да­выдковской улице в Москве.

Свайные фундаменты устраивают при строительстве зданий на слабых сильносжимаемых водонасыщенных грунтах, а также при пе­редаче на основание больших нагрузок от колонн и стен. Этот тип фундамента обеспечивает передачу нагрузки на более плотные грун­ты, расположенные на некоторой глубине. Свайный фундамент под высотным зданием предполагает устройство свайного поля чаще все­го из буронабивных или буроинъекционных свай различной конфигу­рации, объединенных сплошным массивным жестким ростверком, занимающим всю площадь пятна застройки возводимого здания. Ра­бота этого типа фундамента заключается в следующем: нагрузки от здания воспринимаются ростверком, распределяются на сваи и пере­даются на грунты основания за счет трения по боковой поверхности и сопротивления под нижним концом сваи (рисунок ниже). Классическим вариантом свайного фундамента для высотного здания является фун­дамент здания Коммерцбанка во Франкфурте-на-Майне: 111 свай длиной 45 м передают нагрузку от надфундаментной конструкции на слой прочного франкфуртского известняка.

При недостаточной несущей способности плита фундамента может быть эффективно дополнена мощными буронабивными опо­рами и превратиться в комбинированный свайно-плитный фундамент, повышающий взаимодействие здания с основанием. Однако применение такого конструктивного варианта допустимо лишь при отсутствии в основании высоко расположенных водоносных пластов или при осуществлении водопонижения.

Схемы работы свайного и комбинированного свайно-плитного (КСП) фундамента:

а – свайный фундамент; б – комбинированный свайно-плитный фундамент (КСП)

Комбинированный свайно-плитный фундамент (КСП) состоит из свай и железобетонной плиты, располагаемой при наличии подземных этажей у пола нижнего этажа. В отличие от свайного фундамента нагрузка в КСП-фундаменте воспринимается и плитой, и сваями одновременно (рисунок выше), причем доля нагрузки, воспри­нимаемая плитой или сваями, зависит от расстояния между сваями, которое обычно принимается равным 5-6 диаметрам. Примером применения комбинированного свайно-плитного фундамента явля­ется высотный жилой комплекс с подземной автостоянкой, проекти­руемый по ул. Краснобогатырская, вл. 28 в г. Москве, где приняты буронабивные сваи диаметром 1,2 м, длиной 17 м и фундаментная плита толщиной 1,8 м.

В зависимости от несущей способности и конструктивной схемы здания сваи размещают в один или несколько рядов или кус­тами, верхним концам последних укладывают монолитные или сборные железобетонные ростверки, а на кусты свай – оголовки.

Мировой опыт показывает, что случайный учет приведенных выше условий приводит к негативным явлениям. Так, в частности, в Шанхае, в центре города, где размещено значительное количество небоскребов, подстилающая порода начинает проседать под их тяжестью.

Надземные конструкции высотных зданий представляют собой наружные и внутренние стены, каркас, стволы и оболочки. Конструкции внутренних стен и колонн высотных зданий по существу технического решения мало отличаются от применяемых в зданиях высотой до 75 м. Наиболее существенное отличие заключается в увеличении их сечений как по требованиям увеличения несущей способности, так и по резко возросшим требованиям к пределу огнестойкости.

Для наиболее нагруженных элементов используются сталежелезобетонные конструкции с жесткой арматурой из прокатных или сварных элементов, дополненной гибкой арматурой по контуру.

Радикальное увеличение несущей способности колонн дает переход к колоннам из трубобетона. В таких колоннах стальная оболочка из круглой стальной трубы, заполненной бетоном высокой прочности, создает обжатие бетонного ядра, служа одновременно вертикальной и горизонтальной арматурой колонн. За счет вертикального и горизонтального обжатия бетонного ядра несущая способность колонны увеличивается вдвое (по сравнению с железобетонной колонны из бетона того же класса) с соответствующим уменьшением размеров поперечного сечения.

Колонны из трубобетона широко внедрены в строительство высотных зданий преимущественно в Юго-Восточной и Восточной Азии. Процент армирования трубобетонных колонн составляет 4-5%, не превышая, таким образом, процента армирования железобетонных колонн с жесткой арматурой.

Еще одним важным несущим элементом высотного здания являются междуэтажные перекрытия, отличающиеся большим разнообразием и зависящие от конструктивной системы несущего остова, этажности гадания, его габаритных размеров в плане и действующих на перекрытия вертикальных и, что особенно важно, горизонтальных нагрузок.

Конструктивные решения перекрытий подчинены требованиям пожарной безопасности, обеспечения их прочности и минимальной деформативности в плоскости (на горизонтальные), из плоскости (на вертикальные нагрузки и воздействия).

Первое требование ограничило вариантность конструкций перекрытий по их материалу: они должны быть несгораемыми и соответственно железобетонными. Основные варианты железобетонных перекрытий – монолитная плоская или ребристая плита, монолитная с оставляемой сборной железобетонной опалубкой, сборная из мно­гопустотных, сплошных или ребристых настилов. В зарубежной практике основным вариантом перекрытия является сталежелезобе­тонная конструкция из стальных балок и монолитной железобетон­ной плиты по профилированному стальному настилу, который слу­жит одновременно несъемной опалубкой и отчасти армированием плиты. Этот вариант конструкции перекрытия, как правило, проек­тируют с подвесным потолком, который скрывает в интерьере стальные балки и создает пространство для разводки многочислен­ных коммуникаций — электрических, вентиляционных и др.

В зависимости от конструктивной системы здания применяют те или иные виды наружных стен, которые проектируют несущими и ненесущими (навесными).

Несущие стены участвуют в работе конструктивной системы здания на все виды силовых воздействий и воспринимают перемен­ные по высоте здания ветровые нагрузки, включая их пульсационную составляющую.

Следует отметить, что наружные стены подвергаются в про­цессе строительства и эксплуатации значительным силовым и тем­пературно-климатическим воздействиям, поэтому их проектируют с учетом конструктивных систем высотных зданий. В каркасных сис­темах и их разновидностях с колоннами, расположенными по пери­метру, применяют навесные конструкции. Как правило, это легкие элементы с листовыми обшивками из стали или алюминия и сред­ним теплоизоляционным слоем.

В последнее время получили распространение навесные сте­новые панели с применением закаленного и армированного стекла. Такие конструкции при требуемой по условиям эксплуатации прочности и жесткости имеют малый вес, что весьма актуально для вы­сотных зданий, высота которых может достигать нескольких сотен метров, с точки зрения максимально возможного снижения нагрузок на несущие элементы каркаса, фундаменты и грунты основания.

Конструктивные решения высотных зданий – важнейший эле­мент проектирования. От выбора конструктивного решения зависит прежде всего безопасность пребывания в высотном здании, а также объемно-пространственные, архитектурно-планировочные и инженерно-технические решения. Правильный выбор конструкций позволит создавать современные безопасные и высокохудожественные высотные здания.

Виды фундаментов для многоэтажного дома

Строительство многоэтажного жилого дома сегодня является основным вариантом решения жилищной проблемы для многих застройщиков.

Достоинство технологии – заселение в дом не одной, а нескольких семей, даже если возведение ведется на малом участке земельного надела.

Популярность имеют несколько разновидностей строительства: панельная, кирпичная, монолитная, монолитно-кирпичная.

Выбор типа застройки осуществляется в соответствии с показаниями грунтов, сейсмологической обстановкой, климатических особенностей, наличия материалов, средств и возможностей. Застройка земли многоэтажными зданиями – работа ответственная, не допускающая незнания или промахов и требующая строгого соблюдения всех нюансов.

Панельное строительство

Технология получила бурное развитие в конце прошлого века за счет оперативности проведения всех этапов работ

Технология получила бурное развитие в конце прошлого века за счет оперативности проведения всех этапов работ. Наличие готовых элементов позволяет без особых задержек ставить дома, процесс напоминает сборку конструктора, элементы производятся заводским образом.

Условия применения панельного строительства имеют свои особенности:

1. Требование выполнить массовую застройку на ограниченной территории;
2. Продажа готового жилья по цене, перекрывающей стоимость работ;
3. Наличие мощной базы ресурсов и используемой техники.

Совет! Возведение панельной многоэтажки невозможно без применения подъемных механизмов и обеспечения энергетических ресурсов.

Сфера применения технологии распространяется не только для сооружения многоэтажных домов общественного заселения, но и для частного домостроя, где требуется возвести здание в 2-4 этажа. Технология подразумевает применение двух типов жилых домов: каркасных, безкаркасных.

Каркасники также имеют два варианта застроя: полный каркас или внутренний. Первые представляют собой пространственный каркас, в образовании которого участвуют опоры внешнего типа и ребристые панели, причем каркас образуют поперечные и продольные элементы.

Второй вариант – это конструкция без опорных колонных панелей. Несущими выступают внутренние колонны, берущие на себя всю нагрузку. Оптимальная величина пролета в этом случае 500-600 см.

Продольная часть каркаса представляется колоннами, шаг которых составляет не более 300 см. Допустимая этажная высота 280 см, ригельные и колонные элементы совмещаются и соединяются посредством сварных швов. Колонна покрывается консолями из двутавровой стали.

Высота каркасных строений высчитывается в зависимости от назначения здания.

Основные этапы строительства

Выбор основания зависит от этажности здания, типа грунта и прочих нюансов

Этапы панельного строительства:

1. Работы с фундаментом. Выбор основания зависит от этажности здания, типа грунта и прочих нюансов. При работе с облегченными панелями (СИП) предпочтительнее облегченные фундаменты, при работе с тяжелыми ж/б панелями основание выбирается мощное и заглубленное.
2. Гидроизоляция фундамента, обработка защитными средствами деревянных, металлических деталей, монтаж нижнего бруса.
3. Обустройство цоколя, укладка пола первого этажа.
4. Обустройство каркаса или монтаж первого этажа посредством возведения панельных элементов, скрепление деталей сваркой.
5. Установка межэтажных перекрытий по периметру этажа.
6. Утепление, гидроизоляция строения.

Сооружение всех последующих этажей производится так же, как монтаж первого

Важно! Сооружение всех последующих этажей производится так же, как монтаж первого. Если предполагается наличие комнат большой площади, конструкция усиливается с помощью высокопрочного бруса.

1. Укладка кровли. Работы выполняются с учетом весовой нагрузки на панели.
2. Монтаж окон, дверей, кровельного покрытия.
3. Отделочные работы.

Данная технология имеет свои преимущества и недостатки, плюсы панельного многоэтажного дома следующие:

• Повышенная скорость сборки здания;
• Возможность снижения размеров строительной площадки за счет работы «с колес», то есть материал подвозится от производителя и сразу монтируется на объект, не загромождая стройплощадку;
• Минимальный набор приборов и оборудования для монтажа сборных конструкций.

Недостатки панельного домостроя:

• Невысокие теплотехнические показатели в сравнении с другими материалами;
• Недостаточная звукоизоляция;
• Малейшие отступления в технологии соединения стыков приведут к образованию щелей;
• Сниженная сейсмостойкость многоэтажек панельного типа;
• Зависимость планировки от производимых панельных элементов (это касается только крупнопанельных домов).

Строительство кирпичных домов

Технология проста, отличается надежностью, не требует наличия спецтехники, кроме подъемников, однако сложна в исполнении и довольно трудоемка

Технология строительства из кирпича стала известна очень давно, еще до нашей эры люди строили жилища из обожженных кусков глины, придавая им почти правильный размер. Технология проста, отличается надежностью, не требует наличия спецтехники, кроме подъемников, однако сложна в исполнении и довольно трудоемка. При этом кирпичное строительство невозможно без опыта, знаний и применения труда высококвалифицированных рабочих. Минимальные погрешности кладки приведут к неустранимым потерям внешнего вида, поэтому кирпичное строительство многоэтажного дома должно либо производиться под постоянным присмотром, либо только руками профессионалов.

Сегодня используется 2 типа кирпича:

1. Керамический штучный продукт обладает прочностью, термостойкостью, сейсмостойкостью, влагостойкостью. При этом кирпич прост в изготовлении
2. Силикатный производится из смеси извести и песка, имеет более дешевую цену и характеристики у него скромнее: не переносит влагу, высокотемпературные режимы.

Совет! Производители предлагают неплохую альтернативу: пустотелый (щелевой, пористый) кирпич. За счет пустот в массе, продукция обладает большей теплоемкостью и обеспечивает лучшую теплоизоляцию.

Требуется мощный, прочный и хорошо заглубленный фундамент, так как кирпичная кладка обладает массивностью

Этапы строительства дома из кирпича:

1. Фундамент. Требуется мощный, прочный и хорошо заглубленный фундамент, так как кирпичная кладка обладает массивностью.
2. Гидроизоляция фундамента.
3. Первый ряд кладки на «сухую» основу, затем выполняются следующие ряды кладки, причем выбор варианта монтажа кирпичей осуществляется в зависимости от особенностей проекта, высоты дома и предпочтения заказчика;
4. Армировочные элементы кладки или «связка» должна присутствовать в каждом 2-4 ряду;
5. Укладка межэтажных перекрытий осуществляется плитным способом;
6. Каждый последующий этаж выкладывается, как и первый, не следует забывать о связке и укреплении стеновых панелей.
7. Утепление и гидроизоляция строения;
8. Кровля монтируется черновая, в основном плоская. Укладка чистовой кровли производится только после усадки строения.
9. Монтаж окон, дверей.
10. Финальные отделочные работы.

Кирпичное строительство многоэтажного дома имеет массу нюансов: от выбора типа кладки до вариабельности связки. Однако, несмотря на трудности, многочисленные плюсы конечного результата искупают все технологические неудобства:

1. Высочайшие теплотехнические характеристики;
2. Лучшие звукоизоляционные показатели;
3. Сохранение комфортного микроклимата внутри дома;
4. Вариабельность форматов зданий;
5. Нетребовательность фасадной отделки из-за хорошего эстетического вида неприкрытого кирпича.

Есть несколько недостатков:

1. Обязательность применения квалифицированного труда;
2. Высокая ценовая планка строительных работ;
3. Медленное возведение дома;
4. Требование времени на усадку;
5. Ограниченность этажности строений;
6. Обязательное наличие большого склада для материала на стройплощадке.

Монолитное строительство

Тип застройки основан на заливке здания бетонной смесью непосредственно на строительной площадке

Одна из самых новых технологий – монолитное строительство жилого дома.

Тип застройки основан на заливке здания бетонной смесью непосредственно на строительной площадке.

Стоимость работ высокая, трудозатраты также высоки, поэтому чаще всего применяется монолитно-панельное строительство, где застройка производится посредством готовых монолитных ж/б плит, изготовленных заводским образом.

Рассматривая монолитную технологию, стоит уточнить, что все процессы производятся только в сезоны с теплой температурой, в случае осадков работа останавливается.

Крайне необходим подробный план проводимых работ, так как любое отступление от процесса, задержка или неверный выбор марки цемента грозит нарушением технологии, в результате чего застройщик получит непрочный дом, требующий постоянных доделок.

1. Подготовка площадки, обустройство фундамента заглубленного типа;
2. Монтаж арматурного каркаса;
3. Монтаж опалубки;
4. Заливка бетонной смеси;
5. Прогрев бетона для лучшего схватывания в случае снижения температуры окружающей среды;
6. Демонтаж опалубки;
7. Обустройство межэтажных перекрытий;
8. Монтаж кровли;
9. Внешняя отделка.

Бетонные составы отличаются высокими показателями изоляции, энергоемкости, поэтому строение не потребует дополнительных работ по укладке гидро-, тепло-, звукоизоляции

Важно! Бетонные составы отличаются высокими показателями изоляции, энергоемкости, поэтому строение не потребует дополнительных работ по укладке гидро-, тепло-, звукоизоляции. Не нужно дополнительно выравнивать стеновые панели, то есть все работы сводятся к отделке.

Преимущества монолитного строительства:

• Свободная планировка;
• Индивидуальность конфигурации зданий;
• Гладкость всех стеновых и потолочных панелей, из-за чего стадия отделки сокращается до минимума;
• Повышенная сейсмостойкость строений.

Недостатки монолитного строительства:

• Применение высококвалифицированного труда;
• Высокая цена строительства зданий;
• Малое использование технологии.

Важно! Стоит отметить, что технология монолитного строительства мало востребованна на сегодняшнем рынке, однако многочисленные преимущества позволяют применять тип домостроя на самых различных грунтах.

А если использовать панельно-монолитный вариант, строения отвечают самым высоким запросам и требованиям хозяев, отличаясь прочностью, практичностью, долгим сроком эксплуатации и великолепными теплоэнергетическими показателями.

Монолитно-кирпичное строительство

После отливки первых этажей, выкладывается необходимое количество перегородок из кирпича

Каркасно-монолитная технология застройки получила широкое распространение.

Являясь самым современным вариантом, тип застройки отличается надежностью, позволяет соединять в одном объекте все показатели тепло-, звуконепроницаемой кирпичной стены с вариабельностью планировочных решений здания с применением перекрытий из монолитного железобетона.

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.

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.

Виды фундаментов для многоэтажного дома

В многоэтажных зданиях резко возрастают нагрузки на фундамен­ты и соответственно на грунт осно­вания. Поэтому кроме рассмотрен­ных в разделе «Малоэтажные здания» ленточных и столбчатых фундаментов в многоэтажных зданиях применяют фундаменты сплошные и свайные (глубокого заложения) .

Сплошные фундаменты (рис.1).

При строительстве многоэтажных каркасных зданий на слабых грун­тах во избежание неравномерной осадки отдельных столбчатых фун­даментов устраивают перекрестные ленточные фундаменты. Они представляют собой систему неразрезных, монолитных железобетонных, взаимно перпендикулярных балок.

Если подошва этих лент достигает значительной ширины, их объединяют в сплошную ребристую или безбалочную плиту. В многоэтажных зданиях с несущими стенами при высоте 12 этажей и более подошвы ленточных фундаментов тоже соеди­няются и превращаются в сплош­ную плиту.

При сплошной плите значительно увеличивается площадь подошвы фундамента и соответст­венно уменьшается удельное давле­ние на грунт. С такими фундамен­тами здания могут надежно стоять на слабых грунтах.

Так, при строительстве здания ЦУМа в Москве для основания здания были использованы грунты, сильно разжиженные водами р. Неглинки. Здание как бы «плавает» в таком грунте, покоясь на сплошной гигантской железобегонной плите, выполненной в виде чаши.

Рис. 1. Сплошные фундаменты:

а — из перекрестных железобетонных лент; б — сплошная ребристая плита; в — сплошная безба­лочная плита

Свайные фундаменты (рис. 2).

При строительстве на слабых и сжимаемых грунтах (например, на торфяниках) для достижения естественного основания необходимо рытье глубоких котлованов под ленточные или столбчатые фундаменты, что очень дорого и трудоемко. В этом случае применяют свайные фундаменты.

Сваи используют и при прочных грунтах, если технико-экономическое сравнение выявит экономичность их применения. Свайные фундаменты состоят из свай и ростверка.

Забивная свая — это линейная сборная железобетонная конструкция квадратного, круглого или трубчатого сечения. Чаще приеняются квадратные сваи сечением 350×350 мм. Трубчатые сваи (сваи-оболочки) применяют для массивных зданий и сооружений с большими статическими и динамическими нагрузками. Диаметр их от 600 до 1200 мм. Длину свай принимают от 3 до 24 м. Сваи погружают в грунт забивкой (откуда и название свай), вдавливанием или вибрированием.

В прошлом применяли и деревянные сваи из хвойных пород. Почти все здания XVIII — XIX вв. в Ленинграде, в том числе и такое, как Исакиевский собор, покоятся на деревянных сваях.

Набивная свая — это скважина в грунте, заполняемая бетоном с послойным уплотнением вибраторами. Ее главное достоинство — возможность устройства в стесненных условиях, вблизи существующих зданий. По характеру работу сваи подразделяют на сваи-стойки, достигающие прочного грунта и опирающиеся на него, и на висячие сваи, которые прочного грунта не достигают и передают нагрузку на слабый грунт за счет бокового трения.

Рис. 2. Свайные фундаменты:

а — со сваями-стойками; 6, в — со сваями трения (висячими); г — расположение свай рядами; д — то же, кустами; 1,4 — забивные сваи; 2 — несу­щая конструкция здания; 3 — ростверк; 6 — набив­ные сваи

Нагрузка от здания на сваи передается через ростверк.

Ростверкпредставляет собой массивную монолитную или сборную железобе­тонную конструкцию, на которую опираются несущие конструкции здания. Под стены ростверк выполняют в виде ленточного фундамента, под колонны — в виде столбчатых фундаментов. Нижней частью ростверк охватывает и объединяет оголовки свай.

Под ленточный растверк сваи располагают в один или два ряда (парами или в шахматном порядке). Столбчатый ростверк объединяет отдельный куст из нескольких свай, иногда «куст свай» сокращается до одной сваи. Количество свай определяется расчетом. План расположения свай называют свайным полем.

Для массового строительства применяют каркасы из сборного железобетона. Фундаменты для сборных железобетонных колонн делают столбчатыми стаканного типа.

В нем предусматривают гнездо (стакан), куда вставляют колонну при монтаже, выравнивают ее в проектное положение и замоноличивают. Размеры стакана зависят от сечения и высоты колонны. Колонны делают высотой на 1, 2, а иногда и на 3 этажа. Привязку колонн к координационным осям предусматривают по центру колонн в обоих направлениях. При устройстве деформационного шва ставят парные колонны с осевой вставкой.

Рис. 8. Столбчатый фундамент стаканного типа:

1 — плита (с одним или двумя уступами); 2 — подколенник; 3 — сборная железобетонная колон­на; 4 — стакан; 5 — горизонтальные бороздки на колонне для лучшего закрепления ее в стакане; 6 — бетонная подготовка; hc — глубина стакана; ft. — высота фундамента; а, в — размеры подо­швы фундамента; ак, бк — размеры колонны

В нашей стране действует унифицированная типовая серия 1.020—1 для каркасных зданий из сборного железобетона. Конструктивная схема в этой серии — связевая, с обеспечением жесткости здания вертикальными элементами жесткости (железобетонные диафрагмы или стальные связи) и горизонтальными дисками перекрытий. Габариты зданий по серии 1.020—1 приведены на рис. 9.

|	следующая лекция ==>
СОВМЕЩЕННЫЕ ПОКРЫТИЯ. КРОВЛИ.	|	Альтернативная Большая Пятерка

Дата добавления: 2015-11-10 ; просмотров: 6219 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

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.

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.

Фундамент для дома: виды и типы фундаментов

Поскольку фундамент – это несущая основа всего здания, то от её прочности и надёжности зависит долговечность и целостность всей постройки. Именно поэтому так важно разбираться в вопросах устройства фундаментов и делать это правильно, с соблюдением всех норм из СНиП и других нормативных документов. В нашей статье мы расскажем об общих принципах выбора оснований для строительства домов в тех или иных условиях. Также мы рассмотрим различные типы фундаментов. Их конструктивные особенности, отличия, преимущества и недостатки, а также правила монтажа.

Общие рекомендации

Рекомендации по строительству оснований можно применять при выборе любого типа фундамента здания

Рекомендации по строительству оснований можно применять при выборе любого типа фундамента здания. Прежде чем начать делать фундаменты для домов, нужно провести инженерно-геологические изыскания. Всё дело в том, что согласно СНиП на выбор того или иного основания для дома влияют сразу несколько факторов:

• Разновидность и состояние грунта на территории строительства будущего здания.
• На устройство фундаментов влияет глубина, на которую промерзает земля.
• Глубина залегания подземных грунтовых вод.
• Конструкция и нагрузки от строящегося здания.
• Наличие или отсутствие подвальных помещений.
• Материал, который используется для устройства несущих конструкций дома.
• Материалы, из которых будет вестись строительство оснований.
• Также в СНиП оговариваются определённые условия строительства в случае прохождения подземных инженерных коммуникаций под участком, выделенном для монтажа здания.

Многие вышеперечисленные данные можно получить только после проведения инженерно-геологических исследований местности. Для получения остальной информации нужно провести расчёты или обратиться к справочникам по климатологии.

Разновидности фундаментов

в СНиП есть классификация фундаментов по степени заглубления в грунт, материалам, несущей способности

Что такое фундаменты для домов, мы объяснили в начале статьи. Также это определение можно найти в Википедии. Это настолько важный конструктивный элемент здания, что от правильности его расчётов и устройства зависит целостность всего строения. Если в начале строительства или при проектировании оснований были допущены ошибки, то в дальнейшем это может проявиться в виде перекосов фундамента, различных деформаций, перерасхода материалов, неравномерной осадки, трещин в ограждающих и несущих конструкциях здания.

Согласно СНиП в зависимости от конструктивных особенностей выделяют следующие типы фундаментов для частного дома:

• ленточный;
• столбчатый;
• плитный;
• свайный.

Также в СНиП есть классификация фундаментов по степени заглубления в грунт, материалам, несущей способности. Так, по глубине заложения выделяют следующие типы фундаментов:

• глубокого заложения (ниже отметки промерзания грунта на 20-30 см);
• мелкозаглублённые (выше отметки промерзания почвы, обычно их глубина равна 30-60 см);
• незаглублённые (это конструкции покоятся на поверхности грунта).

Классификация фундаментов по способу изготовления:

• монолитный фундамент изготавливается из монолитного железобетона, бутобетона или бетона;
• сборные основания (устройство таких конструкций выполняется из штучных элементов – заводских ж/б блоков или кирпича).

Также конструкции оснований могут различаться по материалу, из которого они выполнены (бетонные, кирпичные, железобетонные, деревянные и металлические). Далее мы рассмотрим подробно различные виды фундаментов для дома.

Ленточные основания

Ленточный фундамент под дом выполняется в виде заглублённых на определённую отметку в землю лент

Ленточный фундамент под дом выполняется в виде заглублённых на определённую отметку в землю лент. На них передаётся нагрузка от основных несущих и ограждающих элементов здания. Лента, в свою очередь, опирается и передаёт нагрузки на фундаментную подушку. Это позволяет более равномерно распределить нагрузку на грунт.

Устройство ленточного основания делается при строительстве одноэтажного и многоэтажного дома из кирпича, бетона, железобетона и других тяжёлых штучных материалов.

Важно: ленточные фундаменты для домов идеально подходят в случае устройства подвального или цокольного этажа, поскольку одновременно будут служить ограждающими конструкциями помещения.

В зависимости от способа устройства ленточный фундамент может быть сборный или монолитный:

1. Сборные конструкции выполняются из заводских железобетонных фундаментных блоков (ФБС). Они укладываются в несколько рядов. В качестве подошвы используется заводская фундаментная плита трапециевидной формы. Чаще всего сборные конструкции применяются при возведении многоэтажного дома.
2. Монолитный ленточный фундамент заливается на стройплощадке в подготовленную опалубку. Обязательно выполняется армирование конструкций основания. Этот вариант больше подходит для частного строительства, поскольку не требует привлечения крупногабаритной строительной техники для монтажа блоков.

Выбор материалов для устройства ленточного основания производится согласно СНиП и ГОСТ. Ленточный фундамент под дом можно сделать из следующих материалов:

• бутобетона – это бетон с заполнителем из крупного гравия, боя кирпича или мелких валунов;
• железобетонные конструкции выполняются из бетона класса от В 15 до В 30 с армированием арматурой диметром 10-14 мм;
• устройство кирпичных оснований производится из полнотелого глиняного кирпича марки 100-200 на растворе из смеси песка и цемента марки 50-150. СНиП рекомендует использовать такие основания для небольших хозяйственных построек и гаражей ввиду их небольшой несущей способности.

Преимущества ленточных конструкций:

• Простота выполнения позволяет производить самостоятельный монтаж.
• Конструкции одновременно служат стенами подвального помещения.
• Значительная несущая способность даёт возможность использовать такие основания под дома из камня и кирпича.

• Значительные объёмы земляных работ.
• Большой расход материалов.
• Такие основания можно применять не на всех грунтах.
• Не подходят для строительства на склонах.

Столбчатые конструкции оснований

Столбчатые фундаменты для домов – это столбчатая конструкция, установленная в грунт на расчётную глубину

Столбчатые фундаменты для домов – это столбчатая конструкция, установленная в грунт на расчётную глубину. Фундамент может быть монолитный или сборный. В первом случае бетон класса не ниже В 10 — В 20 заливается в пробуренную скважину или опалубку, установленную в подготовленные ямы. Монолитный столб обязательно армируется. Для устройства столбчатых оснований зданий из готовых конструкций используются стальные трубы или заводские железобетонные столбы.

В верхней части столбы соединяются рандбалками – специальными элементами, которые придают конструкции дополнительную жёсткость. Столбчатый фундамент под дом можно использовать в таких случаях:

1. Для строительства небольших 1-2 этажных домов из лёгких стеновых материалов с объёмным весом не более 1 тыс. кг/м³. Под эту категорию попадают дома из бруса, брёвен, газобетона, небольшие каркасные и каркасно-щитовые постройки.
2. Согласно СНиП устройство таких оснований разрешено только на грунтах, не подверженных пучению.

Материалом для столбов могут быть:

• обработанные брёвна из древесины хвойных пород (подходят под маленькие деревянные здания и дачные домики);
• столбы из глиняного кирпича на растворе из смеси песка и цемента;
• бутобетонные конструкции можно использовать под более тяжёлые строения небольших габаритов и малой этажности;
• стальные трубы (для повышения несущей способности внутрь трубы устанавливается арматура и заливается бетон);
• монолитный столб делается из бетона с армированием при помощи стального каркаса.

К преимуществам таких оснований можно отнести следующее:

• Снижение стоимости за счёт уменьшения расходов на земляные работы и материалы.
• Экономия времени.
• Возможность использования таких конструкций на склонах и участках со значительными перепадами высот.

Недостатки столбчатых конструкций:

• Небольшая несущая способность основания не позволяет использовать его под массивные и тяжеловесные строения.
• Сложности в процессе возведения цоколя или при устройстве подвала. Для этого необходимо сооружать стенку между столбами.

Плитные конструкции

Плитный фундамент для дома – это монолитная плита, которая может быть уложена на поверхности грунта или заглублена на нужную отметку

Плитный фундамент для дома – это монолитная плита, которая может быть уложена на поверхности грунта или заглублена на нужную отметку. Согласно СНиП толщина плиты может быть в пределах 0,3-1 м. Для армирования используется арматура сечением от 1,2 до 2,5 см. Для выравнивания и упрочнения подстилающего слоя под плитные основания делают подушку из трамбованного песка или лёгкого бетона класса В 7,5.

Важно: плитные изделия позволяют равномерно распределить нагрузку от строения по всей поверхности основания, что защищает сооружение от горизонтальных и вертикальных деформаций.

Плитный фундамент под дом стоит использовать в следующих случаях:

1. Согласно СНиП такие конструкции целесообразно применять на ослабленных грунтах, водонасыщенных песках и плывунах, в случае неравномерного сжатия грунта, на насыпных почвах и т.п.
2. Может применяться для зданий средней этажности с нагрузкой под фундаментной подошвой в пределах 20-25 т/м².

Для изготовления плитного основания используется только бетон класса от В 15 до В 25. Обязательно делается армирование. Плита под дома сложной конфигурации или большой протяжённости должна иметь деформационные швы, которые делят её на участки меньшего размера.

К преимуществам можно отнести такое:

1. Этот вид оснований подходит для строительства дома на любом типе грунтов.
2. Плитные фундаменты дают самое равномерное распределение нагрузок.
3. Надёжная защита от деформаций и морозного пучения.
4. В случае устройства незаглублённой конструкции отсутствуют или сокращаются объёмы земляных работ.
5. Подходит для строительства на скалистой породе.

Из недостатков стоит перечислить следующее:

• Большой расход материалов и трудозатрат на заливку сплошной плиты. Однако если делать плитную конструкцию с рёбрами жёсткости, можно сократить расход материалов и сэкономить на земляных и опалубочных работах в сравнении с обустройством ленточного основания.

Свайные основы

Свайный фундамент для частного дома делают из отдельно стоящих свай или целых свайных кустов

Свайный фундамент для частного дома делают из отдельно стоящих свай или целых свайных кустов. В верхней части элементы объединяются при помощи ростверка (специальной балки) в единую жёсткую конструкцию. Сфера использования таких оснований следующая:

1. Свайные фундаменты незаменимы в условиях, когда необходимо пронзить слабый грунт и опереться на плотную породу.
2. Такие конструкции целесообразно применять на территориях, где на значительную глубину залегают ослабленные породы – рыхлые пески, водонасыщенный песок, просадочные грунты.
3. Также свайные основания применяют в условиях вечной мерзлоты или при значительной глубине промерзания почвы, когда устройство заглублённого ленточного основания (глубже 1,7 м) ниже точки промерзания нецелесообразно из-за большого расхода материалов.
4. Эти конструкции подходят для высоких тяжеловесных зданий со значительной нагрузкой на основания, например, для каркасных промышленных сооружений.

Сваи могут быть из железобетона, брёвен, стальных труб, также применяются комбинированные изделия. По способу монтажа конструкции делятся на следующие виды:

• Забивные сваи устанавливаются при помощи специальной техники.
• Набивные изготавливаются методом заливки бетона в пробуренную скважину. В качестве несъёмной опалубки могут использоваться трубы. Обязательно делается армирование.
• Вдавливаемые сваи устанавливаются при помощи специального гидравлического оборудования.
• Винтовые элементы вкручиваются в грунт. Это стальные трубы с винтовой лопастью на конце. Такие изделия можно использовать на любом грунте.

Преимущества таких оснований – минимальные объёмы земляных работ и экономия материалов. Недостатки – необходимость использования техники для транспортировки и монтажа.

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; 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 https://ros-pipe.ru/tekh_info/tekhnicheskie-stati/proektirovanie-zdaniy-i-sooruzheniy/konstruktivnye-resheniya-vysotnykh-zdaniy/

Источник https://artstroy-32.ru/vidy-fundamentov-dlya-mnogoetazhnogo-doma/

Источник https://stroim-domik.org/stroitelstvo/fundament/lentochnyj/plyusy-i-minusy