ТИПЫ ФУНДАМЕНТОВ ДЛЯ МАЛОЭТАЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

TYPES OF FOUNDATIONS FOR LOW-RISE CONSTRUCTION

Khisrav Murodov

student of group mSKOF-231, 2nd year, Department of Building Structures, Foundations and Foundations named after Professor Yu. M. Borisov, Faculty of Civil Engineering, Voronezh State Technical University,

Russia, Voronezh

Sergey Zolotukhin

scientific supervisor, Ph.D. in Engineering, associate professor of the Department of Building Structures, Foundations and Foundations named after Professor Yu. M. Borisov, Voronezh State Technical University,

Russia, Voronezh

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются основные типы фундаментов, используемых в малоэтажном строительстве, их преимущества и недостатки. Обсуждаются такие типы фундаментов, как ленточные, плитные, столбчатые и свайные фундаменты, а также их влияние на долговечность и устойчивость зданий. Результаты исследования могут быть полезны как профессиональным строителям и архитекторам, так и владельцам загородных участков, заинтересованным в успешном и долговечном строительстве. Статья поможет читателям лучше понять, какие факторы следует учитывать при выборе фундамента для собственного жилья, и как правильно подходить к этому важному этапу строительства.

ABSTRACT

The article discusses the main types of foundations used in low-rise construction, their advantages and disadvantages. The types of foundations such as ribbon, slab, columnar and pile foundations are discussed, as well as their impact on the durability and stability of buildings. The results of the study can be useful both to professional builders and architects, as well as to owners of suburban plots interested in successful and durable construction. The article will help readers better understand what factors should be considered when choosing a foundation for their own homes, and how to approach this important stage of construction correctly.

Ключевые слова: конструкции фундаментов, малоэтажное строительство, ленточный фундамент, плиточный фундамент, столбчатый фундамент, фундаментные блоки, монолитный железобетон, технологии замкнутого цикла.

Keywords: foundation structures, low-rise construction, ribbon foundation, tile foundation, columnar foundation, foundation blocks, monolithic reinforced concrete, closed-loop technologies.

В настоящее время наблюдается тенденция к увеличению покупки или строительству частного дома вместо квартиры. Это обусловлено такими преимуществами, как наличие собственного участка, отсутствие соседей и более низкая стоимость квадратного метра. Фундамент – это одна из важнейших несущих конструкций здания и его выбор напрямую влияет на общую стоимость строительства [2, с. 64].

При проектировании здания следует помнить, что правильно подобранный фундамент будет непосредственно влиять на прочность, стабильность и долговечность несущих конструкций всего объекта строительства.  Во время эксплуатации фундаменты подвергаются воздействию силовых и не силовых факторов. Для предотвращения ошибок при проектировании необходимо учитывать весь этот комплекс нагрузок, а также механическое взаимодействие фундамента с грунтовым основанием и надземными конструкциями здания [9, с. 250]. Рассмотрим классификацию различных типов фундаментов и проанализируем их преимущества и недостатки.

Классификация фундаментов. На сегодняшний день фундаменты классифицируется по таким признакам как: по заглублению в грунт, по конструктивному решению, по материалу и по технологии устройства.

По материалу различают железобетонные, каменные (включая кирпичные), металлические и деревянные фундаменты. По способу устройства железобетонные фундаменты подразделяются на монолитные, сборные и сборно-монолитные. Свайные фундаменты, в свою очередь, могут быть забивными, буровыми, буронабивными, завинчивающимися и т.д. [3, с. 60].

Рассмотрим конструктивные решения каждого типа фундамента. Конструктивные решения различных типов фундаментов. Монолитные ленточные фундаменты представляют собой железобетонную плоскую или ступенчатую ленту. Вертикальная часть такого фундамента выполняется в виде неармированной или слабо армированной стенки (рис. 1).

Рисунок 1. Монолитные ленточные фундаменты:

а – фрагмент плана; б – разрезы для здания с подвалом; в – разрезы для бесподвального здания

Данный тип фундамента устраивают под зданиями стенового или каркасного типа, когда необходимо устройство перекрестных фундаментных лент (например, в случае карстового основания). [5, с. 374].

Возведение монолитного ленточного железобетонного фундамента представлено на рисунке 2.

Рисунок 2. Устройство опалубки и арматурных каркасов ленточного фундамента

Сборно-монолитный ленточный фундамент. При возведении малоэтажных жилых зданий большое распространение получил вариант сборно-монолитного ленточного фундамента. Его конструкция представляет собой монолитную железобетонную ленту, на которую устраивается стенка из сборных бетонных блоков (рис. 3). [1, с. 224].

Рисунок 3. Сборно-монолитные ленточные фундаменты:

а – со сборными блоками и монолитными участками между ними; б – с монолитной обвязкой и плитой-подушкой; 1 – бетонный блок ФБС; 2 –монолитная вставка; 3 – обвязочная балка; 4 – монолитная подушка

В настоящее время в ВГТУ на кафедре СКОиФ им. Борисова разработаны и внедряются различные конструкции сборно-монолитных железобетонных фундаментов, где стоимость резко снижается за счет повторного применения железобетонных конструкций. Об этом свидетельствует патент RU 185731 «Сборный ленточный фундамент». Данное изобретение относится к строительству и предлагает новый способ возведения ленточного фундамента. Суть метода заключается в использовании тонкостенных железобетонных ребристых плит перекрытий или покрытий, которые устанавливаются вертикально по периметру будущего фундамента, опираясь на свои продольные рёбра. Полые пространства внутри конструкции заполняются грунтом или грунтобетоном. Конструкция данного сборного ленточного фундамента представлена на рисунках 4. [8, с. 505].

Рисунок 4. Узлы А, Б

Столбчатые фундаменты устраивают под отдельные столбы, колонны каркаса или под стены бесподвальных легких зданий. Столбчатый фундамент состоит из подколонника и плоской или ступенчатой плиты

Преимуществом данного типа фундамента является малый объем и низкая стоимость. Недостатком является невозможность применения при строительстве на неоднородных грунтах [4, с. 10].

а, б – монолитные с монолитными колоннами; в, г – монолитные под сборные колонны; д, е - сборные под сборные колон

Как заливают бетонный фундамент. Фундамент заливают сразу и полностью, потому что готовый бетон «живет» не больше 2–3 часов. Вам нужно заказать на бетонном заводе весь нужный объем сразу. Например, если у вас дом 10 м на 10 м, вам понадобятся около 30 кубометров бетона — это три машины АБС (бетономешалки). Эти три машины должны подъезжать к вашему фундаменту одна за другой с небольшим интервалом. Промедление или заминка может испортить всю работу.

Бетон различается по 4 параметрам, которые указаны на сайтах заводов-производителей или в брошюрах:

М (В) — марка или класс; W — водонепроницаемость; F — морозоустойчивость; П — пластичность или подвижность.

Каждый параметр имеет свой цифровой индекс. Разбираемся, что они обозначают и как влияют на устойчивость фундамента.

Марка или класс. Марка бетона (М) — главная характеристика, которая определяет его прочность на сжатие через 28 дней, то есть после полного застывания. Параметр прочности раньше обозначали как марку бетона (М), а теперь все чаще используют класс бетона (В) или указывают оба этих параметра. Считайте их равнозначными.

Водонепроницаемость. Это показатель пористости бетона. Чем больше в нем пор и каналов, тем выше его водопроницаемость. И наоборот — если бетон очень хорошо смешан, он будет менее пористым и менее водопроницаемым.

Морозоустойчивость. Цифра в значении морозоустойчивости означает количество циклов замерзания и оттаивания, которое бетон выдерживает без ущерба для прочности. Но это не количество зим, которое способно пережить здание, а именно количество циклов замораживания, которых за зиму может быть несколько.

Пластичность или подвижность. Это консистенция бетона — насколько он жидкий. Она бывает от П1 до П5, где П1 — сухая смесь вообще без воды, а П5 — жидкий и текучий бетон. Для фундамента нужен бетон с параметрами П3, П4 или П5.

Список литературы:

1. Золотухин, С. Н. Повторное использование строительных материалов и отходов производства в малоэтажном строительстве / С. Н. Золотухин, А. С. Лобосок // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Сер.: Высокие технологии. Экология. – 2011. – № 1. – С. 63-66.
2. Абрамян С. Г., Бурлаченко О. В. Малоэтажное строительство: особенности и проблемы развития // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура, 2014. № 38. С. 217-227.
3. Золотухин, С. Н. Разработка и внедрение строительных технологий замкнутого цикла / С. Н. Золотухин, А. А. Стукалин, А. О. Харина // Химия, физика и механика материалов. – 2022. – № 3 (34). – С. 58-74.
4. Пономарев А. Б. Свайные фундаменты как элементы устойчивого строительства // Вестник Пермского Национально-Исследовательского Политехнического Университета. Строительство и архитектура, 2015. 17 с.
5. Золотухин, С. Н. Рациональное использование строительных отходов / С. Н. Золотухин, К. В. Макарычев, Е. О. Поваляев // Современные научные исследования и инновации. – 2020. – № 1 (105). – С. 12.
6. Субботин О. С. Характерные особенности строительства малоэтажных жилых зданий // Труды Кубанского государственного аграрного университета, 2015. №53.С.248-252.
7. Золотухин, С. Н. Факторы, сдерживающие внедрение строительных технологий замкнутого цикла /С. Н. Золотухин, О. Б. Кукина // Инновационные, информационные и коммуникационные технологии: сб. тр. XIX Междунар. науч.-практ. конф., Сочи, 01—10 октября 2022 года. – М., 2022. – С. 372-375.
8. Проектируем и строим дом, коттедж, дачу // Нулевой цикл, возведение стен, перекрытия и полы, крыши, ненесущие элементы, лестницы и крыльцо, элементы стенных проемов, инженерное оборудование / сост. Подольский Юрий Федорович. Белгород, 2011.
9. Стефанович М. Ю. Малоэтажное жилищное строительство особенности и проблемы развития в России // Молодой ученый, 2015. № 12 (92). С. 505-507.