Осадки фундамента

 

Содержание

1. Осадки фундамента
2. Неравномерная усадка фундамента
3. Виды нагрузок на фундамент
4. Силы, действующие на фундамент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Осадки фундамента

Согласно уравнению осадки фундамента от разрушения не может  быть когда общий вес сооружения Р будет равен или менее сопротивления основания Р0> сложенного с силами трения грунта о боковые грани фундамента. Решение уравнения сводится к определению величины Р0; силы трения и Т2 зависят от глубины заложения фундамента и от ширины его подошвы. Уравнением поверяем устойчивость фундамента на скольжение по основанию. Необходимо, чтобы сумма всех горизонтальных сил была бы равна или менее суммы вертикальных сил, умноженной на коэффициент трения грунта по материалу фундамента:

Устойчивость фундамента на опрокидывание поверяется формулой. Необходимо, чтобы сумма моментов всех горизонтальных сил Е относительно одного из ребер фундамента была бы равна или менее суммы моментов всех вертикальных сил. Эти три условия статики твердого тела однако, не гарантируют постоянного положения фундамента; осадка может произойти от уплотнения грунта и упругого сжатия под действием веса сооружения.

Формула Шлейхера может быть применяема к зернистым грунтам, осадка же в глинистых грунтах зависит от степени влажности. Наиболее вероятное представление о возможной осадке можно получить путем ряда опытов с учетом механических свойств грунта.

Лабораторными опытами с  достаточной для практических целей  точностью установлены временные  сопротивления сплошных твердых  горных пород и соответствующие  допускаемые напряжения. Допускаемые  напряжения на сплошные пласты горных пород больше, чем на кладку из отдельных  камней тех же пород, поэтому при  расчетах фундаментов на сплошных горных породах пределом допускаемой нагрузки на единицу площади основания  нужно считать допускаемые напряжения на кладку фундамента. Силы трения в  скальных грунтах не имеют особого  значения. Может быть применено и  в том случае, когда сопротивление  горной породы менее сопротивления  кладки фундамента, тогда необходимо величину R брать равной допускаемому напряжению на горную породу, служащую основанием фундамента. В этом случае необходимо проверить достаточность модности несущего слоя. 

В тех случаях, когда основанием сооружений служат песчаные или глинистые  грунты, в распоряжении строителя  имеется целый ряд способов определения  прочности поименованных грунтов  на различных глубинах залегания, но все эти способы при современном  развитии науки сопротивления материалов и механики грунтов не дают достаточно удовлетворительного решения, почему в большинстве случаев приходится прибегать к экспериментальному определению допускаемых напряжений.

 

НЕРАВНОМЕРНАЯ ОСАДКА ФУНДАМЕНТА

Главным дефектом в фундаменте бывает - неравномерное проседание. Наглядно это выражается в появлении  трещин, как на самом фундаменте, так и на стене, ведет к перекосу дома, где могут быть различные  причины: 
1. Не глубоко в грунте расположен фундамент. Исправить данный дефект очень сложно, в некоторых случаях практически не возможно. Однако если проседание фундамента или дома не сильное то можно по всему периметру фундамента отсыпать грунт, в связи с чем увеличиться глубина залежи фундамента. 
2. Появление грунтовых вод. Исправить данную проблему можно изготовив дренажную систему (данную систему лучше предусмотреть на этапе постройки фундамента), также это можно исправить посадкой в непосредственной близости от очага проблемы, растительности, которая эффективно потребляет воду (в зависимости насколько много воды). 
3. Старение фундамента или не качественный материал изготовки фундамента. В таком случае необходим капитальный ремонт или замена фундамента, это возможно с помощью деревянных брусьев установленных рядом со старым фундаментом и с помощью стальных балок перенести нагрузку дома на деревянные брусья. 
4. Увеличение этажности дома. Решить эту задачу можно либо с помощью усиления фундамента за счет увеличения несущей площади, либо увеличением несущей способности грунта под фундаментом с помощью насыщения грунта «цементным молоком» (состав: портландцемент, вода в соотношении 1 к 3 или 4). 
Так же нужно принимать и профилактические меры для обеспечения защиты фундамента от просадки, где главными факторами являются:  
- гидроизоляция фундамента битумом и рубероидом (для защиты от излишней влаги); 
- изготовление вентиляционных отверстий (отдушин), для просушки летом и от попадания зимой влаги;  
- изготовление отмостки (наклонная поверхность от дома, шириной от 1 до 0,75 метра, изготавливается из асфальта, бетона, утрамбованная глина), служит для отвода воды от фундамента с поверхности;  
- также необходимо обеспечение дома сливной системой с крыш (дождевая вода, падая с крыши, насыщает грунт вокруг фундамента и сам фундамент излишней влагой, что ведет к просадке фундамента).

Виды нагрузок на фундамент

Нормативными называются наибольшие нагрузки или воздействия, не стесняющие и не нарушающие нормальных эксплуатационных условий и в  возможных случаях контролируемые при эксплуатации и на производстве. 
Возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от их нормативных значений вследствие изменчивости нагрузок и случайных отступлений от условий нормальной эксплуатации учитывается коэффициентами перегрузки, устанавливаемыми в зависимости от назначения зданий и сооружений. 
Расчетными называются нагрузки, определяемые как произведение нормативных нагрузок на соответствующие коэффициенты перегрузки. 
Расчет оснований по деформациям производится на основное сочетание нормативных нагрузок. Расчет оснований по их несущей способности и устойчивости фундаментов на сдвиг и выдергивание выполняется на основное, дополнительное или особое сочетание расчетных нагрузок. 
Сбор нагрузок, действующих на основание в плоскости подошвы фундамента, осуществляется в соответствии со статической схемой сооружения. При расчете оснований неразрезных и рамных конструкций сбор нагрузок можно производить без учета перемещений опор, вызываемых осадками основания, и без учета неразрезности конструкций. 
Однако при определении напряжений под краем фундамента необходимо устанавливать величину момента сил, действующих в плоскости подошвы фундамента, исходя из фактической статической схемы сооружения (рама, арка, свод и т. п.). 
Для упрощения расчета по деформациям нормами разрешается вычислять суммарную нормативную нагрузку на основание по усилиям от расчетных нагрузок путем деления последних на осредненный коэффициент перегрузки.

 

Силы, действующие  на фундамент

Для проектировки фундамента нужно знать, какие именно силы могут  действовать на фундамент в летнее и зимнее время года при наиболее неблагоприятных условиях возведения фундамента — на грунте, подверженном вспучиванию, с высоким уровнем  грунтовых вод, расположенным выше уровня промерзания грунта.

Летом на фундамент действуют  только 2 силы: 
1. Нагрузка строения на фундамент А. 
2. Сила сопротивления грунта Б.

С промерзанием грунта в  зимнее время схема сил, действующих  на фундамент в зимнее время, полностью  меняется. Сначала грунт начинает промерзать у верхней части фундамента, вследствие чего его начинают сжимать  с двух сторон силы, обозначенные Г. По мере промерзания грунта воздействие этих сил увеличивается и их касательная составляющая стремится к тому, чтобы вытолкнуть из фундаментной ямы фундамент. Когда ж„ грунт промерз уже на всю глубину уровня промерзания, на фундамент начинают действовать силы В.

Одновременное действие сил В и Г в результате приводит к подъему фундамента на величину а. Как мы уже отмечали, величина подъема фундамента а и последующий возврат фундамента на место после оттаивания грунта отнюдь не одинаковы для всех участков фундамента.

Именно по этим причинам деформации фундаментов приводят к  неприятным последствиям — вплоть до трещин в кирпичной кладке стен дома.

Устройство фундамента, показанное на этом рисунке следует отнести  к неправильным.

 

Рис. 1

На следующем рисунке (рис. 1) показана схема сил для  более заглубленного фундамента, подошва которого находится ниже уровня промерзания грунта. Это наиболее грамотное решение.

При правильном решении подошва  фундамента не испытывает давления мерзлого грунта снизу, а именно воздействия  сил, обозначенных, индексом Б. А раз  нет сил вспучивания, то следовательно, нет и зимнего подъема фундамента силами вспучивания на величину а.

Конечно, заглубление фундамента приведет к некоторому увеличению действия сил Г, но их воздействие на фундамент  значительно ниже, по сравнению с  силами В.

Для того чтобы нейтрализовать действия этих сил или свести их воздействие к минимуму рекомендуется: 
1. Изготавливать фундамент из армированного бетона. 
2. Основание фундамента делать уширенным, в виде опорной площадки. 
3. Вертикальные стенки выполняют сужающимися к верхней части фундамента. 
4. Боковые поверхности фундамента покрывают «скользким» слоем.Это может быть полиэтилен, отработанное машинное масло,  прокладки из двух слоев рубероида, песчаные засыпки и т. д.

 

 

 

 

 

 

 

Источники информации:

http://beton-pesok.kh.ua/silyi-deystvuyuschie-na-fundament-vidyi-gruntov.php

http://stroika199.ru/osnovanija-fundamenty/441-osadki-fundamenta.html

http://academstroyservis.ru/inform/konstruktivnye-elementy-32/neravnomernaja-osadka-fundamenta