Усадка возможна и неизбежна даже на плотном скалистом грунте, не говоря о пучинистых слоях. Распространенные деформационные явления от усадки грунта:
1. Изгибание фундамента внутрь или наружу: чаще всего вызвано неравномерностью усадки. Изгибание вверх опаснее, так как отражается на прочности стропильной системы и кровли;
2. Боковые сдвиги: если одна часть ленты просела, а другая – поднялась, то возможно движение объекта в сторону. Зона посередине этого отрезка – наиболее опасная;
3. Наклон здания может произойти, если объект высокий, а фундамент – незаглубленный или мелкозаглубленный;
4. Дом перекосился: это последствия неравномерных усадок локальных участков основания;
5. Горизонтальный сдвиг: смещение локальных участков у фундамента во время вспучивания грунта.
Для минимизации или полного нивелирования возможных усадок и последствий на пучинистых участках желательно использовать легкие стройматериалы: ячеистые бетоны, дерево, полый кирпич, керамзитоблоки.
Схема заложения МЗЛФ для дома из пеноблоков
Расчет МЗЛФ
Рассмотрим реальный пример по расчету МЗЛФ на участке с пучинистым грунтом для дома габаритами: высота стен – 3,5 м, ширина здания — 6 м, длина дома – 12 м. Основные нагрузки воспринимают две несущие стены, каждая высотой и длиной 3,5 м. Бетонный пол устроен на балках. Ленточный бетонный армированный (Ø прутьев – 12 мм) фундамент имеет ширину 0,5 м, глубину – 0,6 м. Армокаркас состоит из двух рядов по 5 прутьев в каждом ряду, усилен поперечными прутьями длиной 0,25 м с шагом 0,5 м.
Для расчета веса ленты необходимо знать габариты дома и плотность стройматериалов. Вычисляем размеры дома суммированием длин всех сторон (длин внутренних стен в том числе): 3,5 + 3,5 + 6 + 6 + 12 + 12 = 42 метра.
Ищем объем ленты, зная ее размеры (0,5 м х 0,6 м):
V = 42 х 0,5 х 0,6 = 12,6 м3.
Мы нашли общий объем фундамента, и из этого значения необходимо отнять объем арматуры, чтобы узнать точный объем бетонного раствора. Наш армопояс связан в 2 ряда по 5 прутьев в каждом ряду, Ø стержней – 12 мм. Длина каждого ряда: 12 – 0,5 – 0,5 = 11 м.
Общая длина армирующих поясов: 2 х (11 х 2 + 3,5 х 2 + 3 х 2) = 70 м. Учитывая, что прутьев – 5, общая длина арматуры равна 70 х 5 = 350 м.
Схема связывания арматуры
Узнаем длину поперечных перемычек:
§ 11 / 0,5 + 1 = 23 штуки;
§ 3,5 / 0,5 + 1 = 8 штук;
§ 3 / 0,5 + 1 = 7 штук.
Для одного ряда перемычек нужно: 23 × 2 + 8 × 2 + 7 × 2 = 76 штук;
При длине перемычки 0,25 м общая их длина равна: 76 х 0,25 = 19 м.
Так как каркас состоит из двух рядов, всего арматуры для перемычек понадобится в два раза больше – 38 метров. Вертикальные перемычки устанавливаются с обеих сторон армирующего каркаса, поэтому общее их количество будет равно: 76 х 2 = 152 штуки с длиной одной перемычки 0,4 м. и общей длиной арматуры: 152 х 0,4 = 60,8 м.
Далее необходимо рассчитать длину всех прутьев арматуры, которая будет использоваться в МЗЛФ: 350 + 38 + 60,8 =448,8 м.
Расчет сечения армирующих прутьев проводят, используя формулу площади круга: ∏ х 0,000036 = 0,00011304 м2.
Объем одного арматурного стержня Ø 12 мм рассчитывается по формуле: 0,00011304 х 448,8 = 0,0507 м3.
Общий объем бетона без арматуры равен: 12 — 0,04 — 0,04 = 11,92 м3, где 0,04 – коэффициент, применяемый к армированию углов ленты.
Схема армирования ленточных фундаментов
Таким образом, окончательные результаты расчетов материалов для ленточного мелкозаглубленного фундамента будут следующими:
§ 12,6 м3 бетона плотностью 2,5 т/м3;
§ 0,08 м3 арматурных прутьев плотностью 7,8 т/м3.
Общий вес фундамента:
§ 12,6 м3 х 2,5 т/м3 = 31,5 тонны;
§ 0,08 м3 х 7,8 т/м3 = 624 кг;
§ 31500 + 624 = 32,124 тонны.
Частный дом на участке с пучинистым грунтом – вариант не из лучших, но часто выбирать не приходится, и по результатам расчетов становится понятно, что МЗЛФ для этой цели подходит лучше всего. Все, что требуется от застройщика – точно рассчитать параметры мелкозаглубленного фундамента, так как малейшая ошибка или неточность в вычислениях приведет к тому, что фундамент будет выталкиваться из грунта при сезонном или зимнем морозном пучении грунта, а вместе с ним будет деформироваться и само здание.