Сельский дом, рассчитанный на проживание одной семьи, редко имеет более двух этажей при площади первого этажа более 100 м2. В настоящее время широко распространено строительство двухэтажных домов, что экономически выгодно во всех отношениях. Дома подвалов, как правило, не имеют, так как создать в них благоприятные условия для хранения овощей (температуру от +5 до —2 при влажности воздуха 90 %) без нанесения ущерба строению невозможно. Для этих целей строят погреба.
Стены дома могут быть выполнены из кирпича, дерева или из деревянного бруса с облицовкой кирпичом. Отопление дома может осуществляться печами или быть водяным. При наличии водопровода или местного водоисточника с подачей воды в дом в нем может быть оборудована ванная комната и туалет.
Из сказанного ясно, что нагрузка от строения, передаваемая на фундамент, может значительно колебаться.
По всем правилам при строительстве зданий необходимые данные для расчета получают с помощью лабораторного анализа грунтов из разведочных скважин, пробуренных в местах заложения фундамента. Такие работы в полном объеме индивидуальным застройщиком выполнены быть не могут. Однако без сведений о грунтах в месте заложения фундамента и уровне грунтовых вод даже ориентировочные расчеты не провести.
Уровень грунтовых вод и его колебания по сезонам можно проследить по уровню воды в близлежащих колодцах, а для получения сведений о грунтах в месте заложения фундамента необходимо вручную пробурить скважину и поднятые из скважины грунты классифицировать «на глазок», пользуясь таблицами, приведенными в тексте.
Используя приведенные в статье формулы, таблицы и числовой пример, можно произвести необходимые расчеты.
Учитывая, что данные грунтов получены «на глаз», для компенсации возможного недобора прочности будут даны рекомендации по добавочному укреплению конструктивных элементов.
Если ниже подошвы фундамента в пределах сжимаемой толщи грунтов имеются плавуны, торфы, рыхлые грунты и грунты в текучем состоянии, необходимы свайные фундаменты, устройство железобетонной плиты под всей площадью строения, тяжелое трамбование и другие способы, малодоступные для индивидуального застройщика. В этом случае от такого участка лучше отказаться.
Основанием сооружений называется толща природных напластований, непосредственно воспринимающих нагрузку и взаимодействующих с фундаментами возводимых на них строений.
Естественные основания — это природные грунты в условиях их обыденного залегания.
Искусственно улучшенные основания — это те, которые предварительно уплотнены или закреплены тем или иным способом.
Фундаментами сооружений называют их подземные части, возводимые на естественных или искусственно улучшенных основаниях.
На рис. 1 показана схема фундамента на естественном основании.
Рис. 1. Схема фундамента на естественном основании:
1 — фундамент; 2 — стена строения; 3 — подошва фундамента; 4 — дневная поверхность
Верхняя граница между фундаментом и надфундаментным строением носит название обреза фундамента, контактная поверхность фундамента с основанием называется подошвой фундамента, расстояние от отметки поверхности грунтов до подошвы фундамента носит название глубины заложения фундамента.
Абсолютно жесткие сооружения — это сооружения, работающие совместно с основанием. В монолитных, абсолютно жестких сооружениях возникают дополнительные усилия. Такие строения имеют значительный запас прочности несущих конструкций на изгиб. К ним относятся элеваторы, дымовые трубы и др.
Сооружения практически жесткие — большая часть зданий и многие инженерные сооружения. При осадке грунтов в несущих конструкциях возникают дополнительные усилия, в результате которых появляются трещины. Для предотвращения этого больше внимания должно уделяться совместной оценке работы грунтов основания и несущих конструкций сооружения.
Сооружения практически гибкие — в значительной степени следующие за перемещениями поверхности грунта: деревянные дома и одноэтажные строения с разрезными балками.
Внешние воздействия на сооружения и конструкции состоят из постоянных нагрузок и временных. К постоянным нагрузкам относится вес конструкции, к временным — вес оборудования, людей, снежного покрова, сила ветра, температура и другие воздействия.