Воздействие на опору

Фундамент — это опорная часть здания, которая предназначена для того, чтобы передавать нагрузку конструкций, расположенных выше на грунт, который находится под домом. От устройства, материала, глубины заложения фундамента зависит то, какой силы будет давить нагрузка на них, какие конструктивные особенности и «капитальность» здания будут, каковы будут природные особенности строительной площадки. Могут присутствовать грунтовые воды, возможна разная глубина залегания и многое другое.

Важно то, что фундамент преодолевает две противоположные друг другу нагрузки: вверху дома, он испытывает нехилое давление со стороны дома, а снизу на него действуют нагрузки, действующие со стороны грунта.

Существует два вида нагрузок, действующих на фундамент: постоянные и временные. К первым относят вес разнообразных строительных конструкций: фундамента, перекрытий, стен, кровли и другого, а также нагрузки, связанные с эксплуатацией, как вес мебели, людей и оборудования. Ко вторым относят, к примеру, вес снежного слоя, либо нагрузку сильных ветров. Временные нагрузки зависят от таких факторов как регион и уклон скатов кровли.

Грунтовые нагрузки, действующие снизу, также бывают постоянными и временными. К первым, прежде всего, относят силу сопротивления грунта, которая зависит от его состава, несущей способности и характера залегания. Ко вторым относят силу морозного пучения.

В случае, когда температура опускается ниже нуля, грунтовые воды превращаются в лёд, при этом примерно на 10% увеличиваясь в объёме. Именно это является основной причиной морозного пучения или разбухания грунта. Ему повержены глина и суглинки в очень большой степени. В случае пучения на фундамент начинают действовать силы с двух сторон, сжимая его, а также стремясь вытолкнуть вверх. Величину этих сил легко можно рассчитать, так как она прямо пропорциональна глубине примерзания, достигая 12 кН на 1кв.м. Когда грунт промерзает немного ниже залегания фундамента, ко всем этим силам добавляется ещё одна — сила подъёма, которая действует на низ фундамента, притом её величина больше, чем сумма величин сил, действующих сбоку.

Естественно и фундамент, и дом, который на нём построен, находятся в состоянии покоя только тогда, когда все эти силы уравновешивают друг друга. Только когда сила пучения больше, фундамент начинает подниматься. Когда грунт оттает — всё возвращается на место, только бывают случаи, когда возвращается неравномерно.