Плита перекриття в стрічковому фундаменті
Фундамент є найбільш відповідальною частиною будь-якої будівлі, і помилки, допущені при його спорудженні, виправити дуже важко, а іноді й неможливо.
Застосовуваний в приватному житловому будівництві стрічковий варіант - самий невигідний (як по трудовитратах, так і витрат коштів). З цих причин його намагаються замінити іншими типами підстави. Будинок, який має свайно-плитний фундамент, є досить підходящим варіантом заміни.
Фактори, що впливають на вибір типу фундаменту
Навантаження, яку створює будинок, основа повинна рівномірно розподіляти на грунт. При цьому необхідно враховувати вагу стін, перекриття прольотів і даху. Враховують і все, що буде мати будинок всередині для життєзабезпечення (опалення, водопостачання, каналізація і т. П.) І навіть меблі. Зазвичай при розрахунку ваги стін, площа прорізів вікон і дверей, які буде мати будинок, не віднімають, а вага меблів в цьому випадку не враховують. Фундаментну навантаження, тобто його власну вагу додають до загальної ваги.
Для орієнтовного розрахунку ваги стін і перекриття, в таблиці № 1 і 2 наведені ваги матеріалів, з якого виготовлені стіни і перекриття, і врахована їх товщина.
Таблиця № 1. Навантаження від 1 м2 стіни
матеріал стін | Товщина, мм | Навантаження, кп / м2 |
Каркасно-панельні з утеплювачем з мінеральної вати | 150 | 30-50 |
Ніздрюватий бетон суцільний кладки (щільність бетону 500-600 кг / м3) | 200 250 300 350 | 100-120 125-150 150-180 175-210 |
опілкобетон | 350 | 300-400 |
Керамзитобетон | 350 | 400-500 |
шлакобетон | 400 | 500-600 |
ефективний цегла | 380 510 640 | 500-600 650-750 800-900 |
Повнотіла цегла суцільний кладки | 250 380 510 | 450-500 700-750 900-1000 |
Примітка. Ефективним будівельники називають саман.
Таблиця № 2. Навантаження від 1 м плит перекриттів довжиною 4-5 м
Тип перекриття | Щільність матеріалу, кг / см3 | Навантаження кгс / см2 |
Плити перекриття горищні по деревяних балках | 200 | 70-100 |
300 | 100-150 | |
500 | 150-200 | |
Цокольні плити перекриття по деревяних балках | 200 | 100-150 |
300 | 150-200 | |
500 | 200-300 | |
Цокольні плити перекриття залізобетонні | 300-500 |
Фізичні властивості грунту
Від фізичних властивостей грунту залежить його здатність витримувати вагу, який створює будинок. Цей параметр називають несучою здатністю, і він визначає, яку вагу, що припадає на одиницю площі, може витримати грунт. Зазвичай одиницею виміру застосовують кг сили на / см2.
У свою чергу, цей параметр залежить від щільності ґрунту і його вологості. Збільшення вологості веде до зменшення несучої здатності. Для самостійного визначення вологості грунту досить пробурити свердловину за допомогою рибальського бура або розкрити грунт на глибину закладається фундаменту. Поява в ямі все зростаючого згодом обсягу води свідчить про те, що грунт вологий, відсутність води свідчить на користь сухого ґрунту.
Від вмісту вологи залежить величина пучности грунту в процесі замерзання в зимовий період і його підготовка. Тому ділити його на 2 стану, вологий і сухий, недостатньо. У звязку з тим, що вологість грунту істотно залежить від знаходиться в ньому глини, її відносний вміст можна визначити за деякими субєктивними ознаками.
Якщо, розгортаючи в долонях грудочку грунту, не виходить надати йому подовжену форму, на пальцях відчувається присутність піску і при найменшому додатку зусиль долонь до кульки грунт розсипається, то це свідчить, що він містить менше 10% глини. Такий грунт називають супесь, і його підготовка має свої особливості.
Якщо в ньому міститься до 30% глини, його називають суглинок. Субєктивно визначити такий грунт можна, надавши в долонях кульці форму сочевиці. Освіта тріщин по краях такий "сочевиці" свідчить про тип суглинок.
Якщо тріщини по краях "сочевиці" не утворюються, то це є ознакою змісту в ньому більше 30% глини. Далі слід спробувати розкатати зразок в шнурок. Якщо це вдається, значить, в грунті дійсно міститься більше 30% глини.
Особливу увагу необхідно приділяти глибині промерзання грунту. Від цього залежить підготовка грунту і висота, яку буде мати стрічковий фундамент. Низ його як мінімум повинен бути нижче глибини промерзання на 15-20 см. Кожен см - це істотні витрати. У таблиці 3 наведені глибини промерзання в досить близько розташовані один від одного районах. З таблиці видно, що глибина промерзання відрізняється істотно, при завищенні цього параметра глибина закладення фундаменту може бути істотно збільшена.
Таблиця № 3. Глибина промерзання грунту, м
Місто | Тип грунту | |||
Суглинки, глини | дрібні піски | Середні і великі піски | камянистий ґрунт | |
Москва | 1,35 | 1,64 | 1,76 | 2,00 |
Володимир | 1,44 | 1,75 | 1,87 | 2,12 |
Твер | 1,37 | 1,67 | 1,79 | 2,03 |
Залежність несучої здатності від грунту від його властивостей
Несуча здатність грунту залежить і від його пористості, яку можна визначити самостійно. Для цього необхідно зважити зразок грунту відомого обсягу в природному стані і визначити його щільність вл (Г / см3), Потім висушити і визначити щільність сухий. Коефіцієнт пористості З визначаємо за формулою:
С = ( вл- сухий) / сухий,
Тепер визначаємо за формулою (1) коефіцієнт пористості для максимально розпушеного грунту Зmax і в мінімально пухкому стані, Cmin.
За отриманими значеннями визначаємо коефіцієнт відносної щільності D
D = (Сmax-C) / (Сmax- Cmin)
Тепер перевіряючи наведені далі умови, знаходимо розрахунковий опір навантажень R:
0 D 1 / 3 - пухкий стан R = 0, і будинок будувати не можна
1 / 3 D 2 / 3 - середня щільність R 0,25 МПа = 2,5 кгс / см2-
2 / 3 D 1 - грунт щільний R 0,5 МПа = 5 кгс / см2.
Формули (1) і (2) застосовують для піщаних грунтів.
Для супеси введені такі визначення, як тверда, пластична і текучий стан, а для суглинків і глин між твердим і текучим станами додатково введені полутвердое, тугопластічних, мякопластичного і текучо-пластичне стану. Поділ по станам визначається через показник плинність
JL= (W-WP) / (WL-WP),
де W - фактична вологість грунту.
WP - вологість, найменше зменшення якої переводить грунт в сухий стан.
WL - вологість, найменше збільшення якої переводить грунт в текучий стан.
Тепер, перевіряючи наведені далі умови, знаходимо розрахунковий опір навантажень R:
JL lt; 0 R = 0,4 МПа = 4 кгс / см2
JL lt; 0 R = 0,2 МПа = 2 кгс / см2
JL > 1 R = 0 - будувати не можна.
Щоб визначити, чи витримає грунт навантаження, яку створює будинок, необхідно перевірити умова:
R> P / SФ, де (1)
Р - вага споруди
SФ - площа нижньої основи фундаменту.
Якщо умова (1) не виконується, необхідно бетон залити так, щоб збільшити ширину нижнього монолітного підстави, при цьому в цілях економії матеріалу перетин слід робити трапецеїдальним.
Для орієнтування в правильності розрахунків, в таблиці № 4 наведені значення несучої здатності R деяких типів щільних і середньої щільності грунтів
Таблиця № 4.
вид | стан | Несуча спроможність, кп / см2 | |
щільний | середньої щільності | ||
пісок | Дрібний (маловологі) | 4 | 3 |
пісок | Дрібний (вологий) | 3 | 2 |
пісок | великий | 6 | 5 |
пісок | середнього розміру | 5 | 4 |
супісок | суха | 3 | 2,5 |
супісок | волога (пластична) | 2,5 | 2 |
суглинок | сухий | 3 | 2 |
суглинок | вологий (пластичний) | 3 | 1 |
глина | суха | 6 | 2.5 |
глина | волога (пластична) | 4 | 1 |
Будівництво стрічкового фундаменту
Стрічковий фундамент можна залити в вигляді суцільного монолітного залізобетонного підстави, або бетонна стрічка може мати збірний тип і складатися з окремих блоків. На таку підставу і укладають плити перекриття. Якщо конструкція має збірний тип, то перед розміщенням плит перекриття, бетонна поверхня повинна бути вирівняна. По-перше, це необхідно, так як укладання плит зазвичай не рівна в горизонтальній площині, а по-друге, фахівці не рекомендують, щоб бетонні плити перекриття укладали на бетонні ж плити фундаменту.
Розглянемо 2 варіанти підстави: мілкого і глибокого закладення.
Будинок з відносно легкими стінами зводять, застосовуючи мелкозаглубленние підставу. Глибина його заставляння зазвичай не перевищує 60 см. Переваги такого монолітного фундаменту складається в його дешевизні. Це і зрозуміло, адже потрібно залити менше бетону.
Природно, що в більшості районів Росії глибина промерзання грунту значно перевищує 60 см. Тому укладання такого типу монолітного фундаменту може бути застосована або на непучиністих грунтах, або слід передбачити попереднє утеплення грунту з метою зменшення глибини його промерзання. Під підставою монолітного фундаменту повинна бути передбачена укладання піщаної подушки товщиною 20 см.
Застосовуючи піщану подушку, необхідно вжити заходів, щоб у неї не потрапила грунтова вода, бо сирий пісок анітрохи не краще будь-якого пучинистого грунту. Пісок необхідно обовязково ущільнити. Для цього використовують катки або майданчикові вібратори. Утрамбовка необхідна для запобігання нерівномірного осідання монолітного фундаменту.
На рис. 1 показаний варіант (поперечний переріз) конструкції дрібного заглиблення.
це армована монолітна стрічка готова для укладання плит перекриття. Вона лежить на піщаній і щебеневої шеляга. Шари подушки насипані в траншею, що має дренаж. Видно, що з внутрішньої сторони щебінь не укладають.
- Ось основні етапи будівництва.
- Розмітка периметра.
- Розмітка ширини траншеї.
- Підготовка території і риття канави в верхній частині ділянки для захисту від дощової води.
- Риття траншеї.
- Зміцнення грунту шаром піску і гравію. Пісок трамбують. Сумарна товщина шарів не повинна перевищувати 1/3 висоти фундаменту.
- Монтаж опалубки.
- Обвязка або зварювання арматури.
- Заливка бетону.
- Зняття опалубки після повного висихання бетону.
Переваги монолітного фундаменту
В індивідуальному будівництві стрічкові заглиблені фундаменти мають переваги перед іншими типами, якщо будинок буде мати масивні стіни (цегляні, камяні, бетонні). Іноді цей тип застосовують і для порівняно легких будинків (дерево, брус). Глибина їх зазвичай становить 1,5-2 м і визначається глибиною промерзання грунту. Такий варіант застосовують при плануванні підвалів, підземних гаражів або цокольних приміщень.
На рис. 2 показано початок будівництва заглибленого стрічкового фундаменту, на який потім і будуть покладені плити перекриття. На рухомих грунтах його обовязково армують, ніж забезпечують рівномірний розподіл навантаження на грунт. Він повинен мати однаковий перетин як для зовнішніх, так і для внутрішніх несучих стін.
На нестійких і болотистих ґрунтах для спорудження фундаментів застосовують палі і фундаменти плитного варіанту. Плитний фундамент займає площу, що перевищує площу самої будівлі. Якщо грунт переміщується, то разом з цієї масивної плитою, а значить, разом з ними переміщається і весь будинок.
Якщо матеріал для будівництва обраний правильно і все виконано у відповідності з будівельними нормами, то самостійно побудований будинок буде радувати мешканців та послужить їм тривалий час.