Зведення бутобетонного стрічкового фундаменту
Фундамент будь-якого типу призначений для перенесення і рівномірного розподілу ваги побудованого обєкта на грунт. Існуючі види відрізняються конструкцією і способом їх закладки.
Перш ніж закладати фундамент, необхідно вивчити грунт на який буде спиратися підставу фундаменту і визначити його несучу здатність.
Міцність фундаменту з бутового каменю, який міститься в цементний розчин, повинна виключити можливість просідання і перекосу спорудженого обєкта.
Тобто він повинен компенсувати зусилля, що виникають в результаті змін в навколишньому його грунті. Це означає, що, закладаючи бутобетонний стрічковий фундамент, необхідно враховувати фізичні властивості не тільки грунту, але і рівень залягання ґрунтових вод, глибину промерзання грунту, властивості самого бутового каменю і застосовуваний розчин. Для будь-якого типу в першу чергу необхідно ущільнити, а потім видалити під усією спорудою шар грунту, придатний для вирощування рослин.
особливості конструкції
Особлива увага при облаштуванні стрічкового фундаменту слід звернути на його гідроізоляцію і відведення від нього поверхневих вод.
Стрічковий фундамент широко застосовують в індивідуальному будівництві будинків на будь-яких грунтах, за винятком мулистих і торфовищ. Його вартість становить приблизно 20% від вартості всієї споруди, а кошти, які доведеться витратити тільки на усунення допущених помилок, можуть перевищити ті, які були витрачені спочатку.
Підстава ж з бутового каменю набагато дешевше, ніж монолітний армований стрічковий його аналог. При цьому розчин для бетону буде використаний в мінімальній кількості.
Фундамент з бутового каменю має незмінне поперечний переріз по всьому периметру майбутньої споруди. Його не потрібно зміцнювати будь-якими стовпами. Якщо передбачені внутрішні несучі стіни або опори, то і під ними повинен бути остов такого ж перетину, виконаний заодно з основним фундаментом. Якщо будинок опалюється піччю, викладеної з цегли, то під нею потрібно створити окреме, не повязане із загальним підставу з бутового каменю.
заглиблення фундаменту
Стрічкові монолітні фундаменти під цегляну стіну: а - бутовий фундаментних б - бутобетонний.
Відомості про фізичні особливості грунту в районі будівництва можна отримати в місцевому відділенні архітектури. Про глибину залягання грунтових вод можна дізнатися у тих, хто має колодязі.
Визначальною характеристикою ґрунтів, яку слід знати перед початком будівництва, є їх несуча здатність, Qгр (кг / см ). Від цього показника залежить опорна площа фундаменту, S ф (см ), яку потрібно визначати з умови:
Рзд: S ф,
де Рзд, (кг) - вага будови, що включає вагу всіх його складових, починаючи від власної ваги фундаменту і закінчуючи стовпами в стінах, вагою покрівлі, стовпами, службовцями опорою для перекриттів всередині приміщень і спираються на нього.
Слід також враховувати і вага снігу на покрівлі, і вітрові навантаження на скати покрівлі. Для невеликих дачних будиночків враховують навіть вага меблів, вага членів сімї та можливих гостей. Отриманий результат необхідно збільшити на 5-10% для створення запасу міцності.
Визначаючи площа фундаменту по периметру споруди, виходячи з умови (1), маємо:
S ф> Рзд: Qгр (см ) (2)
На нестискуваних скельних грунтах, які не розмиваються водою, підстава можна закладати без будь-якого заглиблення над рівнем спланованої ділянки. Найбільш підходящим підставою для нього буде гравелистий (розмір фракцій від 0,25 до 5 мм) і великий (розмір фракцій від 0,25 до 2 мм) пісок.
Такий грунт залежно від щільності має несучу здатність від 4 до 6 кг / см відповідно. На таких грунтах слід заглиблювати фундамент, але не більше ніж на 0,5 м. Перевагою піщаних грунтів є і той факт, що вони не схильні до пученію при замерзанні, тому що містять значно менше вологи, ніж будь-які інші ґрунти.
Тому навіть при такому заглибленні він буде абсолютно стійким. Відсутність вологи значно підвищує несучу здатність піщаних грунтів. Несуча здатність цих ґрунтів також залежить від їх щільності. Тому під дією навантаження від будівлі піщаний грунт швидко ущільнюється, за рахунок чого з часом і збільшується його несуча здатність.
Опалубку для стрічкового фундаменту виконують східчасто: спочатку для підстави, потім для основного тіла фундаменту.
Примітка 1. Несуча спроможність будь-якого типу грунту залежить від його пористості, яка характеризується коефіцієнтом пористості С, що визначається за формулою:
С = ( s- d): d (3),
- де s - фактична щільність частинок грунту, г / см ;
- d - щільність сухого ґрунту, г / см .
Коефіцієнт пористості можна визначити, зваживши пробу грунту відомого обсягу в початковому стані і розрахувавши s, після чого добре висушити цю ж пробу грунту і по залишився вагою й обсягом визначити d.
Далі наведені характеристики грунтів, які відносяться до глинистих. Вони розташовані по зростанню міститься в них глини і, отже, можливого збільшення в них вмісту вологи, що при замерзанні грунту призводить до відповідного збільшення їх пучения. Визначити той чи інший тип ґрунту можна "на око", розминаючи його в руках.
Супісок містить не більше 10% глини. Якщо шкіра, невеликого грудочки руками між пальцями відчувається присутність піщинок. Через недостатню пластичності грудку грунту неможливо розкачати в шнур, а невелике зусилля руйнує скачаний в руках кульку. Якщо супесь добре ущільнена, її коефіцієнт пористості С 0,5, а несуча здатність Qгр = 3 кг / см . Однак при невідомому коефіцієнті пористості для розрахунку за умовою (2) слід брати значення Qгр = 2,5 кг / см .
Технологічна простота виконання стрічкових фундаментів, можливість використовувати фундамент як стіну підвалу, висока несуча здатність стрічкових фундаментів - це його позитивні сторони.
Суглинок містить до 30% глини і, відповідно, може містити більше вологи, а взимку має більшу пучностях, ніж супесь. Розпізнати цей тип ґрунту можна, якщо скачаний з нього кульку стиснути між долонь. На краях отриманої коржі повинні утворитися що абсолютно очевидно тріщини. Несуча спроможність суглинків така ж, як і супіски. Ці грунти відрізняються тільки по величині пучности.
Глина містить більше 30% чистої глини. Кулька з цього грунту добре перетворюється в коржик без освіти по краях тріщин. З глини легко скачати вельми довгий шнур. При хорошому ущільненні (С = 0,5) несуча здатність глини може скласти 6 кг / см , при меншому ущільненні (С = 0,8) несуча здатність складе 3 кг / см . Глина більше всіх грунтів схильна морозному пученію.
Розраховуючи міцність фундаменту, необхідно мати на увазі, що сили, що виникають в процесі морозного пученія грунту, можуть бути не тільки виштовхує, але вони можуть діяти в горизонтальній площині і, отже, впливати на бічні стінки конструкції.
Для будинків з важкими стінами, з бетонними перекриттями і з черепичним (НЕ металлочерепичной) покрівлею фундамент необхідно закладати з урахуванням глибини промерзання. Це саме можна сказати і до будинків, під якими буде підвал або гараж. У таких будинках конструкцію необхідно закладати на 20-30 см нижче, ніж глибина промерзання грунту.
Висота і ширина
Конструкції стрічкових фундаментів: а-загальний вигляд-б-перетину по стрічковому фундаменту відповідно під зовнішню і внутрішню стіни-
1-фундаментних 2 - спланована майданчик-3 підготовка під пів 4 - пів 5 - зовнішня стіна-6 - цоколь 7 - отмостка- 8 -рівень земли- 9 - гідроізоляція.
Розміри стрічкового фундаменту, точніше, його висота і ширина залежать від типу грунту і маси будови. Залежно від цього були введені такі поняття, як мелкозаглубленний і заглиблений фундаменти.
Для невеликих будівель фундамент недоцільно сильно заглиблювати. Дачні будиночки та невеликі деревяні будинки можна встановлювати на стрічковий остов, висота якого над спланованою поверхнею може бути не більше 20-30 см із заглибленням не більше ніж на 50 см. З урахуванням утеплення і армування висота такої підстави може скласти приблизно 80 см. На малюнку 1 показаний ескіз мелкозаглубленного підстави.
Для цього виду стрічкового фундаменту обовязково необхідно створювати подушку з нездимальних матеріалів (пісок або суміш 40% піску і 60% гравію). Загальна товщина подушки приблизно дорівнює 20 см. Укладають її послідовно шарами по 10 см, зволожуючи і добре утрамбовуючи.
Примітка 2. Висоту подушки в розмір фундаменту не враховують.
На малюнку 2 показаний ескіз заглибленого стрічкового фундаменту. Для такого типу рекомендують укладати подушку раніше описаним способом.
Висота такого фундаменту залежить від глибини промерзання грунту, яка в залежності від регіону змінюється від 80 до 200 см. Якщо закласти, як було зазначено, такий тип на 20-30 см нижче глибини промерзання, отримаємо загальну висоту підстави від 100 до 220 см. Практика індивідуального будівництва свідчить, що зазначені розміри по висоті цілком забезпечують його міцність для будь-яких будівель.
розрахунок ширини
Стрічковий фундамент робиться не тільки по периметру будівлі, а й під всі внутрішні, несучі стіни.
Не так просто йдуть справи з розрахунком ширини. Обовязкова вимога свідчить, що вона повинна бути не менше, ніж ширина будується на фундаменті стіни. При такій ширині стерпний на грунт вага буде розподілений рівномірно.
Розрахунок ширини верхньої частини підстави виконаємо для подвійний цегляної стіни. Такі стіни в даний час забезпечують сучасні вимоги з енергозбереження. Внутрішня стіна, що несе, має ширину в цегла, зовнішня, облицювальна, має ширину в півцеглини. Між стінами є проміжок для розміщення утеплювача товщина яких не перевищує 8 см.
На малюнку 3 показана кладка в півтори цеглини, але без проміжку для утеплювача. Зрозуміло, що сумарно обидві частини стіни, викладеної з звичайного керамічної цегли розміром 250 120 65 мм, з урахуванням проміжку між ними складуть 25 + 12 + 8 = 45 см. Такий же повинна бути і ширина фундаменту. Спочатку розрахуємо навантаження, витримують ділянкою грунту, площа якого дорівнює площі, займаній трьома цеглою з урахуванням проміжку між частинами стіни. Sч.гр. = 45 12 = 540 см . Навантаження, яку допустимо створити на таку площу, буде дорівнює:
Рч.гр. = Sч.гр. Qгр. (4)
За кількістю таких майданчиків в периметрі фундаменту, Lфунд (см), можна визначити загальне навантаження, яку витримає під ним грунт. При довжині цегли, рівній lк (см), отримуємо:
Рфунд = Lфунд: lк Рч.гр (5)
Розрахуємо навантаження, витримують грунтом для двоповерхового будинку розміром 6 6 м. Висота поверхів 2,5 м.
Знаходимо загальну довжину фундаменту Lфунд = 24 м (2400 см). Якщо несуча здатність грунту Qгр = 6 кг / см , за формулою (4) маємо:
Рч.гр. = 540 6 = 3240 кг = 3,24 т
Розрахунки навантаження на фундамент
Помилка допущена при визначенні несучої здатності грунтів основи і несучої здатності самого фундаменту, може привести до повного руйнування фундаменту.
За формулою (5) маємо спільну витримує навантаження:
Рфунд = 2400: 25 3,24 310 т
Навантаження, створювана фундаментом.
Власне бутобетонний фундамент має периметр Lфунд = 24 м, висоту 1 м, ширину 0,45 м і щільність, рівну 2000 кг / м , матиме вагу в 24 1 0,45 2000 = 21,6 тис. Кг або 21 , 6 т.
Навантаження, створювана стінами. Площа стін двох поверхів дорівнює:
24 5 = 120 м , а загальний обсяг 120 0,45 = 54 м .
При максимальній щільності цегли, що дорівнює 1900 кг / м , загальна вага стін складе 103 т.
Навантаження, створювані іншими елементами будівлі:
- горищне перекриття - 3,6 т;
- цокольне перекриття - 5,4 т;
- покрівля - 1,5 т;
- сніговий покрив - 5 т.
В результаті навантаження на фундамент складе близько 90 т.
Так як грунт під фундаментом в змозі витримати навантаження, яке дорівнює 310 т, то ширина його, рівна ширині стіни, цілком достатня.
Якби несуча здатність грунту була мінімальною, тобто Qгр = 2,5 кг / см , то за формулою (4) маємо:
Рч.гр. = 540 2,5 = 1350 кг = 1,35 т
За формулою (5) маємо спільну витримує навантаження:
Рфунд = 2400: 25 1,35 130 т
Тобто навіть на самих слабких грунтах такої ширини фундаменту для даного будинку було б достатньо.
Якщо ж навантаження на грунт від споруди перевищує допустиму норму, то перетин кістяка необхідно робити в вигляді трапеції з великим нижнім підставою.
Фундамент з бутового каменю
Використання наповнювачів (бутового каменю, цегли і т.д.) дозволяє значно економити кошти на облаштування стрічкового фундаменту до 30 - 40%.
Це монолітна підстава, в якому з метою економії цементу в якості наповнювачів використовують цегельний бій, щебінь або гравій, карєрний камінь. Такий варіант є хорошим замінником монолітного армованого стрічкового фундаменту, який коштує набагато дорожче.
Співвідношення бутового заповнювач і бетону може складати 40% до 60% відповідно. При більшій кількості бутового каменю фундамент може давати тріщини. Ширина при цьому не повинна бути менше 35 см. Про розміри заповнювач можна судити по малюнку 4, на якому видно, що стіна викладена в дві цеглини, тобто ширина остова трохи більше 50 см. Дуже дрібне каміння використовувати не рекомендується. Міцність заповнювач на стиск повинна бути не менше 1000 кг / см , тому слід купувати камінь без тріщин. Слід також випробувати його, вдаривши досить сильно молотком. Від сильного удару він не повинен розколюватися.
Після застигання розчину необхідно отримувати "важкий" бетон, для чого буде потрібно цемент марки М400 або М500 в співвідношенні з піском 1: 3.
Воду в розчин слід додавати в кількості, що залежить від того, яким способом планується трамбування бутового каменю в його складі. Для трамбувального вібратора розчин можна робити густим (жорстка суміш). Такий розчин без вібратора зберігають форму. Якщо трамбувати плануємо за допомогою лопати або брухту, то розчин роблять пластичним і таку суміш називають пластичною. Вона повинна розтікатися, але не до створення горизонтальної поверхні. Для вирівнювання поверхні розчин роблять рідким, тобто суміш повинна добре розтікатися по поверхні.
Бетонну суміш (розчин) замішують в деревяному або металевому кориті, ємність якого не перевищує 0,4 м . Підійде корито розміром 1,5 1 0,2 м . Спочатку в корито насипають заповнювач, потім цемент і пісок, все добре розмішують і, продовжуючи безперервно розмішувати, поступово додають воду і доводять розчин до потрібної консистенції.
Фундамент заливають на піщану подушку. Розчин і його перший шар товщиною в 15 см повинен повністю застигнути, на нього необхідно укласти руберойд. Після цього встановлюють міцну опалубку (частіше встановлюють скріплюють балки). Заливають бетон товщиною в 25 см і в нього утаплівают бутові камені.
Відстань між каменями повинне бути 4-5 см, щоб не зруйнувати руберойд, нижні камені не повинні мати загострених країв. Наступний шар бетону повинен мати висоту 20-25 см. Тобто він буде складатися з шарів на зразок камяної кладки. Досягнувши заданої висоти, верхній шар заливають так, щоб розчин покрив всі камені. Протягом декількох днів, поки фундамент застигає, його поверхню кілька разів на день зволожують. Конструкцію необхідно захищати від сонячних променів.
