Товщина фундаменту: обчислюємо самі

Рішення по параметрам фундаменту приймається на основі деяких показників, які характеризують не тільки саму споруду, а й навколишню місцевість.

У самому звичайному випадку рішення по фундаменту приймається з припущення того, що грунт є усередненою неувлажнённой.

У проекті, вже готовому з усіма розрахунками, точно вказується і товщина всього фундаменту, і глибина залягання, і так далі. Залежать такі показники від характеру грунту і умов гідрогеології, тобто від рівня грунтових вод, характеру грунту, глибини її промерзання при великих морозах і так далі.

Щоб визначити характер грунту потрібно вирити яму з показниками:

• Довжина повинна бути більше метра;
• Ширина повинна бути більше метра;
• Глибина від 2,5 до 3 метрів.

Щоб визначити вміст у грунті глинистих частинок, потрібно трохи землі насипати в склянку з водою до половини склянки.

Далі необхідно дати цій суміші настоятися. Після чого просто залишиться заміряти шари: шар, який знизу - це чиста грунт, шар, який зверху - це глинисті породи. Після вимірювання шарів потрібно просто зясувати їх співвідношення між собою.

Потрібна вся ця процедура щодо визначення глинястості для того, щоб уникнути неприємностей при подальшому будівництві та експлуатації споруди. Вся справа в тому, що глинистий грунт має властивість розбухати від вологи, що може привести до зміни несучої здатності фундаменту.

Також несуча здатність і водопроникність глинистих порід змінюється і при зміні в них домішок піску і гравію.

Оптимальним грунтом під фундамент можна назвати суглинні породи, які мають дуже невисоку вологість, тобто практично сухі породи.

Також непоганим варіантом будуть супеси, які також знаходяться в сухому стані, якщо ж вони сирі, то вони приходять в рухомий стан.

типи грунтів

З цих причин потрібно ретельно вибирати грунт, на якій будувати, а на основі цього визначити і потрібну товщину фундаменту.

Обдимаючи грунти

У вирячені грунтах, в яких рівень грунтових вод більше двох метрів від максимальної глибини промерзання, фундамент слід закладати на глибину рівною глибині промерзання помноженого на 0,75, але ця цифра не повинна бути менше 70 сантиметрів.

піщаний грунт

За розміром зерен піщані ґрунти ділять на:

• гравелисті;
• великі;
• Середні;
• дрібні;
• Пилуваті.
  

  Армування стрічкового фундаменту

Пилуваті і дрібні піски не можуть служити надійною опорою для фундаменту, а особливо якщо в них є домішка глини або мулу. Ось грубозернисті піски в меншій мірі схильні до пученію, мають малу водопоглощаемость, тому такі грунти служать відмінною основою.

Якщо грунтові води протікають на глибині від 2 метрів від рівня промерзання, то рівень закладення фундаменту дорівнює приблизно 6,5 метрам.

Якщо рівень грунтових вод знаходиться на досить близькій відстані від поверхні землі, то фундамент потребує додаткового захисту, наприклад, його розширенні, використанні свайної конструкції і так далі.

торфяниста грунт

Такий грунт не може бути хорошим підставою для фундаменту. Це повязано з тим, що торфянисті грунти мають великий відсоток вологості.

Види фундаменту і його розміри

На практиці в більшості своїй застосовують два основних типи фундаменту - це стрічковий, або суцільний і стовпчастий. Стрічкові фундаменти краще використовувати при неглибокому його закладенні, а також в тих випадках, коли стіни будівлі будуть виконані з важких матеріалів.

Як правило, в вирячені грунтах для того, щоб економити кошти, траншею заповнюють спочатку піском, потім шаром щебеню і шаром гравію. Кожен шар при цьому рясно поливається водою і утрамбовується. Висота такого псевдофундамента не повинна перевищувати половини висоти основного фундаменту.

Залежно від товщини стіни можна знайти і товщину фундаменту. Але варто зазначити, що вона не повинна бути менше 35 сантиметрів.

Для того, щоб знизити просідання фундаменту шляхом зниження тиску на грунт, його знизу утолщают. Робиться це за допомогою зведення двох-трьох ступенів.

Висота таких ступенів повинна бути в межах від 30 до 40 сантиметрів, а ширина близько 15-25 сантиметрів. Обріз фундаменту потрібно влаштувати вище рівня землі.

Зазвичай в приватному будівництві застосовують такі типи стрічкового фундаменту:

• бутові;
• цегляні;
• бутобетоні;
• бетонні;
• монолітні;
• Збірні.

Для бутових і бутобетонних стрічкових фундаментів товщину вибирають приблизно на 10 сантиметрів ширше, ніж стіна. Такі фундаменти зводяться з граніту, пісковика, який дуже щільний. Уступ по висоті повинен мати не менше 2 рядів кладки.

Для кладки використовують склади розчинів:

• Для маловлажних грунтів застосовують цементно-вапняний склад, який складається з 1 частини цементу марки не нижче М400, 2,1 частин вапняного тесту, 15 частин піску;
• Для вологих порід застосовують ті ж компоненти, але в співвідношенні 1к0,7к8;
• Для насичених грунтів - 1 до 6 без вапняної суміші.

Перед укладанням першого ряду на підставу заливається розчин товщиною близько пяти сантиметрів. Потім зверху потрібно укласти камені і щільно спресувати їх.

При зведенні бутобетонного фундаменту заполнітельним матеріалом може бути камінь, щебінь, цегла, цегельний бій і так далі.

У тому випадку, якщо стіни фундаменту повністю вертикальні, а глибина не перевищує одного метра, то на дно траншеї кладуть ущільнювач, тобто цементний розчин, товщиною близько пяти сантиметрів, на нього укладають один з перерахованих вище наповнювачів.

https://youtube.com/embed/sXo9KRcIIJ4

Якщо шарів декілька, то через кожні 15-20 сантиметрів їх потрібно розділяти шаром цементного розчину.

У свою чергу кожен шар потрібно проливати рідким цементним розчином. Якщо висота фундаменту більше метра або ширина котловану більше ширини самого фундаменту, то по його сторонам ставлять деревяні щити, які служать в ролі опалубки. Знімати її можна тільки після двох тижнів при жаркій погоді.

Товщину збірних фундаментів визначають збірні елементи, наприклад, блоки. Вони можуть мати в товщину 30, 40,50, і 60 сантиметрів.

Блоки слід укладати з перевязкою швів по вертикалі. Для того, щоб розширити підошву застосовують армовані бетонні плити. У цьому випадку мінімальна товщина плиткового фундаменту буде рівною 60 сантиметрам.

Так як рідко, де можна зустріти плити меншої товщини. При цьому розрахунок товщини плити фундаменту проводиться на основі даних про стінах, грунті і так далі.

Другим типом фундаментів є стовпчасті фундаменти. Такий фундамент набагато економічніше стрічкового. Його можна застосовувати, коли стіни будівлі будуть зводитися з відносно легких будівельних матеріалів.

Відстань між стовпами не повинно перевищувати 2-2,5 метрів. Це стосується кутів і місць перетину стін. Коли стовпи готові, то наверх необхідно укласти залізобетонні плити або перемички.

Такі перемички називають рандбалками. На них будуть розташовуватися стіни споруди. У свою чергу стовпи можуть зводитися з каменю, цегли, можуть бути Бутобетонная або бетонними.

За загальною класифікацією їх також поділяють на монолітні та збірні.

Якщо стовпи роблять з цегли, то слід застосовувати тільки червоний, добре обпалений цегла. Мінімальна товщина стовпів для фундаменту дорівнює 50 сантиметрам.

Однак є й винятки. Наприклад, якщо зводиться одноповерховий каркасний будинок, то можна робити товщину стовпа дорівнює 38 на 38 сантиметрів для кутового, і 38 на 25 сантиметрів для проміжного стовпа.

Мінімальна товщина стовпів, а відповідно і самого фундаменту, які виконані з бутового каменю становить близько 60 сантиметрів в обидві сторони.

Для того, щоб виконати монолітний стовп, необхідно зробити опалубку, або спеціальний котлован. Бетон повинен мати щільність близько 1,8 тонни на метр кубічний, тобто бути дуже важким. Мінімальна ширина для такого фундаменту дорівнює 40 сантиметрам в обидві сторони.

Як перекриття на стовпи кладуть рандбалки, які можуть виконуватися із збірного або монолітного залізобетону. Для того, щоб забезпечити вільну осадку рандбалок при тому, що будівля дає загальну осадку, а також з метою запобігання від грунтового пучения, під балки насипають піщаний шар товщиною близько 25-50 міліметрів.

Розрахунок ширини фундаменту

Процес розрахунку складається з декількох етапів:

• На першому етапі слід визначитися з типом ґрунту, як це зробити говорилося трохи вище;
• Далі за спеціальною таблицею потрібно визначити, скільки можна дати навантаження на один сантиметр квадратний стовпа, який стоїть на різних грунтах.

Далі слід визначити пористість грунту. Для цього потрібно акуратно вирізати десятисантиметровий кубик землі і зважити його.

Потрібно його подрібнити і визначити обсяг цього мірну посудину. Далі застосовують такі формули: А = 1-Р1 / Р Р1 = П / В0-Р = П / В1.

У цих формулах Р і Р1 - обємна вага землі в природному і ущільненому стані, П- вага однієї одиниці обєму грунту, В0 і В1 - обсяги грунту в природному і ущільненому станах.

І тепер знову за спеціальною таблицею вибираємо опір ґрунту. Наприклад, супіски мають опір 3 кілограми на сантиметр квадратний з коефіцієнтом 0,5.

Третім етапом потрібно розрахувати вагу споруди, яка буде розташовуватися на цьому фундаменті.

Далі, враховуючи несучу здатність того грунту, де стоїть будівля, можна розрахувати кількість стовпів, а точніше крок, з яким вони повинні встановлюватися. Так само це допоможе обчислити і перетин кожного стовпа.

Наприклад, з таблиці можна взяти такі дані

Деревяні або каркасно-панельні стіни, товщина яких дорівнює 15 сантиметрів тисне приблизно 40 кілограм сили на метр квадратний.

Один квадратний метр стіни, виготовленої з пористих блоків щільністю 600 кілограм на метр кубічний, чинить тиск приблизно в 120 кілограм сили на метр квадратної.

Таким чином, розраховуємо повний вага стін і по іншій таблиці дивимося навантаження від перекриття. Наприклад, цокольне залізобетонне перекриття надає навантаження в 300-500 кілограм сили на метр квадратний фундаменту.

Знову підраховуємо повне навантаження від всього перекриття. Потім обчислюємо таким же чином навантаження від даху. Після цього розрахунку необхідно все вийшли маси скласти і отримати сумарну масу всього будинку, або споруди.

Коли вага знайдений, то можна додати до нього вага обробки і меблів. Далі просто ділимо всю вагу на кількість стовпів і отримаємо масу, яка припадає на один стовп. Після цього ділимо масу на площу опори одного стовпа.

Наприклад, нехай вийшла маса на один стовп біля 10000 кілограм. Нехай стовп має квадратний перетин зі стороною приблизно 1 метр. Тоді його площа опори складе 1 помножене на 1 - 1 квадратний метр, тобто 10000 квадратних сантиметрів.

 З цих розрахунків не важко вирахувати вагу на один квадратний сантиметр грунту під стовпом, тобто 10000 розділити на 10000, і отримаємо рівно 1 кілограм на сантиметр квадратний.

Потім дивимося з таблиці в першому пункті, який несучою здатністю володіє той грунт, на якому стоїть будівля. Якщо вона менша за цю цифру, то слід збільшити площу стовпа або кількість стовпів, якщо ж вона більше, то значить, всі дані фундаменту обрані вірно.

При розрахунках маси будинку допускається не враховувати вагу внутрішнього оздоблення та меблів, рівно так само, як і людей, що знаходяться в будинку. Це повязано не з тим, що ця вага малий, а з тим, що при розрахунку маси стін не враховувалися отвори, тобто двері, вікна, арки і так далі.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!