Виды конструкций и устройство фундаментов для частного дома
28 Февраль 2016
В малоэтажном строительстве фундамент требует не менее ответственного подхода, чем при возведении многоэтажек. Основание – важнейший элемент любой конструкции, а ошибка, допущенная на начальном этапе, может свести на нет остальные строительные работы. Поэтому необходимо знать характерные особенности каждого из видов фундамента для частного дома, чтобы правильно определиться с выбором наиболее подходящего варианта.
Разновидности фундаментов под частный дом
Существует четыре основных вида фундаментов под частный дом: • ленточные • плитные • столбчатые • свайные.
Каждый из них имеет совершенно разную конструкцию и принцип устройства.
Ленточные фундаменты
Все относящиеся к этому виду фундаменты имеют форму ленты и могут заливаться непосредственно на месте строительства или собираться из произведенных промышленным способом железобетонных блоков. Ленточные основания характеризуются повышенной прочностью и могут быть сформированы практически в любой форме. Только сборный фундамент не может иметь сложную конфигурацию.
Ленточные основания бывают нескольких типов: • жесткие – с продольным армирующим поясом; • гибкие – с поперечно-продольным армированием; • монолитные – в виде сплошной ленты; • прерывистые – отдельные отрезки располагаются под несущими конструкциями.
Плитные фундаменты
Такой фундамент – это многослойный «пирог», состоящий из защитного, усиливающего, выравнивающего слоя и верхней бетонной плиты. Защитный слой составляют утеплители и материалы для гидро- и пароизоляции. Выравнивающий состоит из песка и щебня. Для усиления конструкции применяются арматурные прутки, погруженные в бетон.
Основу такого основания составляют сваи (установленные вертикально или под углом), верхние части которых срезаются на одном уровне и соединяются ростверком.
В зависимости от расположения элементов конструкции и способа их крепления свайные основания делятся на следующие типы: • кустовые – опоры устанавливаются по несколько штук в разных местах; • сплошные (свайное поле) – располагаются очень близко между собой; • одиночные – располагаются только по углам; • винтовые – «ввинчиваются» в землю; • набивные – заливаются в скважины; • забивные – забиваются в землю.
Столбчатые фундаменты
Основание выполняется в виде каркаса из опорных столбов с перемычками, которые располагаются в любой части каркаса (снизу, сверху или посередине). Такие фундаменты тоже могут быть или сборными, или монолитными.
Выбор фундамента под коттедж
Для грамотного устройства фундамента под коттедж необходимо определиться с качеством и составом грунта. В данном случае основными критериями для оценки являются: • тип грунта • глубина промерзания • расположение грунтовых вод • рельеф участка.
Также имеют значение материалы фундамента и его вид.
Устройство ленточного основания
Для создания конструкции данного вида выставляется опалубка с армирующим поясом и заливается бетонная смесь. К недостаткам ленточных оснований относится продолжительное время их возведения, что связано с необходимостью выполнения больших объемов земляных работ. Фундамент из блоков менее затратный по времени и усилиям, но обладает другим минусом – места стыков снижают гидроизоляцию и в них может поступать влага.
Если под ленточным фундаментом находится слабый грунт, то требуется расширение его подошвы с помощью уступов. При неглубоком залегании грунтовых вод основание нуждается в дополнительных защитных мерах. С этой целью можно использовать бетон специальных марок или покрывать поверхность битумной мастикой. Для теплоизоляции ленточного основания специалисты рекомендуют применять пенопласт.
Устройство столбчатого фундамента
Данная конструкция хорошо подходит для возведения небольших построек на плотных грунтах. Столбы устанавливаются довольно густо и соединяются балками, поверх которых затем будет строиться цоколь.
Проще всего приобрести столбы из бетона или железобетона, произведенные промышленным способом. Если опоры изготавливаются самостоятельно, то рекомендуется делать их бутобетонными или кирпичными, а во время заливки через каждые 30-40 см выполнять армирование.
Во избежание вспучивания грунта под перемычками насыпают песчаный слой толщиной около полуметра. Заводские бетонные столбы устанавливают на специальные стаканные подушки толщиной около 0,15 м. Столбы устанавливаются там, где нагрузка будет максимальной. Примерное удаление – 2-3 метра.
Устройство свайной конструкции
Процесс строительства свайного фундамента обладает явными преимуществами: • существенно сокращается объем земляных работ; • уменьшается количество расходуемого бетона; • нет зависимости от расположения грунтовых вод.
На слабых грунтах сваи рекомендуется устанавливать настолько глубоко, чтобы достичь твердой почвы, т.е. ниже уровня промерзания. Для изготовления свай подходят самые разнообразные материалы – металл, бетон, дерево, а также их комбинации.
Забивные и винтовые сваи идут уже готовыми, поэтому сразу забиваются, а набивные изготавливаются на месте строительства. После установки они выравниваются и соединяются в единую конструкцию с помощью ростверка, который должен иметь ширину будущей стены.
Устройство сплошной плиты
Плитный фундамент создается в виде сплошной плиты высотой 30-80 см, которая располагается под всем домом. Основу такого фундамента составляет армирующий каркас, погруженный в бетонный раствор. Цельность такой конструкции обеспечивает равномерное распределение всей нагрузки, передаваемой на грунт под весом здания.
Устройство плитного фундамента требует неукоснительного соблюдения разработанной специалистами проектной документации и выполнения всех предусмотренных работ. Наличие монолитной плиты исключает создание подвального помещения.
Чаще всего сплошную плиту используют только в тех случаях, когда установка другого вида фундамента невозможна. Для создания такого основания необходимо единственное условие – ровный рельеф. Участок, не соответствующий данному требованию, планируют должным образом. Еще одним недостатком устройства монолитной плиты является ее стоимость, но она окупается повышенной прочностью и значительной несущей способностью.
Только рассмотрев все типы фундаментов для коттеджей, сравнив их достоинства и недостатки, и, выбрав наиболее подходящий вариант для своего дома, можно переходить к его строительству.
Источник
Конструкции фундаментов столбчатых, ленточных, плитных, свайных.
Читайте также:
Архитектуры и конструкции коммутаторов
Базовые конструкции структурного программирования
Бетонные работы при реконструкции
Билет 6. Понятие о сварной конструкции
Вид и конструкции защитных покрытий
Вопросительные конструкции
Всемирный банк — Международный банк реконструкции и развития и его подразделения. Банк международных расчетов.
Выбор конструкции магнитной системы
Выбор конструкции обмоток
Глубина заложения фундаментов
По конструкции различают фундаменты ленточные – монолитные из бутобетона и крупнопористого бетона (рис.27), и сборные из блоков и блоков подушек, столбчатые, сплошные в виде железобетонной плиты и свайные.
Рис. 27. Ленточные фундаменты из бутобетона и монолитного бетона: а – бутобетонные мелкозаглубленные ленточные;
Рис. 27. Ленточные фундаменты из бутобетона и монолитного бетона: б – бутобетонные ленточные с заглублением на глубину промерзания грунта: 1 – гидроизоляция из двух слоев рубероида на битумной мастике; 2 – обмазка горячим битумом за два раза; 3 – отмостка; 4 – обратная засыпка; 5 – песчаная подушка; 6 – утрамбованный грунт со щебнем; 7 – гидроизоляция: цементный раствор состава 1:2; 8 – пол подвала или уплотненный грунт для технического подполья.
Малоэтажные сельские жилые дома в основном строят с ленточными и столбчатыми фундаментами. Ленточные фундаменты применяются для домов с любыми конструкциями стен, а столбчатые – преимущественно для бревенчатых, щитовых, каркасных.
В слабых сжимаемых грунтах, а также в тех случаях, когда достигнуть естественного основания экономически или технически невозможно из за большой глубины его залегания, применяют свайные фундаменты, используя в основном набивные железобетонные сваи, изготавливаемые непосредственно на площадке строительства. По верху свай устраивают монолитный железобетонный пояс.
Рис. 28. Бутовая кладка: а – в опалубке; б – без опалубки, враспор со стенками траншеи.
Бутобетонные и бутовые фундаменты выполняются в слабых грунтах (песчаных, супесчаных) в опалубке (рис. 28, а), а в плотных – враспор со стенками траншеи (рис. 28, б), без опалубки. В качестве материала для опалубки могут применяться доски толщиной не менее 40 мм или обрезки ДСП, отходы плоского шифера и тому подобные материалы.
Первый ряд бута кладется непосредственно на предварительно утрамбованный грунт. Пустоты между камнями засыпают мелким камнем, щебенкой или галькой. Слой гальки высотой 15–20 см уплотняют трамбовкой, после чего заливают жидким цементным раствором, заполняющим в ней пустоты. Камни второго и последующих рядов укладывают горизонтальными слоями толщиной 15–20 см с тщательной расщебенкой и заливкой жидким раствором до заполнения всех пустот и снова каждый слой уплотняют. Наиболее прочным фундамент будет, если применяется раствор в соотношении 1:3 (на одну часть цемента – три части песка).
Необходимо помнить, что до начала работ бутовый камень следует отсортировать, очистить от грязи и пыли. Для нижнего ряда кладки лучше отбирать камни с плоскими гранями. Кладку бутовых стен над уровнем земли выполняют одновременно с кирпичной облицовкой в полкирпича. Крепление облицовки со стенами фундамента производят укладкой одного тычкового ряда кирпичей, заделанных на 0,5 кирпича в бутовую кладку, через каждые 4–6 ложковых рядов (рис. 29).
В случае перерыва в работах продолжительностью более суток в сухую, жаркую или ветреную погоду для защиты от высыхания бутовую кладку в течение дня 3–4 раза поливают водой или укрывают пергамином, толем, рубероидом, рогожей или щитами. Бутобетонные фундаменты отличаются от бетонных тем, что щебень заменяется мелким бутовым камнем, околом, кирпичом половняком или кирпичным боем. Такие фундаменты долговечны и прочны. При этом варианте не забудьте сначала уплотнить дно траншеи, затем налить на него слой примерно в 8–10 см раствора или бетона и далее укладывайте заполнитель слоями 15–25 см, затем снова залейте жидкий бетон нужной марки и утрамбуйте тяжелыми трамбовками послойно до поверхности фундамента. Щебеночные фундаменты устраивайте аналогично бутовым. Кирпичные фундаменты делаются из полнотелого глиняного кирпича марки не ниже 100, желательно пластического прессования, на цементном растворе соотношением 1:3, либо на известково-цементном растворе соотношением 1:2:10 (цемент, известковое тесто, песок) – в сухих плотных грунтах, или цементно-глиняном 1:1:10 (цемент, глиняное тесто, песок). Однако лучше всего приобрести кирпич железняк (пережженный кирпич).
На садовых участках целесообразно устраивать столбчатые фундаменты (рис. 30). Они экономичнее ленточных, но их проектируют, как правило, для каркасных домов в тех случаях, когда нагрузки на основание весьма малы и применение ленточных фундаментов нецелесообразно. Столбчатые фундаменты в каркасных зданиях из облегченных сборных конструкций можно делать также сборными, из заранее заготовленных элементов.
Располагают столбчатые фундаменты под углами здания, и на пересечениях внутренних и наружных стен. При этом нельзя связывать в единое конструктивное решение пристраиваемые террасу, веранду, крыльцо и т. п.
Сверху на столбчатые фундаменты укладывают перемычки – рандбалки, на которых возводят стены.
Часто при засыпке основания дома грунтом забывают о том, что для этих целей подходит не всякий материал. Например, торф, обладающий высокой влагоемкостью, может способствовать образованию ледяной корки и вызвать дополнительные усилия пучения и глубинное проседание грунта. Кроме того, он обладает большой теплоемкостью и плохой теплопроводностью, медленнее, чем минеральные грунты, промерзает осенью и оттаивает весной. В связи с этим создаются контрастные условия работы грунта на разных горизонтах и участках фундамента.
Засыпка же пазух фундамента минеральными грунтами, теплопроводность которых в 10 раз выше по сравнению с торфом, способствует сохранению под основанием фундамента «островной мерзлоты», вызывая при этом неравномерную подвижность грунта весной, в результате чего и разрушается фундамент.
Нельзя вести укладку блоков под основания без снятия растительного или торфяного слоя. Это вызовет неравномерное оседание и разрушение конструкции фундамента.
Рис. 31. Каменные столбы: а — бутовый; б — бутобетонный; в — кирпичный по бутобетону; г — кирпичный; д — бутовый по утрамбованному грунту; е — кирпичный по буту; 1 — материковый грунт; 2 — песчаная подушка; 3 — постелистый камень; 4 — отмостка; 5 — цоколь; 6 — гидроизоляция; 7 — кирпичная стена; 8 — цементно-песчаный раствор; 9 — пол; 10 — бут, бетон; 11 — стена; 12 — кирпичный столб; 13 — подполье; 14 — бутовый камень;
Столбчатые фундаменты выполняются в виде отдельных столбов. Срок службы фундаментов значительно удлиняется при устройстве их в виде каменных (рис. 31) и бетонных столбов. Их размер в плане зависит от толщины стен плюс 10–20 см. Они устанавливаются под несущими узлами венцов (в углах, в местах пересечения стен). Поперечное сечение бутовых столбов не менее 60х60 см, кирпичных — 51х51 см, бетонных и бутобетонных — 40х40 см и железобетонных — 25х25 см. Несмотря на то, что площадь их основания (в сечении) невелика, она достаточна для того, чтобы выдерживать нагрузку дома при нормальном твердом грунте. Однако часто при эксплуатации случается неожиданное переувлажнение постелистого слоя грунта различными водами (грунтовыми, атмосферными, канализационными, водопроводными и пр.).
В связи с этим начинается просадка столбов фундамента, что влечет за собой разрушение стен и других частей и элементов. Чтобы этого не произошло, можно произвести усиление каменных столбов фундамента (рис. 32). Отношение высоты уступа к его ширине должно быть не меньше 1,25–2,0 в зависимости от марки раствора или бетона и от давления столбов на грунт. Высота уступов составляет 35–60 см.
Столбы под каменные здания располагают на расстоянии 1–2 м один от другого, а также под каждым углом дома, под несущими простенками и в местах пересечения стен. Бутовые столбы кладут из постелистого камня с обязательной перевязкой швов. Более крупные камни размещают в углах и по наружному краю. Первый ряд их втрамбовывают в грунт. Для последующих рядов подбирают соответствующие камни одинаковой высоты (толщины), не превышающей 30 см. Их укладывают по слою раствора как можно плотнее. Щели между камнями заполняют щебенкой и все уплотняют трамбовкой.
Сверху первый ряд (версту) заливают более жидким раствором, чем тот, который применяют при кладке.
Бутобетонные столбы можно устраивать враспор со стенками ямы или траншеи либо лучше в опалубке, так как в этом случае они имеют более ровные стенки. Первый ряд укладывают так же, как в бутовых столбах. Затем приготовляют бетонную массу, наливают ее слоем 15–20 см и втапливают в него горизонтальными рядами бутовый камень высотой не более 30 см и шириной не более 1/3 ширины самого столба. Вместо крупных камней можно применять более мелкие (щебенку). Расстояние от опалубки до камней должно быть не менее 5 см, а между камнями — не более 4–6 см.
Бетонную массу можно использовать в течение 1,5 ч. После перерыва в работе верх каждого ряда очищают от пыли, мусора, смачивают водой и приступают к дальнейшей кладке. При устройстве бутобетонных столбов с кирпичом их нижнюю часть до самого уровня земли выполняют из бутобетона, а остальную — в виде кирпичной кладки с тщательной перевязкой швов.
Кирпичные столбы кладут в два кирпича также с тщательной перевязкой швов.
Бутовые столбы по песчаной подушке применяют с целью экономии бута и цемента. Ямы под столбы роют наружной глубины до плотного основания. Затем в них насыпают крупнозернистый песок слоями по 15–20 см, поливая каждый из них водой и тщательно трамбуя тяжелой трамбовкой. Ширина песчаной засыпки берется по расчету, но не меньше ширины стены плюс 10 см (например, если ширина стены 50 см, то засыпка должна быть шириной 50+10=60 см). Не доходя до уровня земли на 25–30 см, поверх утрамбованного песка укладывают щебень слоями по 15–20 см, каждый из них трамбуют и поливают цементно-глиняным или цементно-известковым раствором марки не менее 10.
Лучше всего закончить такую кладку ниже уровня земли на 10–15 см, а выше этой части возводить более тонкую часть фундамента — цоколь из бутовой кладки или кирпича. Если столбчатые фундаменты делают под каменные стены дома, то необходимо устраивать так называемые рандбалки, или фундаментные балки. Их выполняют из рядовой кирпичной кладки либо из железобетона. Рандбалки разрешается применять в том случае, если пролет между столбами не превышает 2,0–2,5 м. Высота рядовой рандбалки должна быть не менее 1/4 ее пролета и во всяком случае не менее четырех рядов кладки (рис. 33).
Для выкладывания рандбалок необходимо применять целый отборочный кирпич и раствор марки не ниже 25. Под нижний ряд кладки, чтобы кирпичи не выпали и для восприятия растягивающих усилий, необходимо укладывать арматуру из круглой стальной проволоки диаметром не менее 5 мм по одному стержню на каждые 13 см ширины кладки балки (четыре на рандбалку шириной 51 см). Чтобы арматура не ржавела, ее надо укладывать в 2–3 сантиметровый слой цементного раствора, для чего приходится устраивать прочную опалубку. Кирпич предварительно необходимо хорошо смочить водой. Опалубку снимают через месяц (но ее можно оставить и в кладке).
При пролете между столбами 2,5–4,0 м делают перемычку из армированной кирпичной кладки (рис. 33, б), т. е. со второго ряда кирпичей в каждый или через один ряд укладывают четыре стержня арматурной стали диаметром 5 мм (но можно и толще). Концы арматурных стержней должны опираться на балку не менее чем на 25 см, а лучше их положить сквозными, перекрывая все столбы. Если длина пролета превышает 4 м, то применяют готовые железобетонные балки.
Арматуру под кирпичную кладку следует класть не отдельными прутками, а связывать в сетку (рис. 34). Короткие куски нарубают длиной на 3–4 см меньше ширины балки и скрепляют с длинными прутками обычной мягкой 2 миллиметровой проволокой.
В пучинистых грунтах необходимо устроить подушку высотой 50–60 см, которая, уплотняясь в процессе вспучивания, не мешает нормальной осадке стен дома.
Пролеты между каменными столбами под деревянные дома можно перекрывать не кирпичной рандбалкой, а деревянной из бревен диаметром 20–25 см. Древесина должна быть комлевая (сосновая или дубовая), совершенно сухая, антисептированная или обожженная. Длина концов, которыми балка опирается на столбы, должна быть не менее 20–25 см. Их желательно оборачивать двумя-тремя слоями рубероида или толя.
Деревянные «стулья» в верхней части соединяют между собой кирпичной или бревенчатой стенкой (рис. 35). Для этого на боковой поверхности столбов устраивают специальные пазы глубиной не менее 5 см, шириной 5–10 см.
Реже применяются фундаменты из деревянных «стульев» или песчаные. На столбчатых фундаментах в виде деревянных «стульев» можно выполнять малоэтажные деревянные дома. Древесину используют комлевую (сосновую или дубовую), сухую, диаметром не менее 22 см. Ее рекомендуется антисептировать, обмазывать битумом или обжигать (обугливать) на глубину 2–3 см и на такую длину, чтобы она была на 30–50 см больше глубины погружения в грунт. Кроме того, обугленную древесину можно еще обмазать битумом и обернуть рубероидом или толем.
Рис. 36. Общий вид установки по углам сруба стен из бревен деревянных«стульев»: 1 – сруб из бревен «в чашку» с остатком; 2 – упор (квадратный, конусообразный); 3 – кусок плахи, бревно-лежак (предварительно антисептированы, облиты горячим битумом за два раза).
В одном случае деревянные «стулья» устанавливаются на подготовленное основание поверх срезанного слоя дерна и утрамбованного грунта, при наличии плотного сухогогрунта; в другом – на верхние поверхности бутовых столбов, свай (рис. 36). «Стулья» устанавливаются на антисептированные подкладки из пластин или брусков толщиной 10 см и длиной 50–60 см. Ширина подкладок не должна быть уже диаметра стула (столбов); глубина заложения – 120–140 см. Место их установки – под несущими узлами венцов здания и далее на расстоянии 1–2 м друг от друга. Под каждый угол обязательно ставят «стул» с шипом на верхнем конце, который затем входит в гнезда нижних бревен (окладной венец). Установив «стулья», ямы засыпают слоями сухого грунта (15–30 см), которые тщательно трамбуют. В два верхних слоя рекомендуется щебень или крупный гравий.
Для уменьшения давления на грунт под «стулья» подкладывают большие постелистые камни или лежни, т. е. бревна, распиленные на две части по длине. Средний срок службы сосновых «стульев» — 6–7 лет, дубовых — 12–15 лет, поэтому их обычно применяют для деревянных домов, а также при ремонте для подвешивания стен вместо домкратов. Антисептирование или обжиг сухой древесины удлиняют этот срок в 1,5–2 раза.
Песчаные фундаменты устраиваются лишь в сухих и устойчивых грунтах под домами облегченного типа. Траншеи выкапываются до плотного основания. Затем их засыпают крупнозернистым песком слоями 15–20 см. Каждый слой поливают водой и тщательно утрамбовывают. Ширина такого фундамента должна быть больше толщины стен на 10–20 см. На глубину 25–30 см от поверхности земли укладывают щебень слоями до 15–20 см, послойно утрамбовывают их и поливают цементно-известковым или цементно-глиняным раствором. Фундамент может быть выше уровня земли не более чем на 15–20 см.
Следует, однако, учесть, что фундаменты из деревянных«стульев» и песчаные делаются только в исключительных случаях, когда нет возможности приобрести другие материалы, ибо такие фундаменты менее долговечны.
На какую глубину необходимо закладывать фундаменты одноэтажного дома? Это, как отмечалось выше, зависит прежде всего от уровня грунтовых вод и глубины промерзания на участке застройки. Если уровень грунтовых вод находится на глубине более 2 метров от поверхности земли, то достаточно фундамент заглубить на 50–60 см. При уровне менее 1,5–2 м фундаменты целесообразно закладывать на глубину 1–1,2 м, то есть ниже уровня промерзания грунта. При этом надо учесть, что в тех районах страны, где этот уровень значительно ниже, фундаменты надо закладывать еще глубже, иначе может произойти их выпучивание и как результат – нарушение целостности конструктивных элементов дома.
Дата добавления: 2015-01-19 ; просмотров: 21 ; Нарушение авторских прав
