Расчет стен цокольного этажа

Толщина стен цокольного этажа и подвала — особенности расчета

Правильный расчет стены подвала подразумевает учет влияния множества факторов. В частности, это уровень грунтовых вод на участке, тип грунта, высота будущего здания, материалы, используемые для строительства и т. д. Все работы по проектированию рекомендуется поручать специалистам. Однако, для общего понимания технологии расчета, вы вполне можете воспользоваться приведенной ниже информацией.

При наличии подвала или цокольного этажа, малозаглубленный ленточный фундамент дома автоматически становится заглубленным. Иными словами, он будет представлять собой полноценную стену под землей, а не просто основание для строения.

Фундамент для сооружения с подвалом

Если подвал делается уже после возведения основного сооружения, то необходимо соблюдать следующее правило: образовавшиеся после выемки грунта пустоты не должны попасть в пределы 45-градусной проекции подошвы ленточного фундамента с одной и другой стороны.

Фундамент должен иметь достаточно широкую подошву.

Фундамент следует делать максимально прочным и надежным, чтобы его стены могли успешно противостоять горизонтальным сдвигам вследствие давления окружающего грунта. В качестве фундаментного основания рекомендуется использовать подушку из монолитного бетона, связанную с лентой арматурным каркасом. Так как вес фундамента достаточно большой, подошву следует делать широкой.

Давление грунта на стену подвала.

Планируя строительство цокольного этажа, который в дальнейшем станет жилой комнатой, следует учитывать, что высокие стены (от 200 см и более), расположенные под землей, будут в течение всего времени эксплуатации испытывать значительное давление со стороны грунта. Поэтому в процессе возведения подвального помещения армированию бетонной стены следует уделить особое внимание.

Шаг между арматурными стержнями в каркасе стены не должен быть чересчур большим. Рекомендуется делать его меньше 40 см по горизонтали и вертикали. Каркас стены должен быть обязательно связан с каркасом фундаментной подушки. Кроме того, необходимо соблюдать правила армирования углов и примыканий стен.

Монолитная армированная бетонная стена является оптимальным вариантом в плане прочности, долговечности и устойчивости к давлению грунта. Такая конструкция надежнее, чем, к примеру, блочные или кирпичные.

Дополнительное усиление конструкции достигается за счет постройки пересекающихся внутренних стен подвального помещения под внутренними стенами сооружения.

Минимальная толщина стен

В зависимости от используемых в строительстве материалов, а также глубины подземного помещения, существуют минимальные значения толщины стен подвалов, а также ширины подошвы фундамента.

Расчет толщины подвальных стен при строительстве из различных материалов (минимальные значения).

Если стены подвала возводятся из небольших по размеру строительных блоков (например, керамзитобетонных), то кладка должна быть обязательно усилена с помощью продольного армирования и армопояса, проложенного по верхней границе кладки. Что касается сборных бетонных блоков, то нужно учитывать тот факт, что для фундамента дома с подвалом подходят только те, которые произведены с использованием бетона М150 и выше.

Ширина стен и размеры подошвы фундамента из монолитного бетона и блоков.

Представленная выше таблица предполагает, что:

• Стены имеют боковое опирание, если балки потолка подвального помещения опираются о верхнюю часть его стены.
• Если в стене имеется промежуток (проем) шириной более 120 см, или несколько промежутков, суммарная ширина которых больше 1/4 длины стены, а армирование по контуру этих промежутков отсутствует – часть стены под проемом рассчитывается как не имеющая бокового опирания. В том случае, если ширина участков стены меньше ширины промежутков, то вся стена считается как один большой проем.

Эти критерии нужно учитывать, производя расчет для стены подвала. Конструкция должна обладать хорошей устойчивостью. Следует также помнить об одном из правил строительства – устойчивость стены напрямую зависит от ее длины. Чем она короче, тем конструкция крепче и надежнее.

Деформационные швы

Для больших подвальных помещений (длина стен составляет больше 25 метров) необходимо устройство специальных деформационных швов, которые будут располагаться друг от друга на расстоянии в 15 метров или меньше. Кроме того, швы должны иметься в местах, где наблюдаются перепады высоты сооружения. Их конструкция должна предусматривать защиту от проникновения влаги внутрь подвала.

Расстояние от облицовки до земли

Если внешняя отделка дома производится при помощи кирпича, то декоративная кладка может быть продолжена и на часть стены подвального помещения, которая выступает над землей (верхняя часть подвальной стены должна подниматься не менее чем на 15 см над поверхностью грунта).

Толщина надземной части подвальной стены в этом случае может быть уменьшена до 9 см. Облицовочная кладка крепится к бетонной стене с помощью специальных стяжек. Расстояние между стяжками не должно быть слишком большим: до 90 см по горизонтали и до 20 см по вертикали. Свободное пространство между стеной и облицовочной кладкой заполняется раствором.

Если же облицовка первого этажа будет выполнена из дерева или посредством оштукатуривания по теплоизоляционному материалу либо обрешетке, то от нижней границы обшивки до грунта должен оставаться промежуток в 25 см и более.

Арматурный каркас

Стены цокольного этажа или подвального помещения, как уже было сказано ранее, нуждаются в дополнительном укреплении при помощи арматурного каркаса. Важным качеством такого каркаса является его упругость. Именно поэтому рекомендуется использовать вязку арматурных прутьев, а не жесткое сварочное соединение.

В процессе эксплуатации здания происходят некоторые подвижки фундамента. Это случается во время обильных осадков или при морозном пучении грунта. Арматурный каркас внутри подземных стен будет подвергаться серьезной нагрузке. Со связанными между собой стержнями в таких условиях ничего не произойдет, в то время как сварочное соединение при значительном давлении попросту ломается. А ремонт в подобных ситуациях чрезвычайно сложен и дорог.

Связывание арматурного каркаса осуществляется в тех местах, где металлические стержни пересекаются. Для выполнения этой работы требуется использовать специальную проволоку, предназначенную для вязки арматуры. По сути, ей может стать любая проволока, диаметр которой превышает 2—3 мм. Работа выполняется специальным крючком или пистолетом.

Ржавчина на прутьях

Не следует использовать бывшие в употреблении металлические стержни, потому что старая арматура в ряде случаев имеет дефекты, которые могут проявиться во время эксплуатации. Экономия при покупке материалов в этом случае не оправдана.

Если же новые металлические стержни имеют следы ржавчины, то в этом ничего страшного нет. Не стоит пытаться удалить ржавчину или закрасить ее. Такие манипуляции негативно скажутся на сцеплении арматуры с бетоном. При устройстве каркаса из арматуры металлические стержни можно резать при помощи болгарки.

Для сгибания прутьев можно воспользоваться специальными устройствами для разогрева металла на месте. Однако, если есть возможность, от такого подхода следует отказаться, потому что в процессе нагревания меняется структура металла, а это отрицательно сказывается на его эксплуатационных характеристиках.

Не допускается монтаж арматурной конструкции в опалубку, куда ранее уже был залит бетон. Если этапы работы были перепутаны, то весь процесс проводится заново: убирается раствор, опалубка полностью демонтируется, зачищается и устанавливается снова, в нее укладывается металлический каркас и после этого заливается новый раствор.

Наращивание арматурного каркаса

Проводить работы по наращиванию арматурной конструкции в горизонтальном или вертикальном направлении не рекомендуется. Это связано с тем, что при значительных нагрузках в местах соединения могут образоваться разрывы.

Наращивание арматурного каркаса разрешается лишь в тех случаях, когда подвальные стены в процессе эксплуатации не будут испытывать значительных нагрузок (легкие стройматериалы, низкий уровень грунтовых вод и т. д.).

Самостоятельно провести армирование стен не всегда просто. Особенно если вы ранее не занимались строительством и не обладаете требуемыми навыками и умениями. Для этой работы рекомендуется нанять профессиональных строителей.

Толщина стен подвала, диаметр используемой арматуры и количество строительных материалов должны быть заранее определены с учетом особенностей эксплуатации сооружения, уровня грунтовых вод и других факторов.

Главный редактор сайта, инженер-строитель. Окончил СибСТРИН в 1994 году, с тех пор отработал более 14 лет в строительных компаниях, после чего занялся собственным бизнесом. Владелец компании, занимающейся загородным строительством.

Источник

Какой должна быть толщина стен цокольного этажа?

Цоколь является одной из важнейших частей любой постройки, поскольку защищает основу дома, фундамент, от внешнего воздействия осадков и перепадов температур. Именно на подвальные помещения приходится большая часть грунтовых и паводковых вод, а также разница температур воздуха и почвы. Наличие или отсутствие этого «нулевого этажа» влияет на оптимальную влажность в помещениях, а также на температуру во всем доме.

Грамотный расчет толщины стены цокольного этажа должен быть сделан с учетом влияния совокупности факторов. Необходимо изучить уровень залегания грунтовых вод на участке, качественные характеристики грунта, размеры будущего строения, предполагаемые к использованию строительные материалы и прочее.

Основные работы по проектированию лучше поручать профессионалам. Тем не менее, для общего понимания технологии создания стены цокольного этажа необходимо знать ключевые моменты.

Выбор материала для строительства происходит на основании назначения подвального помещения. Просторное помещение цокольного этажа может использоваться в совершенно разных целях – бассейн, погреб для хранения продукции, зона отдыха, баня, жилая зона, мастерская, гараж.

Главное условие нормальной эксплуатации цоколя – качественное строительство и грамотный выбор материалов. Независимо от целей использования подпольев есть ряд определенных требований к правильно обустроенному и построенному подвалу — он должен быть надежным, сухим и тёплым.

При наличии подвального помещения или если предусмотрен используемый погреб, ленточный фундамент возводимого дома должен быть однозначно заглубленным. Именно такой типа основания признан самым надежным, поскольку он менее прочих подвержен воздействию влаги и не требует дополнительной защиты. Таким образом, он будет представлять собой часть сооружения, а не просто основание здания. Визуально здание с таким цокольным этажом смотрится очень привлекательно.

Если подвал делается уже после окончания работ по строительству дома, то сделать это самостоятельно практически невозможно, поэтому рекомендуется обращаться в специализированные строительные организации. Необходимо учесть, что устройство подвала в таком случае значительно вырастет в стоимости, поэтому в большинстве случаев обустраивают подвал под частью дома.

Выбор материалов

Если предполагается использовать цоколь как дополнительное жилое помещение, то ещё на стадии проекта следует задуматься о выборе материалов. Монолитные подземные стены обладают высочайшей прочностью и низкой водонепроницаемостью, в то время как кирпичи или блоки не могут обеспечить подобный уровень гидроизоляции за счет наличия швов и стыков.

Бетонная перегородка сама по себе обладает достаточно высоким уровнем прочности, но для достижения технических характеристик прочности по нормативу потребуется очень большое количество бетона, что приведет к неизбежному удорожанию строительства. А добавление металлических элементов в раствор позволит усилить слой из бетона без избыточного утолщения.

Основные требования к стенам цокольного этажа

Стены фундамента должны быть устойчивы к горизонтальным сдвигам из-за давления окружающего грунта. В качестве основания фундамента рекомендуется использовать подушку из монолита бетона, ленточно опоясанную арматурным каркасом.

Цокольный этаж не предусматривает размещение жилых комнат, если его верхнее перекрытие возвышается над уровнем земли менее двух метров. В противном случае такой цоколь считается наземным этажом. Планируя обустройство подвала в качестве жилой зоны важно учесть, что высокие подземные стены буду испытывать значительное давление со стороны грунта по всей поверхности.

Их необходимо будет дополнительно армировать. Шаг между стержнями арматуры в каркасе не должен быть избыточно большим – достаточной будет величина до 40 см по горизонтали и вертикали. Каркас непременно связывают с фундаментной подушкой.

Особо важно соблюсти правила армирования углов и примыканий поверхностей. Усилить конструкцию в плане надежности и прочности можно за счет постройки перегородок подвального помещения, что позволит распределить нагрузку на опорные стены.

Важно! Самым надежным вариантом по прочности и устойчивости к давлению грунта является монолитная бетонная стена, укрепленная армированием. Её характеристики долговечности, гидро- и теплоизоляции в разы превышают аналоги из блоков или кирпича.

Толщина стены подвального помещения

Толщина стен цокольного этажа напрямую зависит от используемых строительных материалов и глубины поземного сооружения. При использовании в качестве жилой зоны высота должна составлять 2,5-3 метра, в случае размещения технических помещений достаточной будет величина в 1,8-2,2 метра. Необходимо предусмотреть запас на стяжку пола и отделочные работы.

Расчет толщины стен проводится с учетом уровня залегания грунтовых вод. В случае если грунтовые воды достаточно далеко от основания, то рекомендуется придерживаться следующих требований: нижняя стена может быть не силовой и на 10 см выступать за контур строения, а толщина стен подвала при глубине размещения на 1,5-2,5 метра может составлять от 20 до 40 см.

Если же цоколь располагается ниже уровня подземных вод, то плита основания должна быть усилена армированием, иметь толщину от 20 см и выходить за каркас здания на 40 см.

Существуют утвержденные стандарты минимальных значений стен подвалов, что регламентирует СНиП 2.09.03-85, «Проектирование подпорных стен и стен подвалов».

При укладке подвала из мелкоформатных блоков, к примеру, керамзитобетонных, необходимо усиление продольным армированием и специальным поясом поверх всей кладки. В случае сборных бетонных блоков соблюдают требования к марке изготовления — использование бетона М150 и выше.

• Проводя расчет стен подвала следует помнить про следующие конструктивные особенности: Стена имеет боковое опирание в том случае, если балки потолка подвального помещения опираются о её верхнюю часть;
• Если в стене присутствует проем более 1,2 м (или несколько, суммарной шириной более четверти всей длины), то при отсутствии армирования считается, что она не имеет бокового опирания;
• Если ширина участков стены меньше ширины пустотных промежутков, то вся она считается как один большой проем.

Конструкция в любом случае должна быть максимально устойчивой. При этом устойчивость напрямую зависит от ее длины — чем она короче, тем надежнее.

Обустройство деформационных швов

В подвальных помещениях с длиной более 25 м необходимо предусмотреть особое расположение специальных деформационных швов. Их взаиморасположение должно составлять около 15 метров. Кроме того, такие швы следует предусмотреть во всех местах с перепадами высоты сооружения. Это позволит предусмотреть защиту от попадания влаги внутрь помещения.

Требования к облицовочным работам

При внешней облицовке кирпичом, декоративная кладка может быть проложена и на часть выступающей цокольной стены, с учетом её высоты над землей – значение должно быть не менее 15 см над поверхностью грунта. В таком случае толщину наземной части подвальной стены можно уменьшить на 9 см.

Облицовочная кладка прикрепляется к бетону специальными стяжкам. Расстояние между ними не должно превышать 90 см горизонтально и 20 см вертикально. Возникший промежуток между стеной и облицовочной кладкой заполняется раствором.

При облицовке цоколя древесиной или декоративной штукатуркой по тепло- или гидроизоляционному слою, то от нижней границы обшивки до поверхности земли должен оставаться зазор не менее 25 см.

Укрепление армированным каркасом

Как правило, стена подвала создается с использованием арматурной сетки, главная особенность которой – упругость. При её создании специалисты рекомендуют применять метод вязки, а не сварки, поскольку в случае нарушения положения фундамента (смещения, повреждения) вязаная арматурная сетка сможет сохранить целостность, в то время как сварная конструкция не выдерживает в местах крепления элементов друг к другу.

При изготовлении сетки важно правильно определить размеры ячейки. Для подвальных помещений это значение может колебаться от 25см до 35 см. Причем важно знать, что чем мельче звено (ячейка), тем надежнее и прочнее будет эффект от укрепления.

Важно! Учитывая особенности цементного раствора, важно помнить, что его проникающая способность при заливке не позволяет делать ячейки менее 5 см, в противном случае возможно возникновение пустот и снижение прочности конструкции.

Необходимую и достаточную прочность обеспечит армирование сеткой в два слоя, причем диаметр проволоки должен быть не менее 1,2 см, а шаг по горизонтали и вертикали не должен превышать 40см.

Оба слоя сетки соединяют в шахматном порядке через каждую пару ячеек при помощи проволоки того же диаметра. При использовании сетки можно проверить правильность её расположения лазерным или строительным уровнями.

Важно! Арматура и все составляющие ее элементы должны не соприкасаться с опалубкой, а размещаться на небольшом расстоянии от нее. В противном случае при демонтаже опалубки есть риск повредить армирующую сетку.

При монтаже стержневой арматуры важно уделить особое внимание их строго вертикальному расположению. Отклонение допускается только в 1-2 мм. Это связано с давлением, которое грунт с внешней стороны оказывает на стены.

Источник