Фундаменты мелкого заложения: классификация и основные определения

Фундаменты мелкого заложения: классификация и основные определения.

Прежде чем дать ответ на вопрос, что такое фундаменты мелкого заложения классификация и основные определения таких фундаментов, нужно твёрдо понимать, что вообще из себя представляют фундаменты мелкого заложения.

По сути своей, это все обычные типы фундаментов, которые расположены очень близко к поверхности земли. Глубина фундаментов мелкого заложения не превышает, как правило, пятидесяти сантиметров, отсюда и название.

Ленточный фундамент мелкого заложения.

В общем случае все фундаменты можно разделить на три типа:

Фундаментная плита; Свайно-ростверковый фундамент, или столбчатый фундамент, или колонный фундамент, или просто свайный; Ленточный фундамент.

Все фундаменты могут быть либо сборными, либо монолитными.

Как уже говорилось, все эти фундаменты могут быть заглубленными и мелкозаглубленными. Соответственно, вся классификация обычных фундаментов подходит и для фундаментов мелкого заложения.

Можно такие фундаменты классифицировать и по иному признаку, скажем, по материалу, на котором они возводятся, то есть по материалу основания фундамента.

Классификация выглядит следующим образом:

Фундамент мелкого заложения на выравнивающей подсыпке; Фундамент мелкого заложения на подсыпке из непучинистого материала; Фундамент на подушке из непучинистого материала; Мелкозаложенный фундамент на выравнивающей подсыпке; Мелкозаложенный фундамент на подушке из непучинистого материала.

Из такой классификации видно, что некоторые типы фундаментов отличаются между собой всего одной вещью: подсыпкой или подушкой.

Для того, чтобы строить, нужно понимать, что строишь, поэтому следует ознакомиться с некоторыми базовыми понятиями, касающимися строительства фундаментов.

Подушка – это слой материала под фундаментом, который нужен для того, чтобы снизить эффект пучинитости грунта и увеличить несущую способность фундамента. Подушкой можно назвать слой щебня, который уложен под фундамент и с его боков, как правило, сам фундамент находится немного внутри подушки, как человек, спящий на обычной подушке, отсюда и название.

Подсыпка – это слой материала, который снижает эффект пучинистости и повышает несущую способность фундамента. Фактически выполняет те же функции, что и подушка, разница только в конструкции. Если подушка как бы обволакивает фундамент с трёх его сторон – низ и две боковые стороны, то подсыпка касается только одной стороны фундамента — низа.

Лента фундамента – это фактически и есть фундамент. Таким термином принято называть монолитный ленточный фундамент, а точнее видимую его часть, то ест только бетон без подсыпки или подушки.

Ростверк – это перекрытие, которое используется для настила на колонны свайного фундамента. В роли ростверка может выступать лента фундамента, то есть такой же залитый в опалубку бетон, или же сборный ростверк, состоящий их железобетонных плит и иного материала.

Колонна фундамента – это часть свайного фундамента, которую принято называть просто словом «столб». Может выполняться из различных материалов.

Можно классифицировать по целостности, как сборная колонна, монолитная, трубчатая. Сборная колонна выполнена из штучных элементов, таких как кирпич, бетонные плиты. Монолитная колонна выполнена из бетона, который заливается в опалубку. Трубчатая колонна выполнена из различных труб, например, металлических, асбестобетонных, асбестовых.

Пожалуй, это все необходимые базовые понятия, которые нужно знать при строительстве не только фундаментов мелкого заложения, но и вообще всех фундаментов.

Теперь, возвращаясь к классификации фундаментов, можно выделить ещё два типа, как фундаментов глубокого заложения, так и фундаментов мелкого заложения:

Первый тип фундаментов работает в большинстве своём на сжатие, а второй тип работает на скалывающие и растягивающие усилия.

Жёсткие фундаменты лучше устраивать на непучинистых грунтах, все остальные типы грунта требуют устройства именно гибких фундаментов.

Ленточный малозаглубленный фундамент.

Ленточный фундамент выглядит, как непрерывная стена из бетона, которая имеет равномерное распределение всей нагрузки от строения, и которая передаёт всю эту нагрузку так же равномерно на грунт.

При возведении ленточного фундамента нужно сделать песчаную подушку, которая должна быть толщиной не больше 10 сантиметров. Основное предназначение такой подушки убрать все неровности в месте соприкосновения ленты фундамента и поверхности грунта.

Не все типы грунта требуют устройства песчаной подушки, например, она нужна в глинистых грунтах, но не нужна в крупнозернистых песчаных грунтах. В песчаном грунте роль такой подушки может выполнять слой тощего бетона, который часто называют подбетонкой. Толщина слоя может лежать в пределах от 10 сантиметров до 15.

Что касается ширины такого фундамента, то можно говорить, что она прямо пропорционально зависит от ширины стен, а также той нагрузки, которая будет оказываться на фундамент. Как правило, ширина стен немного меньше, примерно сантиметров на 10, чем ширина фундамента. Реже встречаются случаи, когда фундамент мелкого заложения делают одной ширины со стенами. Вообще не встречаются фундаменты уже стен.

Говоря о высоте фундамента, следует отметить разнообразие диапазонов. Всё дело в том, что высота напрямую зависит от нагрузки строения, которую оно оказывает на фундамент. Как правило, мелко заглубленный фундаменты делаются для «лёгких» зданий, но степень лёгкости тоже может быть разной.

Армирование ленточного малозаглубленного фундамента.

Если сделать фундамент по высоте таким же, как и его ширина, то это приведёт к тому, что уменьшится зона сжатого поперечного сечения. В этом случае фундамент лучше армировать на двух уровнях, а ещё лучше, если позволяет высота, на трёх уровнях. Армировать фундамент нужно не для того, что бы он стал более крепким, хотя и для этого тоже. Основная задача армирования заключается в том, чтобы предотвратить разлом при разных нагрузках на разные его части.

Как это происходит? Всё дело в том, что в тёплую погоду на фундамент действует две силы: сила тяжести дома, которая направлена вниз, то есть давит на фундамент сверху, и сила реакции опоры от грунта, которая направлена вверх, то есть давит на фундамент снизу.

Эти две силы находятся в равновесном состоянии между собой, поэтому в фундаменте нет напряжения изгиба. Всё меняется с наступлением морозов.

На фундамент уже будет действовать три силы:

Сила тяжести дома, которая направлена вниз, то есть давит на фундамент сверху; Сила реакции опоры, которая направлена вверх, то есть давит на фундамент снизу; Сила пучения грунта, которая неравномерно распределена по всей площади фундамента и, которая давит на него с разных сторон, то есть и снизу и с боков, несмотря на то, что фундамент мелкозаглублен.

Именно последняя сила разрывает баланс сил и приводит к тому, что в фундаменте возникает изгибающее напряжение, что может привести к его разрушению, если в нём нет арматуры.

Причём, как уже было сказано, не известно, где эта сила будет большей, а где меньшей, поэтому арматуру лучше расположить и снизу и сверху. Такой же процедуре следует подвергнуть не только прямые участки ленты фундамента, но и углы тоже. Так как ленточный фундамент лежит не на опорах, а полностью на земле, то становится не ясно, в каком его месте может возникнуть момент изгибающей силы, и в какую сторону направлен вектор действия силы.

Если стержни арматуры не проложить в углах, то получится тот же эффект, что если бы они обрывались на середине прямого участка ленты фундамента. Для того, чтобы выполнить армирование мелко заглубленного фундамента не надо ничего придумывать.

Принцип армирования ничем не отличается от армирования вообще любой продукции из бетона. Для углов требуется изготовить прутья, которые будут по длине равны сумме одной трети длины первой стены и одной трети длины второй стены. Например, если стена имеет длину в 15 метров, а вторая стена имеет длину в 9 метров, то угол между ними нужно армировать с помощью прута длиной в 15/3+9/3 = 8 метров. Такие прутья не сгибаются под прямым углом, а сгибаются дугой, чтобы не было острого угла. Как и на прямых участках, прутья для того, чтобы не рассыпаться свариваются между собой хомутами.

Хомуты представляют собой те же прутья арматуры, только согнутые буквой «П». Сначала такими хомутами скрепляются между собой все прутья, которые лежат в одной горизонтальной плоскости, то есть прутья одного яруса, потом такими хомутами скрепляют между собой два разных яруса, если их три, то делают хомут на три яруса и так далее.

Глубина мелко заглубленного фундамента.

Устройство ленточного монолитного фундамента.

Фундамент мелкого заложения называется так потому, что имеет низкую глубину закладки. Этот факт обуславливается тем, что промерзает земля зимой на определённую глубину.

Можно сказать, что именно фактор промерзания земли является основополагающим для строительства фундамента. Ведь именно этому физическому процессу свойственно вызывать эффект пучения грунта. Чем опасно это явления для фундамента мы уже выяснили.

Итак, при закладке фундамента следует особое внимание обратить на глубину промерзания грунта в вашем регионе. Исходя из этих данных можно выбрать глубину закладки фундамента. Его нужно располагать либо на глубине большей глубины промерзания, либо меньше этой отметки.

Мелко заглубленный фундаменты – это именно те фундаменты, которые располагаются выше отметки промерзания. Как правило, для устройства такого фундамента просто срезают плодородный слой почвы и ставят фундамент. Исходя из этого, можно судить о максимальной глубине погружения в грунт мелко заглубленных фундаментов. Как правило, плодородный слой не составляет больше полуметра – это и есть максимальная глубина.

Неармированные ленточные грунты.

На первый взгляд кажется, что название уже само по себе противоречиво вышесказанному про армирование. Однако имеется в виду, что для того, чтобы защитить фундамент от силы пучения грунта можно применять не только способ армирования этого фундамента.

Вообще для того, чтобы понять почему происходит такой эффект пучения, нужно понять природу его возникновения. В научной литературе часто можно встретить график, который носит название «Кривая глубины промерзания». Этот график условно описывает линию промерзания грунта в каждой его точке. Итак, если за единицу измерения взять один градус по Цельсию, то легко температуру можно представить векторами. Поскольку мы говорим о промерзании грунта, то интересовать нас будут только отрицательные температуры. Если нарисовать на грунте в каждой точке единичный вектор, то можно увидеть, что по грунту он распространяется ровной кривой, описывая при этом окружность.

Траншея под фундамент.

Такая идеальная фигура получается только тогда, когда грунт имеет в любом месте абсолютно идентичный состав. На практике такого не существует, поэтому и линия промерзания будет кривой на каждом её участке.

Если проанализировать линию промерзания под любым зданием, даже не отапливаемым, то можно видеть, что она будет располагаться ближе к поверхности земли. Это говорит о том, что любой предмет на грунте не даёт промерзать ему на большую глубину. Если же рассмотреть отапливаемое помещение, то линия промерзания будет находиться ещё выше, или же она совсем исчезнет.

Из этого всего можно сделать вывод, что самому можно контролировать линию промерзания, то есть фактически устанавливать глубину промерзания грунта. Зачем это надо? Всё просто. Если положить под фундамент хороший слой утеплителя, то он вообще не будет промерзать, а как следствие на фундамент не будет действовать эффект пучения грунта. Это позволит не строить армированный фундамент, просто потому, что дополнительная защита в виде арматуры будет не нужна.

Утеплитель следует класть под фундамент, а можно и вокруг фундамента.

Однако следует отметить и тот факт, что фундаменты возводятся из:

Все эти материалы обладают просто огромной теплопроводностью. Это приводит к тому, что сам фундамент способствует промерзанию грунта под собой, благодаря тому, что выводит тёплый воздух изнутри наружу, а холодный при этом движется в обратном направлении.

Чтобы избежать этого эффекта, нужно дополнительно утеплять ещё и стены фундамента. Лучше всего если это будет плитный утеплитель. Он и не горит, и обладает достаточно хорошим коэффициентом теплопроводности, и служит долго. Какой толщины делать утеплительный слой можно рассчитать, руководствуясь многими пособиями.

Материалы для строительства мелко заглубленного фундамента.

В качестве строительного материала для фундаментов мелкого заложения могут использоваться:

Наиболее часто встречаются бетонный и железобетонный фундаменты. Бетон применяется не только в строительстве мелко заглубленных фундаментов, но и всех остальных, причём всех типов.

Армирование ленточного фундамента.

Выполняют заливку бетона, который имеет марку не ниже В15, при этом он может идти в комплексе с арматурой, которая должна быть изготовлена из стали, имеющей класс А-Ш.

Камень, кирпич и блоки применяются при устройстве тех, фундаментов, которые должны иметь большой коэффициент сжатия, то есть работать на сжатие.

Часто можно встретить бутобетонный фундаменты. Это, когда в бетонный фундамент втапливаются бутовые камни. Процентное соотношение камней, как правило, достигает уровня в 20-30 процентов.

По периметру постройки роют яму, которая не превышает в глубину пятидесяти сантиметров. Дальше устанавливают опалубку.

Опалубка представляет собой сбитые плотные деревянные щиты. Фактически это большой и длинный ящик, который имеет глубину равную высоте фундамента. Доски опалубки следует сбивать очень плотно друг к другу, чтобы не допустить протекания бетона через щели.

Укладка бетона производится только на чистую опалубку, с которой удалён весь посторонний мусор. Также перед заливкой бетона следует доски опалубки сильно смочить водой. Если этого не сделать, то деревянная опалубка начнёт впитывать влагу из бетона в себя, что приведёт к плохому качеству бетона. Заливать слой бетона следует не больше 15 сантиметров.

После этого нужно разравнивать его путём штыкования, то есть многократного и частого протыкания штыком лопаты поверхности бетона. Штыкование помогает не столько разровнять бетон, сколько утрамбовать его. Если этого не сделать, то может случиться так, что при заливке бетона образуется пустота внутри. Позже, когда бетон застынет, и на него поставят дом, то он просто сломается на месте пустоты, что даст неравномерную просадку дома, а это может привести к обрушению строения.

По самому процессу заливки можно сказать только одно, что заливать весь фундамент, а особенно если он армирован, лучше сразу целиком. Если этого сделать не получается, то разрешается делать перерывы, но для этого нужно разбить весь фундамент на отрезки.

Нужно сделать так, чтобы образовались вертикальные швы. Для этого фундамент разбивается на отрезки вертикально стоящими щитами. В результате выходит, что каждый отдельный участок не имеет швов по всей высоте. Если же фундамент не армирован, то допускается присутствие горизонтальных швов.

Когда бетон залит по верхнему краю опалубки до нужной высоты, то его нужно опять и утрамбовать и разровнять. Утрамбовка происходит до тех пор, пока сверху не выступит вода. Затем его следует разровнять, для чего может быть применён ровный кусок бруска. При этом следует сильно стучать по опалубке снаружи. Это тоже помогает, и утрамбовать бетон и разровнять его.

Залитый ленточный фундамент.

Использование бутового камня, кирпича и пустотелых блоков, как уже отмечалось, имеет место быть в тех, фундаментах, которые работают на сжатие. В основном это утеплённые ленточные фундаменты. Часто можно наблюдать, как для того, чтобы сэкономит строительный материал, в качестве основания обустраивают искусственное основание.

Такое основание делается из песка. Толщина такой подушки должна рассчитываться. Сыпать подушку нужно слоями толщиной не больше 20 сантиметров. Дальше один такой слой нужно уплотнить, что происходит под воздействием большого давления, не меньшего чем 1600 килограмм на метр квадратный. Это поможет придать песку природную плотность окружающего грунта. Делается это для того, чтобы фундамент ставился именно на грунт с природной плотностью, так как разная плотность грунта сбоку и снизу может привести к движению фундамента, что очень плохо и не безопасно.

Для того, чтобы насыпать песчаную подушку, нужно чтобы этому были созданы условия. Неблагоприятными факторами может стать близкое протекание грунтовых вод. Намокая песок начинает пучиниться, что ещё хуже. Часто строители совершают такую же ошибку, то есть пытаются уплотнить его путём смачивания. Этого делать нельзя.

Если нечем песок утрамбовать, то можно уплотнить его путём той же проливки, только вместо воды нужно использовать цементно-глиняное молоко. Изготавливается оно следующим образом. Сначала просто берём воду и добавляем в неё немного цемента, на 10 литров воды приблизительно пол кило. Дальше перемешиваем и добавляем столько же глины и опять перемешиваем. Получается такой же жидкий, как вода, раствор. Вот им можно проливать песок.

Полезные советы при строительстве ленточного мало заглубленного фундамента.

Выше рассмотрена технология, которая позволяет самому возвести ленточный мало заглубленный фундамент, однако это лишь общие моменты, но есть ещё и множество мелочей, которые тоже нужно учитывать, и вот некоторые из них:

Установка распорок под опалубку.

Чтобы изготовить ровный на всей длине фундамент, нужно внутри опалубки на одинаковом расстоянии от её дна вбить маленькие гвоздики. Это расстояние равно высоте будущей ленты фундамента. Гвозди можно использовать длиной порядка 5-7 сантиметров. Вбивать гвозди нужно через каждые 30-40 сантиметров; Опалубку можно изготовлять не только из досок, но и воспользоваться опалубкой промышленного производства. Если используется деревянная опалубка, то доски нужно обработать рубанком с внутренней стороны, то есть с той стороны, которая будет прилегать к бетону; Если есть такие места, в которые трудно залить бетон, то можно заливать его рядом, однако всё время придётся подгребать или проталкивать бетон в труднодоступное место, постоянно разравнивая его; Некоторые строители считают, что в бетон нужно засыпать щебень или гравий, однако этого делать не стоит. Это не укрепит фундамент, а наоборот сделает его только хрупким; Для увеличения несущей способности, часто основание фундамента делают немного шире, чем его верхняя часть. Действительно этот способ неплохой и приемлем для мелко заглубленных фундаментов.

Столбчатый мелко заглубленный фундамент.

Самым простым в устройстве и одновременно с этим самым экономичным является столбчатый мелко заглубленный фундамент.

Общее устройство столбчатого фундамента.

В общем случае столбчатый фундамент имеет в своём составе:

Первое, что нужно сделать, так это нанести разметку для фундамента на грунт, то есть перенести проект на непосредственное место строительства. Перед этим нужно, правда, произвести различные расчёты фундамента.

Например, наиболее часто производимым расчётом является расчёт на просадку, то есть на способность грунта выдержать вес будущей постройки. Пример расчётов и способы их реализации будут приведены ниже. Можно сказать только несколько слов. Расчёт имеет своей целью вычислить количество столбов или их размеры.

Когда такой расчёт произведён, и точно известно количество столбов, то нужно, как уже отмечалось, наметить места их расположения на местности.

Стоит отметить, что при расположении столбов стоит руководствоваться тремя основными правилами:

Столбы должны обязательно располагаться на всех углах; Столбы должны обязательно располагаться на месте пересечения стен; Столбы на прямых участках следует ставить на расстоянии не больше 3 метров друг от друга.

Если все эти правила соблюдены и получилось, скажем, 20 столбов, вместо 15, то не следует сокращать их количество. В этом случае правильнее будет просто уменьшить площадь опоры каждого столба, чтобы немного сэкономить строительный материал, а следовательно уменьшить затраты на возведение фундамента. Вторым вариантом, самым лучшим, будет просто оставить такое количество с такими же размерами, ничего не переделывая.

Итак, когда для нужного количества столбов произведена разметка, то на этих метах вырывают ямы нужных размеров.

После этого туда засыпается песчаная подушка, а наверх щебень или гравий. Дальше, если столбы будут делаться из бетона, то устанавливается опалубка, если же столбы будут изготавливаться из каких либо штучных материалов, например, из красного кирпича, то опалубка не нужна.

При изготовлении столбов из бетона следует их укрепить путём армирования. Делается это так. Сначала устанавливается опалубка, затем в неё вставляем точно по центру этой коробки несколько прутьев арматуры. Арматура при этом используется в 10-12 миллиметров толщиной.

Чтобы несколько прутьев арматуры не развалились, их просто скрепляют между собой. Сделать это можно по средствам такой же арматуры, только меньшей по размеру. Маленький кусок просто приваривают ко всем прутьям. Можно арматуру располагать по кругу, тогда для их скрепления используют металлические кольца. Такая скреплённая арматура называется кустом.

После того, как кусты готовы, следует заливать бетон. Опять-таки бетон нужно заливать не сразу весь, а по частям.

Когда столбы залиты, то следует произвести их выравнивание между собой. Делать это можно при мощи длинной ровной доски и обычного строительного уровня.

После того, как столбы выровнены, на них нужно уложить перекрытие, которое называется ростверком. Ростверк может быть выполнен также в виде монолитной ленты, либо состоять из сборных материалов, таких, например, как бетонные плиты.

Если ростверк делается монолитным, то для его устройства нужно изготовить ту же опалубку. Также его необходимо укрепить путём армирования.

Мелко заглубленный столбчатый фундамент на пучинистом грунте.

Наиболее простым и самым приемлемым фундаментом, который нужно возвести на пучинистом грунте, считается фундамент из уплотнённого песка. Такой фундамент находится внутри железобетонной оболочки с тонкими стенами. Для обустройства такого фундамента используются кольца сборного типа. Поскольку кольца имеют высоту в 90 сантиметров, то глубина заложения, определяемая именно этим параметром, равна 90 сантиметрам.

Технология устройства фундамента на кольцах.

Первое, что необходимо сделать, это как обычно произвести разметку фундамента на местности. Дальше в намеченных местах прокопать или пробурить специальным строительным буром ямы. Они должны иметь следующие размеры:

Диаметр 1,2-1,5 метра; Глубина равна высоте кольца, то есть 90 сантиметров.

Дальше в эти ямы устанавливаются железобетонные тонкостенные кольца, которые имеют 90 сантиметров в высоту и порядка 50-70 сантиметров в диаметре.

После установки кольца в пробуренную яму его следует засыпать до самого верха песком. Засыпать стоит не сразу, а постепенно, при этом нужно утрамбовывать каждый слой. Сначала насыпается порядка 20-30 сантиметров грунта и утрамбовывается, дальше ещё 20-30 сантиметров грунта и опять нужно утрамбовать и так далее до самого конца.

После того, как засыпка произведена, которая кстати называется обратной засыпкой, то можно наверх, то есть по самому верху этой засыпки, уложить железобетонные плиты. Эти плиты не должны быть больше 10-12 сантиметров в толщину, но и меньше тоже быть не должны.

Связано это с тем, что если сделать их большими, то получится слишком громоздкий фундамент, который этого не требует, ну а если использовать плиты меньшей толщины, то они просто могут прогнуться под тяжестью постройки и даже треснуть. Итак, такое перекрытие будет служить опорой для цокольных балок и ростверка.

Ростверк, как уже говорилось, может состоять из сборных элементов, то есть из таких же бетонных или железобетонных плит, что бывает чаще всего. Длина одной такой плиты-перемычки может быть разной, всё зависит от шага, с которым столбы располагаются относительно друг друга. Могут встретиться плиты с длиной в 3 метра, в 3,6 метра, в 4 метра и даже в шесть метров.

В результате укладки таких плит на кольца мы получим столбчатый мелко заглубленный фундамент круглой формы.

Расход материалов при изготовлении данного фундамента.

На один столб, который имеет в высоту 90 сантиметров и 84 сантиметра в диаметре израсходуется порядка 0,25-0,27 метра кубического бетона. Из них на само кольцо уходит порядка 0,15 кубического метра и 0,12 кубического метра на плиту. Исходя из этого, можно сделать вывод, что на один погонный метр железобетонной плиты нужно порядка 0,09 метра кубического бетона, если шаг столбов равен 3 метрам.

Как показывает практика, и многочисленные расчёты на один погонный метр цокольного перекрытия уходит порядка 0,19 метра кубического бетона.

Иное применение столбчатого мелко заглубленного фундамента.

Широко столбчатый или колонный мелко заглубленный фундамент применяется и в строительстве малоэтажных зданий из кирпича, которые планируется строить на пучинистых грунтах, а также и на обычных грунтах.

Те неравномерные нагрузки на фундамент, которые возникают в результате неравномерной осадки зданий, легко гасятся благодаря наличию пояса комплексной конструкции. Сечение такого пояса составляет порядка 27*40 сантиметров. Делается такой пояс сразу же во время кладки, и только тогда когда она производится в полкирпича.

При обычных условиях грунта, то есть не пучинистом грунте, применяют обычные перемычки или балки фундамента.

Так же фундамент на песчаной подушке может быть колонным, когда он сооружается для каркасных зданий. Мало того, что он может быть такого типа, так он просто рекомендуется быть именно таким.

Устраивать ленточный фундамент под каркасник просто нецелесообразная трата средств, так как большой несущей способности от такого фундамента не требуется. При этом для заделки колонны из кольца применяют так называемые подколонники, которые заполняются бетоном полностью, то есть становятся внутри монолитными.

При этом на выходе получаем минимум расхода строительного материала, а как следствие и материальных средств, но очень большую надёжность, прочность и несущую способность фундамента.

Если нет железобетонных колец, то можно использовать обычные асбестобетонные трубы, которые имею диаметр порядка 50-60 сантиметров. При этом такие трубы должны иметь дополнительную защиту от коррозии, что обеспечивается их промазыванием с внешней стороны битумом.

Преимущества мелко заглубленного фундамента из колец.

Преимущество заключается в том, что кольца уже давно стоят на производстве, поэтому нет необходимости тратить дополнительные средства. В качестве колец для фундамента могут использоваться отбракованные кольца, которые, как правило, заводом изготовителем отдаются просто бесплатно.

Советы по выбору типа фундамента и его параметров.

При устройстве столбчатого фундамента устанавливают столбы, которые ставятся на углах и местах пересечения стен. Расстояние между столбами не должно быть больше 3 метров, но и меньше 1,8 метра делать тоже не следует – это не оправданный расход средств.

Столбы ставятся на квадратные бетонные плиты, которые имеют длину стороны полрядка 60 сантиметров. Толщина такой плиты колеблется от 10 до 12 сантиметров.

Столбчатый фундамент целесообразно устраивать на песчаном однородном грунте. Глубина заложения мелко заглубленного столбчатого фундамента находится, как правило, в пределах от 0,5 до 0,8 метра. Как и в случае с ленточным фундаментом – меньше делать не стоит, а глубже просто нет смысла. Если и делать глубину заложения большую, то уж не меньше 1,5 метров.

Если фундамент планируется возводить на глинистых и суглинистых грунтах, то под столбы следует насыпать песчаную подушку, которая выполняется так:

В яме делается песчаная подушка, которая имеет порядка 30-40 сантиметров в толщину; На эту подушку устанавливается железобетонная плита, которая имеет вышеуказанные размеры, то есть толщину порядка 10-12 сантиметров и длину стороны в 60 сантиметров; Ставится кирпичный, бетонный, каменный столб, который имеет длину стороны порядка 40 сантиметров. Высота такого столба выбирается из расчёта того, какой высоты должен быть пол относительно уровня земли, при этом учитывается толщина перекрытия, то есть балок и полового материала.

Если планируется возводить фундамент в слабых неоднородных грунтах, которые в большей мере подвержены пучению, то лучше возводить ленточный фундамент. На песчаную подушку, которая в толщину имеет порядка 30-40 сантиметров, заливают ленту фундамента, которая имеет сечение 40*20 сантиметров.

Такой фундамент в большей степени обеспечивает равномерную осадку здания, даже если грунт имеет разный коэффициент сопротивления по причине его пучинистости. На такой ленте можно ставить столбики стандартного размера, то есть со стороной порядка 40 сантиметров.

Допускается также монолитную ленту фундамента выполнить на щебёнке, а не на песке. При этом слой щебня должен быть таким же по толщине. Лучше, если щебень пролить жидким раствором цемента, предварительно хорошо утрамбовав его.

Если фундамент планируется построить на полускалистых и скалистых грунтах, то глубина заложения такого фундамента не должна быть меньше 50 сантиметров, и больше 70 сантиметров.

Расчёт фундаментов.

Опалубка под фундамент.

На сегодняшний день существует множество различных методик, которые показывают, как правильно произвести расчёт фундамента.

Расчёты самые разные: на просадку фундамента, на несущую способность фундамента, на несущую способность грунта и так далее. Для всех типов фундаментов эти расчёты по своему характеру ничем не отличаются. Тоже можно сказать и про расчёт нормально заглубленного и мелко заглубленного фундаментов.

Рассмотрим методику расчёта мелко заглубленного фундамента на несущую способность грунта, так как этот расчёт наиболее часто приходится производить, да и сделать это можно самому без особых усилий.

Расчёт мелко заглубленного фундамента на несущую способность грунта.

Столбчатый мало заглубленный фундамент.

Расчёт фундамента заключается в том, чтобы убедиться в том, что грунт, на котором будет стоять будущий дом, выдержит его и не даст просадку.

В общем случае можно выделить следующие этапы расчёта:

Нахождение коэффициента сопротивления грунта; Нахождение массы постройки; Нахождение давления, оказываемого массой постройки на одну единицу площади поверхности опоры фундамента; Выводы; Внесение, корректировок в план устройства фундамента, если они необходимы; Нахождение коэффициента сопротивления грунта.

В основу расчёта положена методика, которая помогает определить несущую способность грунта. Однако она не берёт в расчёт промерзания почвы. Если это рассматривать более детально, то следует провести ещё и расчёт количества и толщину утеплительного материала, однако к расчёту несущей способности грунта он не относится.

Итак, для того, чтобы определить несущую способность грунта нужно выяснить, что именно требуется найти, то есть что такое несущая способность грунта. По сути, это то давление, оказываемое на единицу площади грунта, которое грунт способен выдержать.

Как рассчитать сопротивление грунта? Для того, чтобы произвести подобный расчёт нужно точно знать, что за тип грунта перед вами.

Если это известно точно, то проблем нет никаких. Достаточно просто посмотреть по справочникам ваш тип грунта и соответствующее ему значение коэффициента сопротивления или несущую способность данного типа грунта.

Если же тип не известен, то его можно узнать даже без геологических экспертиз. Однако оценка, которая получится в результате такого эксперимента, будет субъективной и раскроет только общие характеристики целой разновидности подобных типов грунта, но не даст ответ о конкретном типе грунта. Однако, как показывает многолетняя практика, таким экспериментам можно доверять.

Самостоятельное определение типа грунта – это работа достаточно трудоёмкая и тяжёлая. Итак, для начала необходимо вырыть котлован, который имеет размеры примерно 1 метр на 1 метр, то есть квадрат. Глубина такого квадрата должна быть не меньше 2 метров, лучше больше, тогда точнее будут результаты.

По мере того, как котлован будет становиться всё глубже, нужно снимать пробы грунта. Делается это через каждые пол метра углубления, то есть на глубине 0,5 метра берём кусок грунта и засыпаем его в банку, потом на глубине 1 метр берём кусок грунта и засыпаем его в другую банку и так далее. Всего должно получиться, как видно из условий, не менее 4 разных проб грунта. Все пробы должны иметь защиту от попадания в них влаги и наоборот, защиту от её испарения.

Устройство столбчатого фундамента.

Дальше берём каждый грунт на ладонь и сильно смачиваем его водой. Дальше скатываем из этого грунта жгут, что можно сделать двумя руками. Длина такого жгута должна быть примерно 10-15 сантиметров, а диаметр около 12-15 миллиметров.

После этого сразу же требуется сделать из такого прямого жгута кольцо. В процессе загибания жгута он может крошиться. Вот это и даст результаты:

Если тип грунта супесь, то кольцо должно рассыпаться на много элементов, то есть рассыпаться вообще, как и положено песку; Если же тип грунта глина, то вероятнее всего, что кольцо получится сделать целым.

Таким образом можно определить целое семейство грунтов. Но, как уже говорилось, приблизительно несущая способность у таких грунтов будет одинакова, поэтому оценке полученной на основе такого эксперимента, можно доверять.

Когда тип грунта определён, то теперь остаётся самый лёгкий процесс – определение его несущей способности. Сделать это можно, посмотрев всю необходимую информацию в справочниках.

Если такой способ определения коэффициента сопротивления грунта вас не устраивает, то за более точными данными можно обратиться в различные геологические службы, которые установят тип грунта по средствам лабораторных экспериментов.

Нахождение массы постройки.

Теперь наступает самый сложный этап во всём расчёте – это нахождение массы всей постройки. Тяжёлым он считается не в физическом плане, а в плане объёма расчётов.

Чтобы было более понятно, что и как делать, нужно этап расчёта массы разбить на шаги:

Определение массы самого фундамента; Определение массы ростверка фундамента; Определение массы стен; Определение массы чердачного перекрытия и пола; Определение массы крыши.

Строительство фундамента своими руками.

Масса фундамента определяется в зависимости от того, как будут производиться расчёты. Если расчёт будет производиться на один столб, то и массу нужно определять только одного столба. Если же расчёт будет производиться с учётом всех столбов, то соответственно и массу считать нужно всех столбов. Каким способом пользоваться, разницы нет, результат должен получиться одним и тем же.

Предположим, что решили учитывать все столбы. Тогда вычисляем массу одного столба и умножаем её на количество столбов. К примеру, столбы заливались бетоном. Для того, чтобы вычислить массу бетонного столба нужно знать его объём.

Для этого нужно измерить высоту столба, его длину и ширину. Дальше все эти данные перемножить. Так получим объём столба. За тем, зная, что средняя плотность бетона равна 2,5 тонны на метр кубический, нужно умножить эту цифру на получившийся объём столба, выраженный в кубических метрах. Так получим массу чистого бетонного столба.

Если столб был армирован, то нужно знать длину прутьев, и диаметральное сечение. С помощью этих данных находим объём металлических прутьев. Дальше весь этот объём, выраженный в метрах кубических, умножаем на плотность железа, в результате чего получим массу всех прутьев в одном столбе.

После этого нужно прибавить к массе бетонного столба массу железа. Таким образом получим полную массу одного столба. Для вычисления массы всех столбов нужно массу одного столба умножить на их количество.

Для нахождения массы ростверка нужно пользоваться теми же данными. Если ростверк состоит из железобетонных плит промышленного производства, то на каждой плите есть указание её массы, соответственно и посчитать общую массу перекрытия не составит труда.

Если же ростверк заливался самостоятельно, то придётся пользоваться методом, изложенным в первом шаге. Сначала находим массу чистого бетона, как объём всего ростверка, выраженного в метрах кубических, умноженный на плотность бетона. Потом находим массу железа, как объём металлических составляющих ростверка, выраженный в метрах кубических, умноженный на плотность железа. А потом просто суммируем эти две массы, и получаем общую массу ростверка.

Процесс строительства фундамента.

Массу стен можно определить, только если знать плотность материала и его объём, как и в первых двух случаях.

Если стены состоят из дерева, то есть дом каркасный, то придётся рассчитать кубатуру затраченного древесного материала. Если она была заранее не известна, то сделать это на самом деле будет очень тяжело.

В таком случае ничего больше не останется, как просто ходить и замерять все размеры и таким образом вычислять объём. Если же кубатура материала была известна, то массу вычислить можно очень просто. Нужно число затраченных кубических метров древесины умножить на плотность древесины, которая равна:

Берёза — 900 килограмм на метр кубический; Сосна 800 килограмм на метр кубический;

Так узнаём массу деревянных стен.

Если стены выполнены из пеноблоков, то нужно посчитать количество блоков. Сделать это можно по площади покрытия одного блока. Зная, сколько один блок может покрыть площади, можно узнать, сколько блоков нужно для возведения стены заданной площадью.

Например, если один блок имеет в высоту 30 сантиметров, а в длину 60 сантиметров, то его площадь покрытия равна 0,18 метрам. Теперь останется вычислить площадь стены, и разделить её на площадь одного блока, так узнаем количество блоков.

Когда это узнали, нужно замерять массу одного блока, что можно сделать тоже самостоятельно. После этого количество блоков умножаем на массу одного блока и получаем общую массу стен.

Массу перекрытия можно определить исходя из вышеуказанных способов. Если перекрытие сделано из дерева, как собственно и пол, то объём древесины умножаем на соответствующую плотность. В общем, всё то же самое, что и раньше.

Следует отметить только одно. Если перекрытие наслано по профнастилу, то он как правило имеет свои опоры, которые касаются земли, поэтому на столбы они не оказывают давления, а следовательно в массу дома его включать не нужно. Так же следует поступить и с полом, который имеет свои столбики под лаги и на фундамент давления не оказывает.

Масса крыши слагается из двух масс – это масса каркаса, то есть стропил и обрешётки и массы покрытия. Как вычислить массу каркаса, сделанного из древесины уже известно. Остаётся найти только массу покрытия.

Если оно представлено в виде шифера, то нужно просто количество листов умножить на массу одного. Если оно представлено металлическим профилем, то нужно узнать площадь покрытия и умножить на массу одного метра квадратного. Такое значение легко узнать из параметров металлического настила, как правило, оно указывается.

Последним этапом следует сложить все получившиеся массы вместе.

Нахождение давления на одну единицу площади.

Теперь, зная массу постройки, можно найти, какое она давление оказывает на одну единицу площади опоры. Для этого потребуется вычислить общую площадь опоры. Сначала замеряем один столб, то есть его длину и ширину. Если под ним есть какая-либо плита на песчаной подушке, то замеряем её размеры. Потом, перемножив два этих показателя, находим площадь опоры одного столба. Далее, если все столбы имеют одинаковые размеры, то просто площадь одного столба умножаем на количество столбов. Получаем общую площадь опоры.

Теперь всю массу постройки делим на общую площадь опоры. Площадь опоры должна быть выражена в сантиметрах квадратных. Получим количество килограмм на один сантиметр квадратный.

Если это значение, которое мы получили меньше, хотя бы на 0,7 того, что имеет тип грунта, который мы определяли на первом этапе, то больше делать ничего не нужно.

Если же это не так, то нужно вносить корректировки, которые заключаются в том, что увеличивается либо количество столбов, либо площадь опоры каждого столба.

Расчёт лучше производить до начала строительства, чтобы потом была возможность воспользоваться любым из двух способов корректировки.

Пример расчёта.

Пример расчета фундамента мелкого заложения будем рассматривать на основе приблизительных и не настоящих данных. Пусть строится дом из пеноблоков на столбчатом фундаменте с количеством столбов – 20.

Дом имеет прямоугольную форму:

Фундамент заливается бетоном без арматуры.

Столб имеет квадратное сечение со стороной в 50 сантиметров, при этом высота равна 2 метрам.

Находим сопротивление грунта. Пусть по таблице мы выяснили, что оно равно 2,5.

Теперь находи массу постройки. Масса столба равна:

0,5х0,5х2= 0,5 кубического метра. Тогда масса всех столбов равна:

0,5х20=10 метров кубических. Тогда 10х2500=25000 килограмм.

Масса стен равна:

Находим площадь стен, как 6х5=30 квадратных метров одна стена и 4х5=20 квадратных метров вторая стена, тогда сумма их равна, с учётом того, что их по две – 20+20+30+30=100 метров квадратных; Находим площадь покрытия одного блока, как его длина умноженная на высоту, то есть 0,6х0,3=0,18 метра квадратного; Находим количество блоков, как 100/0,18=556 блоков, учитывая раствор между ними можно это число округлить до целой сотни, то есть получим 600 блоков; Находим массу стен, как 600х30 килограмм = 18000 килограмм.

Примерные размеры для фундамента.

Масса перекрытия равна:

Пусть весь потолок обшит досками, тогда на площадь 6х5= 30 квадратных метров при толщине слоя досок в 0,03 метра тратиться 30х0,03=0,9метра кубического. Учитывая, что лаги гораздо больше досок, то можно эту цифру смело увеличивать в полтора раза, получим 0,9х1,5=1,35 метров кубических. Отсюда масса равна 1,35х800=1080 килограмм.

Масса крыши равна:

Масса каркаса с кубатурой сосны в 1 кубический метр равна 800 килограммам. Пусть покрыли 30 листами шифера. Пусть шифер имеет вес одного листа в 20 килограмм, тогда масса равна 20х30=600 килограмм. Отсюда масса всей крыши равна 800+600=1400 килограмм.

Находим площадь опоры, как 50х50х20=50000 сантиметров квадратных.

Теперь посчитаем давление на один сантиметр квадратный, как весь вес, делённый на всю площадь:

Весь вес равен сумме масс – 25000+18000+1080+1400= 45480 килограмм; Вся площадь известна и равна 50000 сантиметров квадратных.

Тогда давление рассчитывается, как 45480/50000= 0,9096 килограмм на сантиметр кубический. Это есть минимальная несущая способность, которой должен обладать грунт, чтобы выдержать здание, которое описано в условии расчёта.

Иногда к этой массе добавляют ещё и массу снега, которая рассчитывается, как площадь крыши, умноженная на объём снега. За толщину слоя принято брать 20 сантиметров снега.