Строим фундамент своими руками: расчет нагрузки на фундамент. Конструкции фундаментов: ленточный, железобетонный, блочный, бутовый, столбчатый.
Перед закладкой фундамента производят работы по планированию участка. После скашивания травы, вырубке кустарников, после составления генплана, необходимо зафиксировать на земле основные элементы планировки участка. Нулевой цикл включает в себя вертикальную планировку участка, основной целью которого является защита фундамента от воды.
Обследовав участок, определяем наличие или отсутствие близких грунтовых вод. Если грунтовые воды близко, необходима установка дренажа, для чего прокладывают дренажные трубы, производят монтаж дренажной системы.
Далее производят земляные работы по рытью котлована, устройство фундамента и цоколя до нулевой отметки. Площадка под строительство должна быть на 1,5-2 метра шире габаритов дома во все стороны. Очень внимательно нужно подойти к вопросу разметки разбивочных осей.
Содержание
- Расчет нагрузки на фундамент
- Конструкции фундаментов видео
- Закладка фундамента
- Дефекты фундамента и способы их устранения
Расчет нагрузки на фундамент
Расчет нагрузки на фундамент для дома производится на этапе проектирования сооружения. Целью данных расчетов, состоит в определении нагрузок воздействия на фундамент. Необходимо помнить, что суммарная нагрузка состоит из постоянных и временных нагрузок.
К постоянным нагрузкам относятся:
- вес всего сооружения со всеми стенами и крышей, вес самого фундамента, оборудование и мебель находящаяся в доме, люди проживающие на этой площади.
К переменным нагрузкам относятся:
- атмосферные явления, такие как ветер, снег.
Для расчета нагрузки необходимо знать удельный вес сооружения (например, удельный вес одного квадратного метра каркасно-панельного деревянного дома толщиной 150 мм. с утеплением, составляет от 30 до 50 килограмм на метр квадратный; а бревенчатый или брусчатый дом имеет удельный вес от 70 до 100 килограмм на метр квадратный). Удельный вес одного кубометра железобетонного или бетонного фундамента составляет 2550 килограмм на метр кубический.
Удельный вес одного квадратного метра чердачного деревянного перекрытия с утеплением составляет до 100 килограмм на метр квадратный. Удельный вес кровли металлочерепицы доходит до 35 килограмм на метр квадратный (в зависимости от толщины кровли). При расчете берется максимальная цифра удельного веса для создания запаса прочности. Удельный вес строительного материала умножаем на объем конструкции, таким образом получаем вес всей конструкции и умножаем его на коэффициент надежности по нагрузки (1,2).
Величина переменной нагрузки зависит от района строительства. Например снеговая нагрузка доходит от 80 килограмм на метр квадратный до 560 килограмм на метр квадратный ( например Сахалинская область). При расчете общей нагрузки на грунт, к весу дома необходимо добавить вес фундамента, предварительно определив его размеры. Глубина фундамента зависит от вида грунта ( не пучинистые- глубина не менее 0,5 метра, независимо от глубины промерзания), пучинистые (супесчанные) - не менее ¾ части расчетной глубины промерзания, но не менее 0,7 метра.
Каждый вид грунта имеет свою величину несущей способности без осадки - это расчетное сопротивление грунта измеряемое в килограмм на метр квадратный. Например супесчаный грунт - 3 килограмма на сантиметр квадратный, глинистый грунт от 2 до 4 килограмм на сантиметр квадратный в зависимости от коэффициента пористости (чем он больше от 0,5 до 0,8, тем меньше расчетное сопротивление). Сопротивление песчаных грунтов, если крупный песок составляет от 6 до 5 килограмм на сантиметр квадратный, если песок мелкий при маленькой влажности, его сопротивление от 4 до 3 килограмм на сантиметр квадратный.
Важно! Главным условием закладки фундамента состоит в том, что величина удельной нагрузки на подошвенный фундамент должна быть меньше расчетного сопротивления.
Что бы иметь хороший запас прочности сопротивление должно быть на 15-20% больше давления. Для соблюдения этого условия увеличивают опорную площадь, при столбчатом фундаменте увеличивают диаметр столбов и их количество, для ленточных фундаментов, увеличивают ширину ленты.
Конструкции фундаментов
Фундамент подбирается в зависимости от веса сооружения, глубины промерзания почвы, несущие способности грунта. Самые распространенные - ленточные и столбчатые фундаменты. Оба вида могут быть выполнены из монолитного или сборного бетона или железобетона, кирпича, бутобетона.
ленточный фундамент
Если возводимое здание имеет тяжелые стены, несколько этажей необходимо строить ленточный фундамент. Его закладывают по всему периметру дома, естественно предполагается большой объем земляных работ и большой расход строительных материалов. При строительстве монолитного фундамента используется опалубка, которая устанавливается в вырытый котлован.
железобетонный фундамент
В случае решения строить железобетонный фундамент, требуется по всему периметру установить скрепленные между собой металлоконструкции, тем самым увеличивая прочность фундамента. Затем по всему периметру фундамента заливают бетон ровным слоем и уплотняют. Качественный бетон для железобетонного фундамента с классом прочности от М100 до М500, а также с практичными функциями морозостойкости и водонепроницаемости, можно заказать на сайте beton174.ru.
сборный блочный фундамент
Сборные блочные фундаменты представляют собой соединение бетонных или железобетонных блоков, которые стянуты толстой стальной проволокой и уложены на раствор. Этот фундамент быстро возводится и очень надежен, но дорого стоит.
кирпичный фундамент
Кирпичные фундаменты возводятся дольше чем монолитные и уступают им по долговечности, делается такой фундамент из рядового полнотелого красного влагостойкого кирпича. Раствор, применяемый при кладке кирпича зависит от грунтовых условий и расчетной нагрузки на фундамент.
бутовый фундамент
Бутовые фундаменты строятся из бутовых камней плотно состыкованных друг с другом. Этот фундамент надежен, прочен, долговечен, но самый дорогой так как камни придется точно подбирать и подгонять. Такой фундамент очень хорошо использовать на влажных грунтах так как он не пропускает влагу. Бутобетонный фундамент делается из смеси раствора и бутовых камней мелкого и среднего размера. При строительстве этого фундамента обязательно используется опалубка, затем чередуется укладка бутового камня, уплотнение этого слоя и проливания между ними связующего бетона.
столбчатый фундамент
Столбчатые фундаменты возводят под здания с легкими стенами - деревянными, каркасными.
При возведении таких фундаментов необходимо соблюдать следующие правила:
- столбы ставятся под все углы наружных стен строения, под пересечениями внутренних стен с наружными и под пересечением всех внутренних стен между сбой
- столбы устанавливаются по всему периметру строения с определенным шагом, в зависимости от нагрузки шаг составляет от 1,2 до 2,5 метра
- между столбами выкладывается цоколь опирающейся на перемычки между столбами. Перемычка выполняет две функции - служит стяжкой для столбов между собой и служит основанием для цоколя. Цокольная кладка изолирует подпол от прямого воздействия окружающей среды, это влияет на температуру и влажность непосредственно в помещениях дома.
Цена надежных фундаментов в зависимости от степени их сложности колеблется в пределах 70% от стоимости самого дома. Но не смотря на затраты, самым надежным и долговечным является ленточный монолитный бетонный фундамент.
Для небольших компактных зданий допустима укладка по всему периметру здания прямо на грунт бетонных блоков и плит. Пучение, оттаивание, просадка грунта такому фундаменту практически не грозят.
Если грунтовые воды зимой не поднимаются ближе чем на 2 метра к границе промерзания грунта, для песчаных, а так же глинистых грунтов твердой консистенции, глубину фундамента можно выбирать в независимости от глубины промерзания. В таких случаях минимальное заглубление фундамента: для песчаного грунта - 0,5 метра, для глинистых - 0,7 метра. Минимальная толщина стен фундамента из бутобетона - 35 см., из бутового камня на растворе - 50.
Закладка фундамента
- при строительстве большинства фундаментных конструкций, применяется бетон, а бетон, как известно, обладает свойством “созревания”, а срок созревания не малый, до 30 дней. По окончанию всех бетонных работ, свежеприготовленный фундамент необходимо выдержать в течении месяца без нагрузок. Для предотвращения пересыхания верхнего слоя, бетонную конструкцию желательно закрыть каким либо материалом, возможно рубероидом. Чтобы не допустить неравномерного высыхания бетона, в период схватывания фундамент необходимо периодически поливать водой. Из всего выше сказанного можете сделать вывод, что постройка дома на не выдержанном фундаменте таит в себе опасность трещин и перекосов, все дефекты проявятся очень скоро.
- очень важное значение имеет гидроизоляция фундамента, что означает перекрытия доступа воды ко всей поверхности, соприкасающейся с грунтом. Гидроизоляция фундамента заключается в обмазке горячим битумом всей поверхности, которая соприкасается с грунтом, прокладывается так же гидроизоляция между фундаментом и стенами. Для предотвращения проникновения влаги прокладывают два слоя рубероида, первый слой между цоколем и нулевым уровнем, второй между цоколем и основной стеной дома.
- наружные стены цоколя необходимо защитить от атмосферных влияний, для этого наружные стены цоколя штукатурят или облицовывают плиткой, пригодной для наружных работ. Для затирки фундамента хорошо добавлять в цементную смесь резиносодержащие компоненты, например золу от сгоревших автомобильных покрышек. В результате этой затирки, получается красивая и надежная шуба для цоколя.
- при возведении цоколя, не забудьте предусмотреть вентиляционное отверстие. Они великолепно служат летом для проветривания подпола, что дополнительно защищает здание от сырости, а зимой их для той же цели, закрывают.
- для защиты фундамента от воздействия поверхностных вод, необходимо сооружение отмостки. Отмостки строят шириной от 0,75 до 1 метра, с наклоном от стен цоколя. Хорошим материалом служит железобетон, асфальт, бетон или хорошо утрамбованная глина.
- для того чтобы предотвратить проседание грунта, сохранить несущую способность фундамента и усилить его прочность необходимо смонтировать устройство слива дождевой воды с крыши, так как дождевая вода с крыши попадает на отмостку, разбивает её и цоколь, тем самым постепенно неравномерно увлажняет грунт вблизи фундамента.
Дефекты фундамента и способы их устранения.
Фундамент может потерять прочность по нескольким причинам:
- старость
- некачественные материалы
- низкое качество строительных работ
Неравномерное проседание является основным дефектом фундаментов. Это выражается в появлении трещин различной формы и самых разных направлений, как на самом фундаменте, так и на стенах дома, различные перекосы самого дома. Все это является результатом ошибок и недочетов при строительстве фундамента.
Причинами могут быть:
1. Неправильный выбор глубины заложения фундамента, исправить этот дефект очень трудно а иногда невозможно совсем. Можно искусственно увеличить глубину заложения фундамента, для этого производится подсыпка грунта по всему периметру фундамента. Этот способ может быть эффективен, если проседание незначительное.
2. Если происходит подъем грунтовых вод и это известно при закладке фундамента, в этом случае, необходимо соорудить дренажную систему одновременно с монтажом фундамента. Если это явление обнаружено позже, можно устроить дренажную систему после возведения здания, хорошо посадить деревья, которые эффективно отбирают влагу из почвы (тополь,ива, ракитник и т.д).
3. Неравномерная нагрузка на фундамент со стороны строения, так же может вызвать неравномерное проседание фундамента. Например, основной дом гораздо тяжелее чем веранда. Чтобы избежать дальнейшей деформации, если здание уже построено, необходимо разделить фундамент веранды и дома. Для этого проложить между фундаментами доски, пропитанные битумом. Для предотвращения появления данной ошибки, зная, что веранда гораздо легче дома, лучше строить раздельные фундаменты.
4. Если неправильно оценили возможности уже существующего фундамента и дополнительно увеличили этажность дома, тем самым увеличив нагрузку на фундамент, что вызвало неравномерное проседание фундамента, устранить этот дефект возможно. Это устранение обойдется владельцу дома в приличную сумму, необходимо произвести усиление фундамента путем увеличения несущей площади фундамента. Для этого по периметру фундамента роется траншея равная или чуть глубже высоте фундамента, сверлятся отверстия в основном фундаменте, куда вставляются куски арматуры толщиной 10-12 мм. с выступом наружу на ширину равной ширине дополнительного фундамента, чем больше штырей, тем лучше сцепка основного и дополнительного фундаментов, далее идет заливка траншеи бетоном, работа тяжелая но эффективная.
5. В кирпичных фундаментах, сложенных на известковом растворе со временем уменьшается сцепления раствора с кирпичом, необходим капитальный ремонт фундамента, замена на новый. Приведем пример по замене фундамента у старого бревенчатого дома. Дом сильно перекосился, с одной стороны нижние венцы полностью вросли в землю. Прежде чем начать ремонт разобрали русскую печь, полностью освободили дом от тяжелых вещей, очистили подходы к четырем наружным углам даже разобрали небольшую веранду, которая мешала подъему дома и строительству нового фундамента.
Сначала строители сделали подкоп под самой просевшей стеной, вытащили развалившийся старый фундамент, затем используя 30 тонные домкраты, приподняли два самых просевших угла дома. Для установки каждого домкрата сделали подкоп, чтобы домкраты не уходили в землю под тяжестью дома, ставили их на бетонные плиты размером 450х450 мм. толщиной 10 см. С помощью лазерного уровня точно отмечают высоту на сколько нужно поднять каждый угол дома. После подъема до нужной высоты, домкраты заменили кусками бруса и досок. Далее вырыли траншею под фундамент глубиной 50 -60 см., шириной 35 см., сделали опалубку. В подготовленную яму насыпали песок слоем 15 см., в установленную опалубку заливали бетон, для армирования бетона использовали металлические отходы, добавляли в бетон булыжники и все это утрамбовывалось, в течении трех недель был сделан ленточный фундамент с тумбами по углам, затем, через месяц, когда бетон выстоялся, убрали временные опоры.
