Як Розрахувати Фундамент Під 2 Поверховий Будинок

Зміст

Як Розрахувати Фундамент Під 2 Поверховий Будинок

Доброго времени суток дорогі читачі!

Фундамент – основа вашого будинку. Яким ви зробите фундамент, таким і буде ваш будинок. Якщо ви не правильно розрахуєте фундамент для будинку, то відповідно він довго стояти не буде.

У цій статті ви знайдете потрібну інформацію про фундаментах:

ВІДЕО НА ЦЮ ТЕМУ ВИ ЗНАЙДЕТЕ НАПРИКІНЦІ СТАТТІ.

Найпоширеніші фундаменти: стрічкові, стовпчасті, плитні і їх похідні.

Мета будь-якого фундаменту – витримувати навантаження від будівлі або споруди, розподіляти її та передавати навантаження на підставу (грунт).

Якщо грунт не витримує навантаження від будівлі (болотиста місцевість), то перед початком будівництва фундаменту, можна зробити часткову заміну грунту на більш міцний, наприклад, засипати граншлак, (який згодом перетворюється в бетон), або використовувати палі.

Вибір того чи іншого фундаменту в основному залежить від виду грунту і від глибини залягання грунтових вод.

Підошва фундаменту – це нижня площину фундаменту, яка спирається на грунт.

Глибина закладення фундаменту – визначається як відстань від поверхні землі (ґрунту), до підошви фундаменту. В основному глибина закладення фундаменту залежить від двох чинників: рівень грунтових вод і глибина промерзання грунту.

Якщо всі нюанси і тонкощі при закладенні фундаменту враховані, то це відіб’ється на довговічності вищого будівлі!

Пам’ятайте, що витрати на закладення фундаменту складають від 15 до 25% і більше, в залежності від виду грунту, його промерзання і глибини грунтових вод.

Якщо заощадити на фундаменті не там де треба, то його перероблення та усунення помилок буде дуже затратно, а в деяких випадках (як показує практика) неможливо!

Готуємо ділянку в тому місці, де буде стояти майбутній будинок. Очищаємо ділянку від кущів, дерев. Якщо верхній шар складається з хорошою родючої землі, то її можна зняти і перевести в те місце, де вона не буде заважати.

Бажано відвести поверхневі води (опади) в сторону, щоб не затоплювали будівельний майданчик.

Розмітку фундаменту починають з розбивки плану будинку в натурі. У проекті (на генплані) зазвичай зазначено до чого необхідно прив’язати будинок. Найчастіше будинок прив’язують до дороги або до сусідніх будівель.

В першу чергу розмічаємо, де будуть знаходитися зовнішні стіни будинку. Для розмітки найкраще використовувати дерев’яні або металеві кілочки і капронову шнур.

Отже: розмічаємо контур будівлі і забиваємо по кутах кілочки.

Потім необхідно зробити обноску навколо майбутньої будівлі. Обноска неймовірно полегшують будівництво на ранніх стадіях! Якщо ви не хочете її ставити, то можете не ставити, ви все одно зробите все правильно. Але, як показує практика, обноска значно економлять час при подальшому закладенні фундаменту і будівництві цоколя.

Обноска – це два кілочка до яких прибита ребром дошка.

Для зручності забиваємо обноску на відстані від краю майбутнього котловану, на відстані від 2 до 5 м. З таким розрахунком, щоб обноска не заважала роботі важкої техніки:

Іноді обноску роблять суцільну – по всьому периметру будинку, але це не зовсім зручно. Найкращий варіант зробити обноску з невеликих елементів схожих на маленьку лавочку.

Обноску зазвичай розташовують таким чином, щоб на ній можна було відзначити все осі.

Висота обноски – найчастіше робимо вище грунту на 500 – 600 мм. Можна зробити і вище, наприклад на 100 – 150 мм вище майбутньої підлоги першого поверху.

Далі в дошки обносок забиваємо цвяхи і натягуємо капронову шнур (або тонкий дріт) по осях стін будівлі.

Деякі нехтують осями і використовують за основу краю зовнішніх стін будівлі (або капітальних стін). Робити так не рекомендую, так як можна легко помилитися.

Якщо будете все розмічати від ОСЕЙ, то ніколи не помилитеся.

Коли осі перетинаються між собою утворюється прямий кут (90 градусів). Якщо знехтувати прямим кутом, то вийде кривої будинок. Це вилізе при влаштуванні покрівлі і підлог. Візуально можна помітити, що будинок побудований не рівно (без прямого кута), в першу чергу це видно на покрівлі будинку!

Як зробити легко прямий кут – для перевірки кутів, можна використовувати "Єгипетський трикутник". Від перетину осей відкладаємо в одну сторону 3 м і в іншу сторону від перетину осей (перпендикулярно) відкладають 4 м (можна прив’язати вузлик або шматочок дроту). Після цього з’єднують перший і останній вузли рулеткою, повинно вийти 5 м (квадрат гіпотенузи).

Якщо важко перевірити прямий кут, то найкращий варіант поміряти діагоналі. Діагоналі повинні бути однаковими за розміром.

Планування майданчика. Бажано "відстріляти" майданчик за допомогою нівеліра і дізнатися найнижчу і найвищу точки (планування майданчика) і прийняти одну з відміток за вихідну. Завдяки планування майданчика ви дізнаєтеся де потрібно більше копати, а в якому менше.

Якщо немає нівеліра, то можна використовувати звичайний гідроуровень (тонка, прозора шланга, наповнена водою). На дошці обноски робимо позначку олівцем (або забиваємо цвях) і переносимо цю позначку за допомогою гідрорівня на інші обноски. В результаті виходить по периметру горизонтальна площина від якої можна відмірювати глибину котловану або траншеї.

Коли ми будемо відміряти глибину котловану (або траншеї) від горизонтальної площини, то і сам котлован внизу буде мати рівну (горизонтальну) поверхню. Іншими словами низ котловану буде рівний.

Отже: від осей відкладаємо паралельно з двох сторін краю майбутнього фундаменту. Натягуємо два капронових шнура по краях фундаменту і переносимо на грунт за допомогою звичайного піску. Тобто посипаємо руками пісок прямо на капронову шнур і на землі (на грунті) вимальовується контур зовнішнього і внутрішнього краю фундаменту.

Потім змотуємо капронові шнури, щоб не заважали копати.

Повністю обноски прибирають тільки після того, коли будівельники побудують цоколь будинку.

Котловани (траншеї) найчастіше копають екскаватором. Форма котловану (траншеї) залежить від виду грунту і його глибини. У щільних, що не сипучих, грунтах стінки траншей зазвичай вертикальні (якщо траншеї неглибокі і грунтові води далеко від підошви фундаменту) і вони використовуються замість опалубки.

Глибина траншеї без опалубки:

Якщо необхідно викопати траншею глибше тих розмірів, які вказані вище, тоді необхідно додатково ставити опалубку для зміцнення стінок траншеї або копати траншеї з укосами.

При закладенні стовпчастих фундаментів найчастіше викопують ями квадратної або круглої форми. Ями круглої форми з вертикальними стінками краще всіх стійкі до обвалення стінок грунту. Навіть в більш агресивному середовищі, коли рівень грунтових вод високий, стінки ям круглої форми більш стійкі до обвалення.

Ями і траншеї для фундаменту необхідно захистити від стоку поверхневих вод. Якщо в траншеї (ями) стікає вода з ділянки, то підстава розкисає, розріджується і втрачає несучу здатність.

Можна відвести поверхневі води, зробивши канави, відвали тощо.

Щоб укоси траншу не вкачувалися і підстава не розкисати від атмосферних опадів, необхідно відразу ж після викопування грунту закладати фундамент. Тобто, якщо викопали траншею, то відразу необхідно робити фундамент.

Іноді викопуємо траншеї під половину будинку. Заливаємо ростверк, монтуємо блоки вище рівня землі і засипаємо пазухи між блоками. Потім викопуємо другу (що залишилася) половину траншей і доробляємо фундамент повністю. Цей спосіб застосовуємо коли необхідно побудувати великий будинок на маленькій ділянці.

Так як ділянка маленький, а майбутній будинок великий, то землю просто фізично нікуди подіти!

Якщо ви викопали траншею (котлован) і вирішили не відразу закладати фундамент, а через якийсь – то час, то краще за все повністю не докопувати траншею до проектних відміток на 10 – 15 сантиметрів. Цей не докопалися грунт захистить дно траншеї від розмокання і раскісанія несе грунту (під час опадів).

Безпосередньо перед закладенням фундаменту, що не докопалися грунт підчищається на потрібні позначки.

Ні в якому разі не можна досипати назад в траншею викопаний ґрунт (в місця випадкового перебору)! Якщо грунт досипати, то вийти в цьому місці насипний ґрунт. Через те, що досипали в траншею грунт, буде нерівномірна усадка фундаменту і будинок може лопнути.

Відео: як розрахувати фундамент під 2 поверховий будинок


У місцях випадкового перебору ґрунту, яму можна засипати піском (не більше 100 мм), щебенем, гравієм і добре ущільнити. Так само в місцях перебору ґрунту, яму в траншеї можна закласти цегляною кладкою або залити бетоном (найкращий варіант).

Багато забудовників помилково вважають, що чим глибше закласти фундамент, тим краще. Забудовники вважають, що якщо підошва фундаменту нижче рівня промерзання грунту це забезпечить надійну експлуатацію фундаменту.

Дійсно, якщо підошва фундаменту перебувати нижче рівня промерзання грунту, то сили морозного обдимання вже не можуть тиснути на фундамент знизу вгору, тобто піднімати фундамент. Однак, не варто забувати про бічне дотичне морозне здимання грунту, яке діє на бічні поверхні фундаменту.

Бокове дотичне морозне здимання грунту, може вирвати фундамент з грунту, відокремивши його верхню частину від нижньої. Таке буває, якщо фундамент зроблений з цегли, каменю або невеликих блоків, особливо під легкими будинками (дерев’яні будинки, полегшені каркасні будинки тощо).

Для того щоб уникнути руйнування фундаменту (зробленого з цегли, каменю або невеликих блоків) на рухливих грунтах, потрібно не тільки закласти фундамент під житловий будинок нижче за рівень промерзання грунту, але також погасити сили бокового дотичного морозного пученія грунту.

Для цього можна утеплити вимощення карамзітом, пінопластом або пумпаном.

Якщо ж ви не будете робити утеплену вимощення, тоді можна зв’язати стіни фундаменту (зробленого з цегли, каменю або невеликих блоків) за допомогою металевого каркаса. Каркас закладають на всю висоту фундаменту, пов’язуючи нижню і верхню частину між собою.

Можна і не використовувати металевий каркас, тоді стіни фундаменту необхідно викладати знизу широкі, а до верху поступово звужуються. Це значно послабить сили бокового дотичного морозного пученія грунту.

Малюнок 3.1 Стрічкові і стовпчасті фундаменти, в рухливих грунтах.

1 похилі стіни бутового мурування; 2 – кладка з забутовочного цегли; 3 – сердечник зроблений із залізобетону; 4 – бетон; 5 – майбутній цоколь; 6 – зворотна засипка грунтом; 7 – плита з / б, опорна; 8 – плита бетонна; 9 – арматура; У.П.Г. – рівень промерзання грунту.

При зведенні будинків і споруд на крутопадаючих рельєфі необхідно брати до уваги можливий зсув, бічний тиск грунту. Величина бічного тиску грунту залежить від багатьох факторів (вид грунту, наскільки крутий укіс тощо) і тому його досить складно розрахувати.

Найнадійніший фундамент на крутопадаючих рельєфі – стрічковий, тому що він жорстко пов’язаний між собою в поперечному напрямку і поздовжньому.

Стовпчастий фундамент на крутопадаючих рельєфі необхідно жорстко пов’язувати зверху. Для зв’язку краще використовувати залізобетонний монолітний пояс, тоді всі конструктивні елементи фундаменту будуть працювати як єдине ціле.

1) Рівень промерзання грунту.

2) Висоту грунтових вод.

3) Склад (вид) несе грунту, на якому буде знаходитися фундамент будинку (будівлі, споруди).

Якщо взимку грунтова вода знаходиться нижче рівня промерзання грунту більше ніж на 2 м, то для багатьох грунтів (дрібні і пилуваті піски, тверді глинисті грунти) глибина закладення фундаменту розраховується без урахування рівня промерзання грунту.

Іншими словами – рівень грунтових вод знаходиться далеко від рівня промерзання грунту (більш ніж на 2 м), відповідно грунт відносно сухий і безодню не буде. Це значно здешевить будівництво фундаменту!

А якщо ґрунтова вода знаходитися близько до рівня промерзання грунту (до 2 м), то грунт (глинисті грунти, піски дрібні та пилуваті) насичений водою і при морозі буде безодню. Тому коли ґрунтова вода близько, грунт вологий. Фундамент необхідно закладати з урахуванням промерзання грунту, тобто підошва фундаменту повинна знаходитися Не вище (Краще трохи – трохи нижче) рівня промерзання грунту.

Мінімальна глибина закладення фундаменту.

Мінімальна глибина закладення підошви фундаменту в сухих грунтах (дрібні і великі піски, тверді глини) – 0,7 м.

Мінімальна глибина закладення підошви фундаменту у вологих ґрунтах (дрібні і пилуваті піски, пластичні глинисті грунти, лесовидні суглинки просідаючі) – 1,2 м.

Мінімальна глибина закладення підошви фундаменту для будинку, який має підвал. Підошву фундаменту закладають нижче рівня підлоги в підвалі мінімум на – 0,4 м.

Таблиця 3.1 На яку глибину необхідно закладати фундамент.

1

2

3

Для визначення рівня промерзання грунту у вашій місцевості можна скористатися картою (дивіться нижче).

Малюнок 2.2. Глибина промерзання грунтів в сантиметрах.

Як самостійно визначити рівень грунтових вод і склад грунтів.

Визначити рівень ґрунтових вод досить просто: необхідно викопати на будівельній ділянці (на якому буде стояти майбутній будинок) шурф – колодязь. Розмір колодязя приблизно 1 метр на 1 метр і глибиною близько 2,5.3 м.

Шурф-колодязь необхідно захистити від стоку в нього поверхневих вод і опадів. Найбільш достовірну інформацію про рівень грунтових вод, ви зможете отримати восени або навесні, коли рівень грунтових вод найвищий.

Щоб зменшити витрати на викопування шурфу, його можна викопати наприклад в тому місці де буде підвал.

Завдяки шурф-колодязя ви довідаєтеся не тільки рівень грунтових вод, а й ще склад грунту.

Найчастіше верхній шар – це родючий шар, його зазвичай знімають, так як він не рівномірно просаживается через гниття органічних залишків (рослини, коріння) і будинок може лопнути. Родючий шар легко дізнатися, так як він більш темний. Товщиною родючий шар від 100 до 1000 мм і більше.

Під родючим верхнім шаром знаходиться природний підстилаючий грунт. Цей грунт (природний підстилаючий) несе і сприймає навантаження від підошви фундаменту і вище розташованої будівлі.

Якщо природні підстилають грунти – середні і великі піски, гравелисті, то це надійна основа для вашого будинку. Глибина закладення фундаменту в таких грунтах мінімальна – 0,5 м.

Якщо природні підстилають грунти – пилуваті і дрібні піски, супіски, глини, суглинки, необхідно брати до уваги рівень грунтових вод. При високому рівні ґрунтових вод у цих грунтів знижується несуча здатність.

Якщо природні підстилають грунти – суглинки лесовидні, то при невеликій вологості вони можуть сприймати досить великі навантаження. При високому рівні ґрунтових вод, суглинки лесовидні можуть просідати навіть від його власної ваги. Як же відрізнити цей не дуже надійний грунт від інших?

Досить просто – його необхідно опустити в воду. На відміну від звичайних глинистих ґрунтів, суглинок лесовидний розпадається у воді значно швидше.

Всі грунти можуть сприймати навантаження від вище стоїть приватного житлового будинку (крім мулів і торфовищ). Індивідуальні будинки мають відносно невеликий розмір і вага.

Якщо несуча здатність грунту слабка, то необхідно збільшити площу підошви фундаменту для зменшення тиску на грунт.Чем більше площа підошви фундаменту, тим менше тиск на грунт.

Щоб правильно розрахувати ширину підошви фундаменту, необхідно знати два основні показники – вага будинку (З урахуванням снігових навантажень) і вид грунту (Несучий грунт), на який буде спиратися будинок.

А) Вага будинку – необхідно розрахувати вагу будинку повністю з урахуванням снігових навантажень, меблів в домі (на другому поверсі). Робиться це дуже легко, приблизно за півгодини ви зможете порахувати повністю вагу свого майбутнього будинку.

Б) Вид несе грунту – все грунти різні і мають різну несучу здатність. Коли ви дізнаєтеся вид грунту, на якому буде стояти ваш майбутній будинок, ви зможете визначити несучу здатність цього грунту по таблиці 4.1 (Дивіться нижче).

Наприклад кам’янисті грунти мають найвищу несучу здатність: 5,0 – 6,0 кг / см2, а глини пластичні мають слабку несучу здатність: 1,0 – 3,0 кг / см2.

Таблиця 4.1 Розрахункові опори грунтов та їх віди.

№ п / п види грунтів кПа кг / см2
1Крупноуламкові грунти, щебінь, гравій500 – 6005,0 – 6,0
2Піски гравелисті і великі350 – 4503,5 – 4,5
3Піски середньої крупності250 – 3502,5 – 3,5
4Піски дрібні та пилуваті щільні200 – 3002,0 – 3,0
5Піски дрібні та пилуваті середньої щільності100 – 2001,0 – 2,0
6Супіски тверді і пластичні200 – 3002,0 – 3,0
7Суглинки тверді і пластичні100 – 3001,0 – 3,0
8глини тверді300 – 6003,0 – 6,0
9глини пластичні100 – 3001,0 – 3,0

Отже: коли відомий загальна вага будівлі і яке навантаження може сприймати грунт (на сантиметр квадратний), вираховуємо площу підошви фундаменту.

Робиться все дуже просто і для наочності давайте розглянемо приклад – як визначити ширину підошви фундаменту (площа підошви фундаменту) для двоповерхового житлового будинку.

Приклад:

Двоповерховий житловий будинок 12 метрів на 12 метрів. Будинок без підвалу.

1) Визначимо загальна вага будівлі, всі вважаємо в сантиметрах і кілограмах:

А) Визначимо вагу даху будинку:

Разом: загальна вага даху приблизно – 5 800 кг

Б) Визначимо вага коробки будинку:

15 000 шт 4 кг = 60 000 кг.

2500 шт 15 кг = 80 700 кг.

12 000 шт 3,8 кг = 45 600 кг.

34 шт 2 200 кг = 74 800 кг.

Разом: загальна вага коробки будинку буде близько – 329 100 кг.

В) Визначимо вагу цоколя і фундаменту:

6 500 шт 3,8 кг = 24 700 кг.

40 шт 1 600 кг = : 64 000 кг.

0,52 м3 2000 кг = 1040 кг.

Разом: загальна вага цоколя і фундаменту буде близько – 106 080 кг.

Загальна вага будівлі буде близько 440 980 кг. Тобто ця вага (441 тонни) буде тиснути на грунт.

2) Розрахуємо ширину підошви (площа підошви) фундаменту.

Припустимо ширина підошви фундаменту (ростверку) така ж, як і ширина блоку, а саме 50 см. Довжина периметра 4 800 см

4 800 см 50 см = 240 000 см2 (площа обпирання будинку на грунт).

Наприклад грунт, на який спиратиметься будинок вагою 440 980 кг, глина пластична. Наприклад, глина пластична може сприймати 2 кг на один сантиметр квадратний.

240 000 см2 2 кг = 480 000 кг / см2 – вага, який може сприймати грунт (глина пластична).

Отже: нашу будівлю вагою 440 989 кг тисне на грунт (глина пластична). Площа спирання будівлі на грунт 240 000 см2. Несуча здатність грунту 480 000 кг / см2.

480 000 кг / см2 – 440 989 кг = 39 011 кг – запас міцності.

Ширина підошви фундаменту (ростверку) – 50 см.

Ширина підошви фундаменту 500 мм. Дана будівля вагою 441 тонна з легкістю витримає грунт (глина пластична). Запас міцності 39 тонн, тобто на грунт можна ще збільшити навантаження (якщо необхідно) 39 тонн.

Як побудувати фундаменту будинку.

Підведемо підсумки. Сьогодні завдяки статті ви дізналися: як зробити розмітку для фундаменту, як розрахувати глибину закладення фундаменту, яке навантаження він зможе витримати, яку необхідно робити ширину підошви фундаменту, як визначити рівень грунтових вод і багато іншого.

Ви отримали величезну кількість корисної і практичної інформації. Що ви думаєте з приводу цієї статті і що б ви могли ще доповнити?