Учёт ответственности дома. Выбор конструкции фундамента и требования, предъявляемые при его проектировании и изготовлении, тесно связаны с уровнем ответственности возводимого сооружения.
ГОСТом 27751-88 установлены 3 уровня ответственности сооружений: I — повышенный, II — нормальный, III — пониженный.
К сооружениям с повышенным уровнем ответственности следует относить многие промышленные объекты и уникальные здания. К нормальному уровню ответственности следует относить здания и сооружения массового строительства, в том числе — жилые дома. К пониженному уровню ответственности следует относить сооружения сезонного или вспомогательного назначения (летние павильоны, небольшие склады, парники, теплицы) — так изложено в ГОСТе.
Добавим от себя к последнему уровню небольшие дачные дома, бани, гаражи, хозблоки.
Современные коттеджи, усадебные дома и комфортабельные дачи следует относить ко II уровню ответственности. В этом случае к надёжности оснований и фундаментов на стадии проектирования и строительства предъявляются «нормальные» требования. Необходимо выполнить инженерно-геологические изыскания и разработать проект фундаментов, привязанный к грунтовым условиям строительной площадки. Следует выполнить расчёт основания по деформациям осадок, в пучинистых грунтах — расчёт на устойчивость фундаментов, а при использовании в бесподвальных домах мелкозаглублённых фундаментов — ещё расчёт по допустимым деформациям пучения.
Для бесподвальных домов II уровня ответственности в обычных грунтовых условиях (плотных и средней плотности песках, глинистых грунтах с показателем текучести до 0,75 — нижней границы мягкопластичной консистенции) рекомендуется применять незаглублённые и мелкозаглублённые фундаменты. В непучинистых фунтах можно применять столбчатые, ленточные или плитные, в пучинистых грунтах — ленточные или плитные, в водонасыщенных биогенных фунтах, илах и слабых фунтах (заторфованных, торфах, сапропелях, песках рыхлого сложения, глинистых грунтах текучепластичной и текучей консистенции) следует применять плитные фундаменты.
В ГОСТе указано: «Отнесение объекта к конкретному уровню производится генеральным проектировщиком по согласованию с заказчиком».
Брусовый дачный дом застройщик вправе отнести ко II уровню ответственности со всеми вытекающими из этого необходимыми мероприятиями по обеспечению надёжности основания и фундаментов.
Если для упрощения задачи решено отнести свой дом к III уровню ответственности, то можно по упрощённой схеме рассчитать вариант более экономичного по расходу бетона и арматуры ленточного фундамента. Если же полученные результаты по каким-либо соображениям не устраивают, можно перейти к варианту плитного фундамента.
Фундамент своими руками
Так строить можно, но можно строить и лучше. Рассмотрим достоинства и недостатки варианта ленточного незаглублённого фундамента (рис. 1).
Фундамент можно считать надёжным, если выполняются следующие условия:
— давление на грунт от нагрузки дома не превышает расчётного сопротивления грунта;
— при действии касательных сил пучения фундамент устойчив — не отрывается от основания, не смещается вверх;
— под действием нормальных сил пучения на подошву незаглублённый фундамент смещается вверх на величину, допустимую для конструкций дома;
— неравномерные деформации осадок или пучения находятся в допустимых пределах.
Достоинство изготовленного незаглублённого ленточного железобетонного фундамента состоит в том, что он, представляя собой жёсткую горизонтальную раму, всегда устойчив, так как не заглублён и касательные силы пучения практически отсутствуют. Фундамент в поперечном сечении имеет простую для изготовления прямоугольную форму и представляет собой цоколь, который работает как фундамент, а фундамент-цоколь — мечта любого хозяина малого строения.
Включение в единую раму фундаментов крыльца и внутренних стен — решение правильное.
Жёсткость поперечного сечения 0,6×0,35 м достаточна для ограничения прогиба или выгиба ленточных фундаментов под действием нормальных сил пучения в пределах допустимых величин.
Однако по устроенному основанию и фундаменту имеются некоторые комментарии и замечания:
— поверхность заболоченных строительных площадок, как правило, находится ниже прилегающей территории. Поэтому для отвода ливневых и паводковых вод от дома на периферию участка напрашивается большее повышение общего уровня строительной площадки путём отсыпки грунта, чем это показано на схеме (см. рис. 1);
— песчаная подушка устроена под фундаментом без уплотнения, что недопустимо;
— ширина подошвы ленточного фундамента в 0,35 м принята при ошибочных представлениях о нагрузках от дома на основание;
— принятая высота фундамента-цоколя недостаточна для большинства регионов России по условию сохранения нижних венцов сруба от загнивания;
— имеет место некоторый перерасход арматуры, так как монтажная арматура может быть изготовлена из гладкой проволоки, например, диаметром 6…8 мм;
— заглублять вертикальную арматуру в грунт недопустимо;
— следует полагать, что на представленных фотографиях изготовленного фундамента отсутствие планировки, отмостки и ливневых лотков (системы поверхностного дренажа, необходимой вокруг любого дома в климатических условиях средней полосы России) является следствием того, что снимки выполнены в процессе строительства и в дальнейшем указанные мероприятия будут выполнены;
— устройство отмостки не совсем удачно — она не перекрывает устроенную траншею, а упирается в её борт. Вода, стекающая по отмостке, вероятнее всего будет поступать под фундамент, в траншею с песком, чего допускать не следует.
Остановимся подробнее на указанных замечаниях.
«Не зная броду, не лезь в воду». Так гласит народная мудрость. Но строя дом для себя, И. Калинин, по его признанию, был свободен от груза ответственности, поэтому каких-либо изысканий не проводил, так как «лень было копать ямы». Но всё же он знал, что строит на бывшем болоте и «если немного углубиться — сразу вода».
Фундамент своими руками
При неизвестных грунтовых условиях для повышения надёжности основания правильнее всего исходить из наиболее неблагоприятных условий строительной площадки. Если бывшее болото сложено биогенными грунтами (заторфованными грунтами, торфом, сапропелями), илом или слабыми грунтами, например, глинистыми грунтами текучепластичной или текучей консистенции, то такие грунты, как правило, — сильносжимаемые. Их осадки во времени под действием нагрузки происходят достаточно медленно.
Если в таких участках устраивать основание и фундаменты без учёта грунтовых условий, то можно получить эффект «тонущего дома». Величина ожидаемых осадок зависит от слоя слабого грунта (который может быть и 0,5 м, и 10,0 м) и от мощности слоя, сжимаемого под действием нагрузки от дома (рис. 2).
Нижняя граница сжимаемой толщи грунта находится на глубине, где дополнительное давление от нагрузки дома не превышает 0.2 или 0,1 от бытового давления под действием веса самого грунта. Второе значение относится к слабым грунтам большой толщи.
Расчёты показывают, что под одноэтажным брусовым домом мощность сжимаемого слоя в разных грунтах может составлять 1,5.. .3,0 м.
При принятии решений по конструкции основания следует также иметь в виду, что Строительные Нормы запрещают непосредственное опирание фундаментных конструкций на слабые грунты. Поэтому в таких случаях принимают меры по улучшению строительных свойств грунтов: слой слабого грунта, залегающий непосредственно под фундаментами, заменяют уплотнённым грунтом, втрамбовывают в слабый грунт слой щебня, устраивают фундаменты на отсыпке из уплотнённого грунта выше существующей поверхности.
Фундамент своими руками
Определение расчётного сопротивления грунта.
Если давление на грунт не превышает его расчётного сопротивления, то осадка фундаментов будет в допустимых пределах.
В Приложении 3 СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» приводятся расчётные сопротивления для песчаных, пылевато-глинистых, просадочных и насыпных грунтов. По биогенным, слабым грунтам и илам данных нет. В нормах указывается, что при строительстве сооружений II уровня ответственности расчётное сопротивление грунтов должно определяться на основе полевых испытаний. В малоэтажном строительстве, тем более для домов III уровня ответственности, такие испытания не выполняют.
В СП 50-101 -2004, выпущенных в развитие положений СНиПа, приводятся некоторые данные по интересующим нас грунтам. Например, в таблице Д.5 приводится значение расчётного сопротивления заторфованных песков:
R0 = 0,4 кгс/см2, где R0 — расчётное сопротивление грунта под фундаментом шириной 1,0 м, заглублённого на 2,0 м.
Расчётное сопротивление такого грунта на глубине 0,15 м при ширине фундамента 0,35 м (как у И. Калинина) R = 0,2 кгс/см2.
Для элювиальных глинистых грунтов при коэффициенте пористости 1,25 и показателе текучести, равном 1,0 (на границе текучепластичного состояния), согласно таблице Д.8 R0 = 1,0 кгс/см2, R = 0,5 кгс/см2.
Поэтому можно согласиться с представлениями И. Калинина о величине расчётного сопротивления грунта и принять при дальнейших расчётах R =0,3кгс/см2(3,0тс/м2).
Оценка степени пучинистости фунтов. При принятии решений по необходимой жёсткости поперечного сечения фундаментов, их армирования, при определении необходимой толщины противопучинной подушки и необходимой ширины траншей не обойтись без оценки степени пучинистости фунтов строительной площадки.
Если фунтовые воды залегают близко к поверхности, то вероятнее всего грунты по степени морозоопасности можно характеризовать как среднепучинистые по следующим обстоятельствам.
Верхний слой до уровня грунтовых вод может быть сильнопучинистым, так как в него при замерзании мигрирует вода из нижнего водонасыщенного слоя. При промерзании грунта ниже уровня грунтовых вод в водонасыщенном грунте замерзает только своя вода. При промерзании пучини-стого грунта на глубину 1,4…1,6 м верхний более пучинистый грунт не оказывает влияния на общую характеристику промерзающего слоя.
Ожидаемые деформации пучения свободной от снега поверхности фунта составят -10 см, в то время как для деревянных домов, допустимые деформации пучения составляют 5,0 см.
Отсюда напрашивается решение удалить на максимально возможную глубину верхний пучинистый слой грунта и заменить его непучинистым грунтом — крупным или средней крупности песком и, если понадобится, поднять уровень строительной площадки отсыпкой песком. Дополнительной отсыпкой достигается понижение степени пучинистости промерзающего слоя.
Повышение общего уровня строительной площадки.
Поверхность заболоченных участков, как правило, находится или в уровне прилегающей территории, или ниже. Для отведения ливневых и паводковых вод от дома рекомендуется повысить уровень строительной площадки путём отсыпки грунта. В пределах траншей ленточных фундаментов отсыпку и обратную засыпку выполняют из непучинистого грунта — крупного или средней крупности песка, а за пределами траншей — любым грунтом (рис. 3).
В пределах условных траншей срезан верхний торфяной слой грунта, содержащий корни травяного покрова и поэтому подлежащий всегда удалению, и засыпан образовавшиеся выработки песком без уплотнения. Судя по масштабу рис. 1, толщина песчаной подушки составила 15 см. Посчитав, что к началу изготовления фундамента песок уплотнится, и можна приступить к дальнейшим работам.
Фундамент своими руками
Известно, что самоуплотнение песчаной отсыпки происходит за период 0,5…2,0 года. Фундамент построен на песке рыхлого сложения, следует избегать. Под действием нагрузки от дома песок в процессе строительства уплотнится. Произойдут дополнительные осадки, которые, однако, при небольшой толщине песчаной подушки будут значительно меньше ожидаемых осадок слабого основания.
Так как Строительные Нормы запрещают возведение фундаментов на рыхлом песке, то на бывшем болоте при изготовлении основания более надёжной представляется следующая технология:
— при близком уровне грунтовых вод верхний слой грунта удаляют на возможно большую глубину, на 0,1 м выше уровня грунтовых вод;
— в дно образовавшихся траншей втрамбовывают слой щебня или отходов строительного производства (кирпичный бой, куски бетона и др.), или смесь того и другого;
— выполняют послойную отсыпку песка до уровня поверхности грунта или выше с увлажнением и послойным трамбованием. При ручной трамбовке рекомендуемая высота слоев составляет 5,0…10,0 см. Последний верхний слой лучше изготовить из смеси песка и щебня/гравия (песка — 40%, щебня — 60%). Известняковый щебень тоже годится;
— чтобы цементное молоко не уходило из бетона в песок, на устроенную подушку следует расстелить гидроизоляционный материал (полимерную плёнку, рубероид, ги-дроизол и т. д.). После этого можно устанавливать опалубку фундамента-цоколя.
Определение высоты фундамента-цоколя.
Как было отмечено, жёсткость поперечного сечения ленточного фундамента при высоте 0,6 м, достаточна по условию допустимого выгиба-прогиба для деревянного сруба, но недостаточна по климатическим условиям региона строительства. Если нижние венцы сруба находятся ниже снегового покрова, то весной, особенно в марте при таянии снега венцы намокают, а ночью, при заморозках подмерзают. Загнивание и разрушение нижних венцов происходит гораздо быстрее остальных деревянных конструкций.
Среднестатистическая высота снегового покрова, например, в Московской области составляет 0,5 м, поэтому рекомендуемая высота цоколя от подошвы снегового покрова должна быть не менее 0,6 м.
Снег лежит на отмостке. Для отведения ливневых и паводковых вод от дома на периферию участка вокруг любого дома в Средней полосе России нужно устраивать планировку и отмостку общей высотой около цоколя не менее 0,2 м. Отсюда следует, что минимальная высота незаглубленного фундамента от поверхности строительной площадки должна быть не менее 0,8м.
Определение ширины цоколя. Ширину цоколя определяют по условию размещения на нём надфундаментных конструкций. При толщине брусовой стены 150 мм и длине опирания балок цокольного перекрытия 120… 150 мм под несущими стенами вполне достаточна ширина цоколя в 0,3 м. Под самонесущими стенами, где на цоколь опирается только стена толщиной 150 мм, ширина цоколя 0,3 м тем более достаточна. Меньшая ширина не рекомендуется из условия устойчивости тонкостенных конструкций. Поверочный расчёт давления на слабый грунт под самонесущей стеной при ширине подошвы 0,3 м показывает, что давление на грунт не превышает допустимых значений.
Определение ширины подошвы фундамента.
Жилые дома в основном строят по схеме сооружений с несущими стенами. На основание под внешними несущими стенами приходится нагрузка не только от самих стен и фундамента-цоколя, но и от крыши, перекрытия 1-го этажа и цокольного перекрытия. Под двумя другими внешними стенами нагрузка на основание приходится только от стен с треугольным фронтоном и от фундамента-цоколя. Такие стены характеризуются как самонесущие. На основание под внутренними стенами нагрузки могут быть больше или меньше первых.
Если давление на основание от конструкций дома не превышает расчётного сопротивления грунта, то осадки будут в допустимых пределах. При известных нагрузках от дома обеспечение нужного давления под подошвой ленточного фундамента достигается расчётом его необходимой ширины.
Можно согласиться с И. Калининым, что допустимое расчётное сопротивление слабого грунта будет в пределах 0,24…0,30 кгс/ см2. Но вот с его представлением о том, что нагрузка от надфундаментной части дома будет в два раза меньше, чем от фундамента-цоколя, согласиться нельзя.
При определении размеров опорной части фундаментов учитываются максимально возможные нагрузки, в том числе, снеговая и полезная нагрузка на цокольное перекрытие, а если дом с мансардой или полумансардой, то учитывается и полезная нагрузка на перекрытие 1 -го этажа.
Фундамент своими руками
Формат этой статьи не позволяет привести все выкладки при подсчёте нагрузок. Поэтому в таблице ниже приведены только результаты расчётов нагрузок при фундаментах, сечением 0,60×0,35 м, стенах из бруса сечением 150×150 мм, при высоте комнат 1 -го этажа — 2,5 м и при двухскатной крыше, покрытой, например, металлочерепицей.
Как следует из таблицы, возможные максимальные нагрузки от надфундаментной части дома под несущими стенами в З,5 раза превышают нагрузку от ленточного фундамента-цоколя.
Фундамент своими руками
Нагрузка на слабый грунт передаётся через песчаную подушку по схеме, представленной на рис. 4. Угол внутреннего трения ф для песка средней крупности принят равным 35°. Ширина песчаной подушки, через которую передаётся давление на слабый грунт, определим из выражения:
b1 = b + 2dn-tg 35°.
При толщине песчаной подушки dn = 0,15 м, ширине подошвы фундамента b = 0,35 м и tg 35° = 0,7 получаем:
Ь’ = 0,35 + 2-х0,15-х0,7 = 0,56м.
Давление на слабый грунт под несущей стеной равно:
pt = q^b1 = 2,4/0,56 = 4,3 тс/м2 (« 0,4 кгс/см2).
Давление на грунт под самонесущей стеной равно:
р2 = q^b1 = 0,9/0,56 = 1,6 тс/м2 (= 0,2 кгс/см2).
Из расчётов следует, что под самонесущими стенами давление на слабый грунт не превышает принятого расчётного сопротивления грунта, а под несущей стеной давление на грунт в 1,3 раза превышает расчётное сопротивление. Необходимую ширину подошвы ленточного фундамента под несущей стеной определим из выражения:
b = qt/p — 2dn tg 35° = 2,4/3,0 — 2-0,150,7 = 0,59 * 0,6 м.
Фундамент своими руками
Получили, что под несущими стенами ширина подошвы ленточных фундаментов должна быть в 1,7 раза больше. Эти результаты получены при учёте веса изготовленных фундаментов сечением 0,60×0,35 м. При большем весе запроектированных фундаментов (рис. 5) получим:
при q, = 2,7 тс/м, Ь = 0,7 м;
npnq2= 1,0 тс/м, Ь = 0,3м.
На рис. 5 представлены конструкция основания и размеры фундаментов, рекомендуемые под несущие и самонесущие стены одноэтажного брусового дома III уровня ответственности, возводимого на «бывшем болоте».
При толщине песчаной подушки в 0,3 м требуемая ширина подошвы фундаментов под несущими стенами составит 0,5 м.
Армирование фундамента.
Бетон выдерживает большие нагрузки на сжатие и малые — на растяжение. В строительных конструкциях, где бетон работает на растяжение, устанавливают стальную арматуру, которая принимает на себя растягивающие напряжения и не даёт возможности образоваться трещинам.
Цементное молоко бетона, обволакивая арматуру, предохраняет её от коррозии. Нормами в железобетонных конструкциях регламентируется толщина защитного слоя бетона, который обычно принимается равным 50 мм, в тонкостенных конструкциях — до 30 мм.
Арматура, которая имеет контакт с влажным грунтом, по сравнению с арматурой, защищенной бетоном, имеет короткий срок своего существования из-за неизбежной коррозии. Поэтому заглублять вертикальную арматуру в грунт недопустимо. Ржавчина распространяется по всему арматурному каркасу. В результате сокращается срок эксплуатационной пригодности фундамента и дома.
Арматура в железобетонной конструкции подразделяется на рабочую и монтажную. В ленточном фундаменте, работающем на изгиб, продольная арматура нижнего и верхнего пояса является рабочей, поперечная горизонтальная и вертикальная арматура является монтажной и предназначена для удержания рабочей арматуры в проектном положении при бетонировании.
Расчёты показывают, что для таких фундаментов достаточно в верхнем и нижнем поясах по 3 арматуры 012 мм класса A-III.
Поперечную горизонтальную арматуру можно изготовить из гладкой проволоки 06 мм. Поперечную вертикальную арматуру, которая в некоторых случаях сложных деформаций может воспринимать поперечные силы, можно изготовить из арматуры 08…10 мм класса A-III.
Арматура 012 мм — наиболее ходовая в малоэтажном строительстве и поэтому быстро раскупается. В некоторые строительные сезоны она продавалась на базах дороже, чем арматура 014 мм, которая пользуется меньшим спросом. В обоих указанных случаях можно закупить арматуру 014 мм.
Определение ширины траншеи.
При устройстве в пучинистых грунтах мелкозаглублённых и заглублённых ниже уровня промерзания фундаментов ширину траншеи определяют из условия устойчивости ленточных фундаментов под действием касательных сил пучения по их боковой поверхности. При устройстве незаглублённых фундаментов касательные силы пучения отсутствуют. В этом случае ширина траншеи зависит от толщины противопучинной подушки и не должна быть меньше ширины Ы, определяемой из условия, показанного на рис. 4. Под несущими стенами, при ширине подошвы фундамента 0,7 м, следует принять ширину траншеи 1,0 м, под самонесущими стенами — 0,6 м.
Устройство планировки, отмостки и ливневых лотков.
В совокупности планировка, отмостка и ливневые лотки составляют систему поверхностного дренажа, необходимую в климатических условиях Средней полосы России вокруг каждого дома. Их назначение — отводить ливневые и паводковые воды от дома на периферию участка и далее за его пределы. Если ширина отмостки не превышает ширины пазухи траншеи, то при отсутствии ливневых лотков, как это показано у И. Калинина, вся вода будет проникать в песчаную подушку. Под взвешивающим действием воды расчётное сопротивление песчаной подушки уменьшается и появляются дополнительные осадки. Отмостка по ширине должна перекрывать траншею (см. рис. 5).
На пучинистых грунтах бетонную или железобетонную от-мостку следует изготавливать отдельными блоками длиной 1,5…2,0 м. Бетонную отмостку нужно, как минимум, армировать дорожной сеткой.
Accounting for home responsibilities. The choice of foundation design and requirements in its design and manufacture, is closely related to the level of responsibility of erected constructions.
GOST 27751-88 with 3-level structures of responsibility: I — increased, II — normal, III — reduced.
For installations with a high level of responsibility should be assigned many industrial sites and unique buildings. By the normal level of liability should be classified as buildings and structures of mass construction, including — residential buildings. By the reduced level of liability should be classified as constructions of seasonal or auxiliary purpose (summer pavilions, small warehouses, greenhouses, hothouses) — as set out in the guests.
Let us add to the last level of a small summer houses, bath houses, garages, hozblok.
Modern cottages, manor houses and comfortable cottages should be assigned to the II level of responsibility. In this case, the reliability of the foundations at the stage of design and construction are presented «normal» requirements. It is necessary to carry out geotechnical investigations and develop a foundation project, tied to the soil conditions of the construction site. It is necessary to perform the calculation base for the deformations sediment in heaving soils — calculation of the stability of the foundations, and when used in homes bespodvalnyh melkozaglublёnnyh foundations — even calculation for allowable deformations of swelling.
For bespodvalnyh II levels of responsibility in the homes of ordinary soil conditions (dense and medium density sand, clay soils with a melt flow index 0.75 — the lower limit myagkoplastichnoy consistency) recommended nezaglublёnnye melkozaglublёnnye and foundations. In nepuchinistyh pounds can be used columnar, strip or slab, in heaving soils — tape or slab, in a water-saturated nutrient pounds, silts and weak pounds (peaty, peat, sapropel, sand loose addition, clay soils tekucheplastichnoy and fluid consistency) should be used slab foundation .
The visitors stated: «The assignment of an object to a particular level of the general designer is made in consultation with the customer.»
Lumber cottage house builder has the right to refer to the II level of responsibility with all the ensuing necessary measures to ensure the reliability of the base and foundation.
If you decided to simplify the task to carry her home to III level of responsibility, it is possible for the simplified scheme to calculate a more economical option for flow of concrete and reinforcement strip foundation. If the results obtained for some reasons are not satisfied, you can go to a variant of the foundation slab.
The foundation of their own hands
So you can build, but can be built better. Consider the advantages and disadvantages of options ribbon nezaglublёnnogo foundation (Fig. 1).
The foundation can be considered reliable if the following conditions are met:
— Pressure on the ground of the load does not exceed the calculated home soil resistivity;
— Under the action of tangential forces of frost heave resistant foundation — does not separate from the base does not move up;
— Under the influence of normal forces of swelling on the sole foundation nezaglublёnny shifted upward by an amount allowed for home construction;
— Uneven strain buildup and swelling are within acceptable limits.
Dignity made nezaglublёnnogo Concrete building is that it is presenting a rigid horizontal frame is always stable, since it is not zaglublёn and shearing forces are practically no swelling. The foundation in cross-section has a simple to manufacture a rectangular shape and is a plinth which acts as a foundation, and the foundation-base — the dream of every owner of small buildings.
Turning into a single frame foundations porch and interior walls — the right solution.
Inflexibility of the cross-sectional 0,6×0,35 m is sufficient to limit the deflection of dish or strip foundation under the action of normal forces of swelling within the permissible values.
However, according to the dispensation of the base and foundation, there are some comments and observations:
— Surface wetland construction site usually is below the surrounding area. Therefore, removal of rain and flood waters from the house on the periphery of the plot suggests a greater increase in the overall level of the construction site by dumping ground than is shown in the diagram (see Figure 1..);
— Sand cushion is arranged under the foundation without the seal, which is unacceptable;
— The width of the strip foundation soles of 0.35 m adopted with misconceptions about the load from the house to the base;
— Adopted the cap-height of the foundation is not sufficient for the majority of regions of Russia on the condition of preservation of the lower crowns log from rotting;
— There is a certain overrun valve as assembly fittings can be made of a smooth wire, for example, a diameter of 6 … 8 mm;
— Bury the vertical rebar in the ground is unacceptable;
— It must be assumed that on the submitted photographs made the foundation the lack of planning, the blind area and storm trays (surface drainage system needed around any house in the climatic conditions of Central Russia) is a consequence of the fact that the pictures were taken during construction and in the future these activities will be carried out ;
— A device blind area is not entirely successful — it does not cover the trench arranged and rests on its side. Water flowing down a blind area, most likely will come under the foundation, in a trench with sand, which should not be allowed.
Let us dwell on these observations.
«Not knowing the ford, not poke your nose into the water.» So says the proverb. But building a house for himself, Kalinin, by his own admission, was free from the burden of responsibility, so any research not carried out, as «was too lazy to dig a pit.» Yet he knew that builds on the former marsh and «if you go a little further — just water.»
The foundation of their own hands
When the unknown soil conditions for improving the reliability of the base of the right thing based on the most unfavorable conditions of the construction site. If the former is composed of swamp nutrient soils (peaty soils, peat, sapropel), mud or soft soil, such as clay soils tekucheplastichnoy or flowable consistency, these primers, as a rule — for strongly. Their rainfall in time under load occur slowly enough.
If such sites hold the base and foundations without considering the ground conditions, it is possible to get the effect of «sinking home.» Expected size of the precipitate depends weak soil layer (which may be 0.5 m and 10.0 m) and the power layer compressed by the load of the house (see Fig. 2).
The lower limit of the compressible soil strata at a depth where the additional pressure on the load at home is less than 0.2 or 0.1 of the consumer pressure by the weight of the soil. The second meaning refers to the weak soils large thickness.
Calculations show that a single-storey house made of lumber power compressible layer in different soils may be 1.5 .. .3,0 m.
When making decisions on the base of the structure should also be borne in mind that the Building Code prohibits direct bearing foundation construction on weak soils. Therefore, in such cases, adopt measures to improve the construction of soil properties: a layer of weak soil, which lies directly beneath the foundations, replace the compacted soil, vtrambovyvayut in weak soil layer of gravel, arrange the foundations on the dumping of compacted soil above the existing surface.
The foundation of their own hands
Determination of the calculated soil resistance.
If the pressure on the ground it does not exceed the calculated resistance, the foundation will precipitate within acceptable limits.
Appendix 3 SNIP 2.02.01-83 * «Foundations of buildings and structures» are the calculated resistance for the sandy, silty clay, soil subsidence and bulk. As nutrient, poor soils and muds unknown. The rules stated that the construction of II responsibility level buildings the calculated resistance of the soil should be determined on the basis of field trials. The low-rise construction, especially for the III level of responsibility houses, such tests are not performed.
The SP 50-101 -2004 issued in furtherance of SNIP provides some interesting data on our soils. For example, in Table D.5 value is the calculated resistance peaty sands:
R0 = 0,4 kg / cm2, where R0 — the calculated resistance of the soil under the foundation of a width of 1.0 m, 2.0 m zaglublёnnogo.
The calculated resistance of the soil to a depth of 0.15 m and 0.35 m width of the foundation (as in Kalinin) R = 0,2 kg / cm2.
For eluvial clayey soils with a coefficient of 1.25 porosity and flow index of 1.0 (on the border tekucheplastichnogo state), as shown in Table E.8 R0 = 1,0 kg / cm 2, R = 0,5 kg / cm2.
Therefore, we can agree with the ideas of Kalinin on the value of the calculated soil resistance and take in further calculations R = 0,3kgs / cm2 (3,0ts / m2).
Assessment of heaving pounds. When deciding on the required stiffness of the cross-section foundations, their reinforcement, in determining the necessary thickness protivopuchinnoy cushion and the required width of trenches do without assessing a construction site heaving pounds.
If the pound waters lie close to the surface, it is likely that in the degree of Frost soils can be characterized as srednepuchinistye the following circumstances.
The upper layer to the ground water level may be silnopuchinistym as it migrates during freezing water from the lower water-saturated layer. When freezing the soil below the groundwater level in the water-saturated ground freezes but its water. When freezing Puccini-grained soil to a depth of 1.4 … 1.6 m over the upper heaving soils does not affect the general characteristics of the freezing layer.
Expected swelling deformation-free surface of the snow pounds make 10 cm, whereas for wooden houses, permissible deformation of swelling of 5.0 cm.
This suggests the decision to remove the maximum possible depth of the top layer of soil heaving and replace it nepuchinistym ground — large or middle-sized sand and, if necessary, to raise the level of the construction site backfill sand. An additional degree of dumping is achieved by lowering the freezing layer of heaving.
Raising the overall level of the construction site.
Surface wetlands, usually located in or at a location nearby or below. it is recommended to raise the level of the construction site for the diversion of storm and flood waters from the house by dumping ground. Within trench backfilling and strip foundations made of backfill soil nepuchinistogo — large or medium-size sand and outside trenches — any ground (Figure 3.).
Within the conventional trench cut upper peat layer of soil containing roots of the grass cover and is therefore always to be removed and filled in with sand formed produce without seals. Judging by the scale of Fig. 1, the thickness of the sand cushion was 15 cm. Considering that at the beginning of the foundation of manufacturing compacted sand, and you can proceed to further work.
The foundation of their own hands
It is known that self-compacting sand dumping takes place over a period of 0.5 … 2.0 years. The foundation is built on the sand of loose built, should be avoided. Under the influence of the load of the house under construction sand compacted. There will be additional precipitation, which, however, when a small sand cushion thickness will be significantly less than expected precipitate of a weak base.
Since the Building Code prohibits the erection of the foundations on loose sand, then the former swamp in the production base of more reliable technology provided with the following:
— At the level of the groundwater near the top layer of soil is removed to the greatest possible depth of 0.1 m above the water table;
— In the bottom of the trenches formed vtrambovyvayut layer of gravel or construction waste products (brick fight, concrete chunks and other.), Or a mixture of both;
— Perform layered dumping of sand to level the ground surface or above with moisture and compaction stratified. The manual compaction layers recommended height is 5.0 … 10.0 cm Last topsheet better made from a mixture of sand and crushed stone / gravel (sand — 40%, gravel — 60%).. Limestone rubble too good;
— To cement the milk did not go away from the concrete in the sand on the pillow should be arranged to spread a waterproofing material (polymer film, roofing material, hyper-droizol, etc…). You can then install the formwork-cap foundation.
Determination of the height of the pedestal base.
It was noted that the stiffness of the cross-section of strip foundation at a height of 0.6 m is sufficient for the condition of dish-allowable deflection for wooden frame, but not sufficient for the construction of the climatic conditions of the region. If the lower crowns log are below the snow cover in the spring, especially in March, when snow melts the crowns become wet, and at night, when frost freeze slightly. The decay and destruction of the lower rims is much faster than the other wooden structures.
The average height of snow cover, for example, in the Moscow region is 0.5 m, so the recommended height of the cap from the snow cover of the sole must be not less than 0.6 m.
Snow lies on the blind area. For the diversion of storm and flood waters from the house on the periphery of the area around any home in central Russia is necessary to arrange the layout and overall height of blind area around the cap at least 0.2 m. This implies that the minimum height of the foundation unburied from the construction site surface should be not less than 0.8m.
Determination of the width of the cap. The width of the cap is determined by the placement of the condition on it nadfundamentnyh designs. When the thickness of the square log walls of 150 mm and a length of one-bearing beams overlap 120 … 150 mm under the bearing walls of the cap is sufficient width of 0.3 m. Under the self-supporting walls, where base is supported only wall thickness of 150 mm, the width of the cap 0.3 especially m is sufficient. A smaller width is not recommended because of the conditions of stability of thin-walled structures. Calibration pressure calculation on soft ground under the self-supporting wall at the foot of the width of 0.3 m indicates that the pressure on the ground does not exceed the permissible values.
Determination of the width of the foot of the basement.
Dwelling houses mostly built under the scheme structures with bearing walls. On the ground under external load bearing walls is necessary not only on the walls themselves and the cap-base, but also on the roof, floor 1st floor and basement floors. Under the other two outer walls of the load on the foundation comes only from the walls with a triangular pediment and on-the foundation plinth. Such walls are characterized as self-supporting. On the ground under the walls of the internal load can be larger or smaller than the first.
If the pressure at the base of the house designs is less than the calculated resistance of soil, the rainfall will be within acceptable limits. Under certain load from the house to ensure proper pressure under the sole strip foundation achieved its calculation of the required width.
We agree with I. Kalinin that allowed the calculated resistance of the soft soil will be in the range of 0.24 … 0.30 kg / cm2. But in its submission that the burden of nadfundamentnoy of the house will be two times less than that of the foundation, plinth, can not agree.
In determining the size of the base of the foundation takes into account the maximum possible load, including snow and payload on the ground floor, and if the house with a loft or polumansardoy, it is taken into account and the payload on the floor 1 st floor.
The foundation of their own hands
The format of this article does not allow to bring all the calculations when calculating loads. Therefore, the table below shows only the results of stress calculations at the foundations, cross-section 0,60×0,35 m, the walls of the timber section 150×150 mm, with a height of rooms 1 st floor — 2.5 m and with a gable roof, covered, for example, metal.
As follows from the table, the possible maximum load of nadfundamentnoy of the house under the load-bearing walls in W, 5 times the load of strip foundation, plinth.
The foundation of their own hands
The load on the soft ground is passed through a sand cushion under the scheme shown in Fig. 4. The angle of internal friction p for sand average size assumed to be equal to 35 °. The width of the sand cushion, through which passed the pressure on soft ground, be determined from the expression:
b1 = b + 2dn-tg 35 °.
When the thickness of cushion sand dn = 0,15 m, the foundation sole width b = 0,35 m and tg 35 ° = 0,7 obtain
B ‘= 0.35 + 2 h0,15-h0,7 = 0,56m.
on soft ground under the pressure bearing wall is equal to:
pt = q ^ b1 = 2,4 / 0,56 = 4,3 ton / m2 ( «0.4 kgf / cm2).
The pressure on the ground under the self-supporting wall is equal to:
p2 = q ^ b1 = 0,9 / 0,56 = 1,6 tf / m2 (= 0.2 kg / cm2).
