Текст книги "Дом каркасный на горе – для нее…"
Автор книги: Иван Николишин
Жанр: Дом и Семья: прочее, Дом и Семья
Возрастные ограничения: +12
сообщить о неприемлемом содержимом
Текущая страница: 5 (всего у книги 15 страниц) [доступный отрывок для чтения: 5 страниц]
Конструкция дренажной канавы различается в основном по устройству нижнего лотка для стока воды:
Лоток из крупных камней
Лоток из деревянных досок
Перфорированная асбесто-цементная труба
Керамическая труба
Фашинный лоток (связка кустарника)
Необходимо обратить внимание на размещение дренажных траншей на свободных от застройки частях участка. Как правило, несколько дренажных канав соединяются в общий водосток.
7.6. Расположение дренажных канавДренажные траншеи обычно соединяют между собой водоотводной системой труб. Такие трубы обычно прокладывают возле общей дренажной ямы, куда осуществляется сток.
Если ваш участок имеет достаточно большие размеры, если вы планируете построить большой дом для постоянного проживания, вам нужно уделить особенное внимание дренажной системе участка. Лучше всего сделать предварительный проект системы осушения участка и привлечь для его создания специалистов.
Проект дренажной системы содержит:
План участка с отражением рельефа поверхности
Схему проложенных дренажных каналов
Указание длины труб, материала, уклона труб
Определение места общего стока воды
7.7. Дренажная система своими рукамиРассмотрим пошаговое руководство по строительству дренажной системы своими руками:
Обозначить водовод будущего дренажа с помощью краски веревок песка.
Вручную или механизированным способом выкопать каналы до нужной глубины.
Проверить достаточный уклон канавок с помощью строительного уровня.
Насыпать песок слоем в 5—7 см.
Уложить дренажную трубу. При необходимости труба соединяется тройниками и фитингами.
Засыпать трубу слоем гравия.
Уложить пленку из геотекстиля.
Засыпать канаву вырытым грунтом.
Для того чтобы в будущем не нарушить дренажную систему ее необходимо обязательно обозначить на генеральном плане участка.
7.8. Водоем для сбора водыВ простейшем случае для общего стока излишков воды с участка вырывается достаточно глубокая яма. Ее можно выполнить по типу дренажа канавок, то есть низ ямы выложить песком, щебнем, ветками и т. д. Дренаж обеспечит постепенный сток воды в нижние слои грунта.
Обычно, чем глубже дренажная яма, тем лучше она выполняет свои функции – отвод воды.
Однако в некоторых случаях рачительные хозяева используют сточные воды для создания небольшого водоема. Такой водоем будет полезен для резервного запаса воды, которую вполне можно использовать для полива участка и для хозяйственных и бытовых нужд. Если выложить стенки водоема гидроизоляционным материалом, то можно пользоваться им как небольшим бассейном.
В данной главе мы рассмотрели только общие понятия и самые простые способы дренажных работ. Конечно, лучше воспользоваться услугами специалистов, чтобы качественно устроить дренажную систему, если ваш участок имеет высокую степень заболоченности.
Глава 8. Грунты и их несущая способность
Несмотря на кажущуюся плотность земли, не всякий грунт способен выдержать нагрузки от массы дома – даже небольшой индивидуальный дом весит порой несколько десятков тонн. Именно несущая способность грунта в основном определяет вид фундамента и способ его возведения.
8.1. Распределение нагрузок на грунт от фундамента«Иметь твердую почву под ногами» – это не фигура речи для строителей. Это основа всей системы закладки фундамента. Твердая, казалось бы, земля под ногами уступает силам, которые давят на нее при постройке даже небольшого и легкого на вид здания. В течение одного сезона построенный дом может заметно осесть, если фундамент под ним выполнен неправильно.
Расчет предельного давления на грунт для устойчивости дома зависит от многих факторов, основные из которых:
Вес здания
Площадь основания дома
Свойства грунта
Глубина промерзания
Глубина залегания подземных вод
Кроме изменений в толще грунта, связанных с давлением на него основания дома, сам грунт подвержен внутренним силам, приводящим в движения почвенные пласты – их называют пучинистостью грунта. Подробнее на этом аспекте мы остановимся в следующей главе
Самую большую нагрузку на грунт оказывает вес дома. Он распределяется на каждую точку грунта в зависимости от площади соприкосновения основания дома с грунтом. Чем больше площадь, тем меньше удельное давление на грунт. Это мы хорошо знаем из опыта.
Площадку, оказывающую давление на грунт, называют подошвой фундамента. Чем она больше, тем ниже давление на грунт при одном и том же весе дома.
Способность сопротивляться нагрузкам называют несущей способностью грунта.
Соответственно, определены два пути уменьшения общего давления, оказывающего основанием здания на грунт – увеличение площади давления или увеличение точек соприкосновения основания с грунтом. Площадь соприкосновения определяется типом фундамента – монолитной плиты, ленты по периметру дома или отдельных столбов.
Сопротивление грунта нагрузкам для разных видов фундамента. а – плитный, б – ленточный, в – свайный
Слой почвы, на которую давит фундамент, называют несущим слоем. Давление, оказываемое на верхний несущий слой, передается и на пласты, лежащие ниже. Поэтому необходимо учитывать их структуру и несущую способность.
В связи с тем, что зимой земля промерзает, а летом – оттаивает, это тоже учитывается в расчете несущей способности грунта.
8.2. Структура грунта и физические характеристикиГрунт состоит из трех компонентов: твердых частиц, воды и газа. Твердые частицы в основном определяют свойства грунта, а водяные и газовые составляющие могут их существенно изменять. Твердые частицы в почве образуют губчатую структуру. Чем плотнее они сами и чем плотнее они прилегают друг к другу, чем выше сила их сцепления, тем плотнее грунт в целом. Плотность своеобразной «губки» увеличивается с глубиной залегания – верхние слои оказывают давление на нижние. Однако этот фактор не столь существенен на тех глубинах, на которые закладывается фундамент.
Вода в состав грунта попадает из атмосферы (дождь, таяние снега) или поднимается из глубинных источников, благодаря капиллярному строению почвы. Чем выше залегание грунтовых вод, тем насыщеннее водой верхний слой грунта.
Воздух заполняет пористую структуру грунта – чем рыхлее почва, тем больше в ней воздуха.
Для исследования грунтов берут в расчет их физические и механические характеристики. Физические:
Плотность самих частиц
Плотность «губки»
Влажность
Пористость
Пластичность
Механические:
Удельная деформация
Удельное сцепление частиц
Угол внутреннего трения
8.3. Типы грунтовСтруктура почв существенно зависит от геологической истории данной местности. По общепринятой теории, затвердевание Земли привело к образованию монолитного слоя литосферы, который впоследствии разрушался под действием атмосферы (ветра, дождя, солнца, колебаний температуры) – вплоть до образования из горного монолита мельчайших частиц.
Этапы такого разрушения целостных пород и отразились в разных свойствах конкретного участка земной поверхности.
Грунты подразделяют на:
Скальные – массив горных пород с высокой плотностью. Монолитны и несжимаемы.
Крупнообломочные – смесь крупных камней и частиц, с включением мелких. Обладают высокой пористостью и малой сжимаемостью.
Песчаные – состоят из мелких твердых частиц, практически не связанных между собой. Отличаются высокой сыпучестью и плотностью в объеме.
Глинистые – состоят из самых мелких (мелкодисперсных) частиц (менее 0,1 мм в сечении), сильно связанных между собой за счет сил поверхностного натяжения присутствующей в их толще воды. Характеризуются высокой сжимаемостью и пластичностью.
8.4. Песчаные и глинистые грунтыСтроительство в основном ведется на песчаных и глинистых грунтах. Скальные породы вообще не требуют фундамента, но они и непригодны для земледелия.
Мы подробнее рассмотрим наиболее распространенные типы грунтов, на которых обычно ведется строительство домов.
Песчаные грунты подразделяются на несколько категорий – в зависимости от размера составляющих их частиц:
Гравелистый песок – с песчинками от 0,25 до 5 мм
Крупный песок – с частицами от 0,25 до 2 мм
Средний песок – 0,1 – 1 мм
Мелкий, пылевидный песок – с частицами менее 0,1 мм
Песчаный грунт
В свою очередь глинистые грунты подразделяются на:
Супеси – содержащие до 10% глинистых частиц, хорошо крошатся.
Суглинки – с содержанием глинистых частиц от 10 до 30%. Имеют высокую пластичность и хорошее сцепление. Крошатся при высыхании.
Глины – с наибольшим содержанием мелкодисперсных частиц. Высокопластичны, и как раз являются материалом для работы скульпторов, так как не разрушаются при затвердевании. В то же время достаточно плотны при высыхании.
Пласты глинистого грунта в разрезе
8.5. Несущая способность грунтаОсновной характеристикой грунта под строительства является его несущая способность. Она показывает, какую удельную нагрузку способен выдержать грунт, то есть какая площадь грунта выдержит определенный вес без разрушения и проседания. Измеряется несущая способность в кг/см2 или тн/м2
Приведем соответствующие параметры для некоторых видов грунта
Гравелистый песок – 5—6
Средний песок – 4—5
Мелкий песок – 3—4
Супесь сухая – 2,5—3
Супесь влажная – 2—2,5
Суглинки сухие – 2—3
Суглинки влажные – 1—3
Глины сухие 2,5—6
Глины влажные 1—4
Из этих параметров видно влияние влажности на прочность грунта. Это приводит к необходимости учитывать глубину залегания подземных вод, сильно влияющих на влажность почвы. Другими словами, при расчете фундамента следует учитывать не только сам вид грунта, но его поведение при увлажнении. Это касается обильных осадков, а также явлению, которому нужно уделить особое внимание – пучинистости грунта, т.е. увеличению его удельного объема при замерзании до отрицательных температур.
Как правило, до строительства дома проводят изыскания, показывающие, какой грунт преобладает на участке. Выбор способа установки фундамента зависит, в том числе и от учета вида грунта. Упустить этот этап в планировании дома – рисковать в будущем целостностью всей конструкции.
Глава 9. Пучинистые грунты и фундамент дома
При закладке фундамента нужно учитывать не только постоянные характеристики грунта – его несущую способность – но и их сезонные изменения. Наибольший вклад в изменения свойств грунта с течением времени вносит его промерзание в холодный период года и последующее оттаивание при наступлении тепла. Грунт зимой вспучивается, и пучинистость грунта определяет особенности закладки фундаментов.
9.1. Пучинистость грунта – физические основыКак мы упоминали в предыдущей главе, грунты по своему составу делятся на скальные, крупнообломочные, песчаные и глинистые
Эта квалификация основана на состоянии твердых включений в любой грунт. Вообще почва имеет губчатую структуру, полости которой наполнены водой и воздухом. Чем плотнее данная структура, тем плотнее считается грунт.
Строительство частных домов с приусадебными участками строится на грунтах достаточно рыхлых – остальные земли непригодны для земледелия. Плодородные почвы особенно характерны повышенным наличием в них воды и воздуха, по сравнению с каменными грунтами. В последних вода практически не задерживается в верхних слоях, опускаясь вниз.
Расчет фундамента ведется с учетом удельной плотности грунта. Как правило, параметры грунтов берут как некую постоянную величину. Однако климатические условия способствуют сезонному изменению свойств грунта.
Рассмотрим, что происходит при замерзании почвы зимой. Вода находится в грунте в тончайших капиллярах, что позволяет ей удерживаться в приповерхностных слоях. Это в результате становится основой жизнедеятельности растений.
Корни растений подстраиваются под капиллярную сеть почвы
Однако с наступлением зимы поверхность почвы промерзает – тем глубже, чем крепче морозы и длиннее холодный период года. Вода в капиллярах превращается в лед и, соответственно, увеличивается в объеме. В результате увеличивается весь объем грунта. При увеличении объема ему некуда деться, кроме как подниматься вверх – вниз не пускают более плотные слои земли.
Это явление называется вспучиванием грунта, а грунты различают по степени пучинистости. Она очевидно зависит от увеличения объема грунта от начального при замораживании грунта.
Строителями используется такое понятие, как относительное изменение объема грунта при замерзании, обозначаемое буквой Е:
Е= (H – h) /h,
где Е – степень пучинистости
H – высота мерзлого грунта
h – высота грунта до замерзания
Грунты, у которых степень пучинистости превышает 0,01, называют пучинистыми. В них почва, глубиной в 1 метр поднимается зимой более, чем на 1 см в высоту.
9.2. Пагубные воздействия пучинистости грунта на фундаментКак пучинистость влияет на фундамент дома? Очевидно, что подъем грунта даже на 1% вызывает изменения в перераспределении нагрузок на фундамент. Дело усложняется еще и тем, что сам фундамент нагружается по-разному в различных своих частях.
Дом всей своей массой оказывает вертикальные нагрузки, передающиеся на нижний слой грунта под основанием фундамента. В то же время, боковые стенки фундамента испытывают горизонтальные нагрузки со стороны самого грунта.
Вспучивание грунта оказывает дополнительное воздействие на основу фундамента снизу и сбоку – ведь грунт расширяется во все стороны.
Если вертикальные нагрузки снизу уравновешиваются весом дома, до боковые нагрузки существенно возрастают. Особенно это существенно для относительно легких домов, к которым относится большинство зданий для индивидуального проживания. Считается, что только дом в два-три этажа, выложенный из монолитных материалов практически не испытывает воздействия пучинистости грунта. Другая картина наблюдается для более легких построек, к которым относится большинство загородных индивидуальных домов.
Конечно, речь не идет о мгновенном разрушении фундамента, о выталкивании его вверх и падении стен дома. Но в течение нескольких сезонов (когда земля то замерзает, то оттаивает) пагубное влияние пучинистости может ощущаться довольно сильно.
Боковые нагрузки постепенно приводят к нарушению целостной структуры монолитного фундамента. Положение усугубляется тем, что сами нагрузки на фундамент неоднородны.
Так, распределение нагрузок на монолитную бетонную плиту сильно зависит от температуры чернового основания дома – в средней части дома она выше, чем по бокам.
Разрушение фундамента вследствие вспученности грунта
9.3. Степень пучинистости различных грунтовРасчет фундамента необходимо, таким образом, проводить с учетом пучинистости грунта. Надо отметить, что эта величина не постоянная и сильно зависит от совокупности внешних факторов – средней температуры, обильности дождей в данной местности, величины снежного покрова зимой.
Однако строители ориентируются на некую среднюю картину и классифицируют грунты и по этому признаку.
Очевидно, что грунт тем пучинистее, чем больше в нем содержится воды.
Наибольшее содержание ее наблюдается во всех глинистых грунтах. Здесь вода обволакивает мелкодисперсные пылевидные частицы, за счет чего они имеют достаточное сильное сцепление. Поверхностное натяжение воды, связанной с частицами, не дает свободно просачиваться ей в нижние пласты грунта.
Песчаные грунты относятся к слабопучинистым.
9.4. Учет пучинистости в закладке фундаментовВспучивание грунта является серьезной проблемой при выборе и закладке фундамента. Способов решения этой проблемы несколько:
Изменение состава грунта
Внесение изменений в фундамент
Первый способ самый радикальный. Если на вашем участке грунт подвержен сильному вспучиванию, то наиболее целесообразно вообще заменить его под будущим основанием дома. В результате вместо грунта со средними несущими характеристиками, мы можем использовать элементы крупнообломочного грунта.
Отрывается котлован под фундамент, в который засыпается бутовый камень и крупный щебень. Мало того, что это более прочное основание для фундамента – вода в нем беспрепятственно опускается вниз и при замерзании грунт не способен существенно поднять огромную массу самого фундамента и дома, стоящего на нем.
Этот способ, однако, очень затратный, и не всегда применять его целесообразно, если можно обойтись более оптимальными методами.
Второй способ – закладывать фундамент на большую, чем обычно глубину. Она должна превышать глубину промерзания почвы. Эта величина зависит от климатических особенностей региона.
В этом случае вертикальные нагрузки на фундамент со стороны вспучивания практически отсутствуют, но большое влияние оказывают боковые. Они достаточно велики, и могут существенно поднять дом при промерзании почвы. Для легких домов такой способ непригоден.
Третий способ – дополнительное утепление грунта под фундамент. Он широко используется при строительстве легких домов, фундамент которых заглублен достаточно мелко. В этом случае после отрытия канав для укладки фундамента их прокладывают теплоизолирующим материалом. Это существенно увеличивает глубину промерзания грунта – в зависимости от толщины утеплительного слоя.
Четвертый способ – отведение избыточной влаги от грунта под фундаментом. В этом случае по периметру фундамента отрывают дренажные каналы. Вода из грунта отводится через них в общий дренажный слив участка. Такой способ достаточно эффективен и менее затратен, чем перечисленные выше. Для отвода воды от атмосферных осадков вокруг фундамента обязательно нужно делать отмостку.
Наконец, следует упомянуть еще один способ избавиться от влияния пучинистости – использовать фундамент на винтовых сваях. В этом случае нижняя поверхность дома вообще не касается земли, а вес его распределен по опорным несущим точкам. Даже подъем грунта не задевает основы дома. В то же время он не влияет практически и на поведение самих свай. Во-первых, вертикальные нагрузки от пучинистости мизерны, так как сваи имеют очень малое основание по сравнению с монолитными слоями бетонных фундаментов. Во-вторых, прочный материал трубных свай успешно препятствует боковому давлению грунта и не разрушается, как может разрушиться бетон.
Таким образом, степень пучинистости грунта нужно учитывать еще на стадии проектирования фундамента.
Часть 3. Закладка фундамента каркасного дома
Глава 1. Выбор фундамента для каркасного дома
Основой любого строения является фундамент. Существует много способов его закладки. Выбор способа зависит от многих факторов, но в первую очередь от веса здания. Каркасные дома отличаются легкостью по сравнению с монолитными сооружениями – вследствие своей конструкции – соответственно, закладка фундамента под них имеет свои особенности.
1.1. Особенности технологии строительства каркасных домовПри достаточно высокой конструкционной стойкости и прочности, сравнимой с таковыми для домов, построенных из кирпича или других монолитных материалов, каркасники имеют существенно более легкий вес. Это обусловлено тем, что монолитного материала для строительства стен (деревянных досок или металлических стоек) расходуется значительно меньше, чем в традиционных технологиях возведения стен. В то же время каркасные дома имеют значительные свойства теплосбережения – благодаря утеплителю, который входит в «скелет» здания и составляет более 70% его объема.
Благодаря своему строению каркасная стена толщиной в 20—30 см может обеспечить такое же теплосбережение дома, что и кирпичная стена толщиной в 70—100 см. Это обусловлено тем, что теплопроводность кирпича в несколько раз выше, чем теплопроводность, например, минеральной ваты, а именно из минваты больше чем наполовину и состоит стена каркасника. Более подробно этот вопрос мы рассмотрим в разделе об утеплении каркасного дома.
Таким образом, при равных размерах каркасные дома являются самыми легкими из построек.
Это позволяет использовать для их основы фундаменты менее мощные, чем те, которые необходимы для монолитных домов из кирпича, стеновых блоков или тяжелых бревен.
Каркасные дома относятся к типу легких построек
1.2. Виды фундаментовВ общем случае фундамент – это конструкция, служащая своеобразной прослойкой между грунтом и стоящим на данном участке грунта домом, и переносящая нагрузки, вызванные весом дома на грунт таким образом, чтобы положение дома не изменилось с течением времени.
В большинстве случаев сами слои грунта не обладают достаточной прочностью, чтобы выдержать вес даже небольшой домовой конструкции. Большая часть грунтов (исключая скальные и крупнообломочные) имеет губчатое строение и наряду с твердыми частицами содержит микропрослойки воздуха, воды, органических соединений – это приводить к его рыхлости. Даже самые твердые на ощупь почвы со временем будут оседать под значительным давлением.
Свой вклад вносит и замерзание слоев земли в зимний период с последующим оттаиванием весной. Вода при замерзании расширяется, и удельный вес грунта увеличивается – это приводит к сезонному вспучиванию грунта, что оказывает дополнительное воздействие на основание зданий, построенных на нем.
Таким образом, любой грунт нужно усиливать перед постройкой на нем дома.
Этого можно добиться в первую очередь уравниванием нагрузок от веса сооружения на участок земли. Чем больше площадь соприкосновения тела с основой, тем меньше удельное давление испытывает основа. На этом базируется основной принцип закладки фундамента под дом.
Существует несколько основных типов фундамента по величине площади давления на грунт:
Плитный, где вес дома равномерно распределяется по площади монолитной плиты
Ленточный, в котором вес дома распределяется по периметру и несущим стенам, где сосредоточены основные нагрузки
Столбчатый, который воспринимает нагрузку точечно, но и передает ее на грунт тоже точечно
Таким образом, разные типы фундамента по-разному могут передавать нагрузку от веса дома на верхние слои грунта.
Вторым фактором, влияющим на стойкость почвы, является залегание ее слоев. Чем ниже, тем грунт плотнее, и тем меньше он промерзает и тем меньше влияние на фундамент его пучинистости. Это также отражается в способах закладки фундаментов, и их можно классифицировать на:
Мелкозаглубленный
Заглубленный
Чем глубже залегание фундамента, тем больший вес, в конечном счете, может выдерживать грунт. С другой стороны, большинство почв содержит грунтовые воды, и чем выше они, тем почва мягче с точки зрения стойкости к нагрузкам.
Кроме того, сам грунт может существенно различаться по своей структуре. Грунты классифицируют по их сжимаемости. В порядке убывания это:
Скальные
Крупнообломочные
Песчаные
Глинистые
В свою очередь сам материал, из которого изготавливается фундамент, может по-разному воспринимать нагрузки от дома. По этому параметру фундаменты можно разделить на:
Бетонные
Железобетонные
Деревянные
Металлические
Кроме того, можно разделить фундаменты на:
Монолитные, воспринимающие нагрузки всем объемом
Составные, где нагрузки разделяются на разные элементы, из которых состоит фундамент.
Уже из этих основных классификаций видно, что вариантов устройства фундаментов может существовать множество, так как все эти факторы взаимосвязаны.
В целом на выбор фундамента под строительство дома влияют:
Размер дома
Количество этажей, наличие подвала
Основной материал стен дома
Глубина промерзания грунта
Глубина и наличие подземных вод
Свойства грунта
Любой фундамент рассчитывается до постройки здания, так чтобы обеспечить недвижность дома в течение как можно более долгого срока.
Применительно к относительно легким конструкциям фундаменты могут быть любыми из перечисленных, но при этом можно использовать варианты, при которых фундамент «работает» не на всю свою мощь. Так, плитные фундаменты могут иметь небольшую толщину, а ленточные не имеет смысла заглублять. Количество опор в столбчатом фундаменте уменьшается с уменьшением расчетного веса здания. И, наконец, для возведения легкого дома можно использовать самые «слабые» грунты.
Внимание! Это не конец книги.
Если начало книги вам понравилось, то полную версию можно приобрести у нашего партнёра - распространителя легального контента. Поддержите автора!Правообладателям!
Данное произведение размещено по согласованию с ООО "ЛитРес" (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.Читателям!
Оплатили, но не знаете что делать дальше?