Текст книги "Универсальный справочник строителя"

Кровля, форма которой часто считается малосущественной и второстепенной, представляет собой важный венчающий элемент, придающий дому (и другим сооружениям) характерный вид и определенный архитектурный облик. Существует несколько типов кровли различной формы – от простейших до более сложных (плоской, одно– и двускатной, четырехскатной, шатровой и т. п.). Технические свойства отдельных покрытий требуют устройства соответствующих уклонов поверхности кровли. Кровельные покрытия должны обладать следующими технико-эксплуатационными свойствами: плотностью, прочностью, негорючестью и легкостью.

Они изготавливаются из природных (тростник, древесины – доски, керамики – черепица) или искусственных материалов различного происхождения (рубероид, асбоцементные, полиэфирные плиты и рулонные материалы).

Часто кровли изготавливаются с применением кровельного листового железа (стали), черного или оцинкованного. У некоторых состоятельных собственников домов, коттеджей кровля выполнена из медных или дюралевых листов небольшой толщины, которые укладываются на плоские асбоцементные листы. Такая крыша может эксплуатироваться до 100 лет. Наряду с видом покрытия уклон кровли зависит от климатических и географических условий той местности, в которой производится строительство дома и других сооружений, а также от принятых строительных норм и правил.

Крыши современных индивидуальных домов и коттеджей в основном представляют собой сравнительно простое инженерное сооружение, имеющее три составные части:

1) внутренний остов (каркас) (одна часть);

2) несущую нагрузку в виде обрешетки (или настила) (вторая часть), которая выполняет функции обеспечения прочности крыши;

3) опорную поверхность для наружного покрытия кровли любого вида (третья часть).

Каркас крыши оформляется в виде балок и стропил, связанных между собой различными способами: металлическими скобами (они делаются из круглой стали диаметром не менее 16 мм и имеют заостренные концы), болтами в местах сопряжения (с плотной посадкой в предварительно рассверленные отверстия). Наиболее экономичной является совмещенная крыша (кровля совмещена с перекрытием и имеет крепления в местах сопряжения). При строительстве индивидуальных домов и коттеджей чаще всего выполняются конструкции крыш двух типов: стропильные и с несущими балками (дощатые).

Использование обоих типов основано на установлении открытого снизу потолка с применением специальных потолочных плит (металлических или армированных гипсовых) с разными добавками либо на полном закрытии досками сверху и снизу с укладкой в середине несгораемого теплоизоляционного пенопласта.

Стропила, доски, балки обязательно подвергают обработке антисептическим и огнестойким (противопожарным) составами. Устройство крыши и кровли усложняется в случаях выполнения дымоходных или вентиляционных труб. Определяющим при устройстве крыши и кровли является учет климатических местных условий (выпадение обильных осадков в виде снега и дождя вынуждает сооружать крыши с крутым уклоном). Частые и сильные ветры заставляют строителей тщательно и надежно крепить балки и стропила к стенам скобами, хомутами, болтами. Наиболее простой способ отвода атмосферных осадков со ската крыши обеспечивает выдвинутый навес. При необходимости сбора воды для различных хозяйственных целей (мытья полов, полива цветов, деревьев, кустарников и пр.) ее с помощью водосточных желобов и труб направляют в различные емкости. Большое значение для нормальной и продолжительной эксплуатации домов имеет качество выполнения кровельных работ. Особенно важно быть точным при отделке края ската кровли (конька, свеса) и при герметизации мест стыков различных кровельных материалов, так как именно здесь разрушающее воздействие воды может вызвать неисправимые повреждения. В настоящее время в специализированных магазинах продаются герметики самого разнообразного назначения, монтажные пены, применяемые для заделки щелей в местах примыкания чердачных настилов и кровельного покрытия к стенам дома или другого сооружения. В тех случаях, когда площадь застройки дома или коттеджа ограничена по ряду причин, крыши выполняют с мансардой, т. е. в чердачном пространстве устраивают небольшие комнаты с окнами разной формы и малых размеров. В этих вариантах сооружение крыши и кровли усложняется, но зато получают помещения для летнего отдыха, помещения для хранения продуктов домашнего консервирования, различных предметов домашнего обихода (включая обувь и одежду). Некоторые владельцы используют чердачные помещения в качестве мастерских (для несложных и негромоздких работ), а также для сушки фруктов, грибов.

При проектировании строительства жилого дома, коттеджа необходимо знание математики и физики (конкретно-строительной). В частности, очень важно знать, какое количество монтажной арматуры (стальной марки 35 ГС) необходимо при выполнении железобетонной конструкции для заливных бетонных фундаментов ленточного типа или блочно-столбового. Для этого применяют формулу:

где µ– коэффециент армирования;

F_a – общая площадь поперечного сечения рабочих стальных арматуных стержней класса А-III ст/ 35 ГС;

F_b – расчетная площадь сечения бетона. Например, общая площадь поперечного сечения рабочих стержней диаметром 20 мм составляет 32 см², а расчетная площадь сечения бетона – 400 см² (ширина умноженная на высоту фундамента). Таким образом F_a = 32 см², а F_b = 400 см², получаем:

Итак, для выполнения железобетонного фундамента сечением 400 см² необходимо сделать каркас арматурный с применением 8 стержней диаметром 20 мм из стали марки А-III 35 ГС (ребристой). В таком варианте стержни укладываются по 2 штуки в 4 ряда и свариваются между собой (или связываются между собой проволокой) и вертикальными стержнями (стальными, диаметром не менее 10 мм). В итоге арматурный каркас составляется изгоризонтальных и вертикальных арматурных стальных стержней. Арматура подразделяется на рабочую, распределительную, монтажную и хомуты.

Рабочая арматура рассчитывается в большинстве случаев на восприятие растягивающих усилий, возникающих в железобетонной конструкции от внешних нагрузок, собственного веса бетона и стали. Но в некоторых конструкциях, например в колоннах (в частности, когда фундамент делается не сплошной, ленточный, а в виде нескольких колонн), рабочая арматура рассчитывается на сжимающие усилия.

Распределительная арматура (в виде каркаса) служит для равномерного распределения нагрузок между рабочими стержнями и обеспечения их совместной работы, для чего стержни распределительной арматуры соединяются со стержнями рабочей арматуры посредством сварки или вязки стальной мягкой проволокой Ф 3–4 мм. Монтажная арматура служит только для сборки отдельных стержней в арматурный каркас (см. рис. 9).

Рис. 9. Арматурный каркас

На восприятие усилий она не рассчитывается. Хомуты служат для предохранения от разрушения бетона по косым трещинам в балках около железобетонных опор, а также для образования каркасов из отдельных стержней. Распределительная арматура и хомуты сохраняют расчетное расстояние между рабочими стержнями, а в сварных металлических конструкциях улучшают также анкеровку рабочей арматуры в бетоне. Арматурная сталь и бетон обладают близкими по величине коэффициентами линейного расширения, поэтому изменения температуры железобетонной конструкции не приводят к нарушению сцепления арматуры с бетоном и не оказывают влияния на прочность конструкции. В то же время бетон, обладающий меньшей теплопроводностью, чем сталь, защищает ее от резких колебаний температуры: предохраняет арматуру от коррозии (ржавления), так как создает вокруг стержней слой, защищающий сталь от воздействия влаги и вредных газов (см. рис. 10). Часто для выполнения фундаментов при строительстве домов и других сооружений используются фундаментные блоки заводского изготовления (ФБС-3, 4, 5). На эти блоки изготовителем выдается сертификат качества, в котором указывается предельная нагрузка (в тоннах на блок). Вышеприведенная формула дает ориентировочный расчет. Точные расчеты по арматурным работам (а также по строительным вообще) намного сложнее. Например, для арматурной стали, применяемой в строительстве, наиболее характерна работа под действием растягивающих нагрузок, поэтому очень важно знать прочность ее растяжения. Прочность арматурных сталей на растяжение характеризуется временным сопротивлением разрыву и пределом текучести.

Рис. 10. Железобетонная конструкция: а) общий вид конструкции; б) металлическая опалубка разъемная; в) фрагмент арматуры в разрезе

Перед выполнением фундаментов любого вида обязательно делаются расчеты, в которых определяется общая нагрузка (вес сооружаемого здания с учетом функционального назначения), потому что в процессе эксплуатации вес будет увеличиваться за счет заполнения помещений различными предметами, бытовыми приборами (холодильниками, морозильниками, шкафами, кроватями и пр.).

Для расчета высоты конька крыши используется таблица тангенсов (см. табл. 4).

Расчет ведется по формуле:

где H – высота конька крыши; S – ширина дома.

Таблица 4. Таблица коэффициентов

Пример: ширина дома 20 м, угол уклона кровли 30°.

Для определения длины строительной ноги берется около 1/cosα. В данном примере она будет равна:

В указанных расчетах используется величина половинной ширины пролета.

На стропила обычно используются брус или бревна, толщина которых зависит от веса кровли, расстояния между стропильными фермами, ветровых нагрузок, а также от длины стропильных ног, причем древесина для стропил используется только первого сорта, с минимальным количеством сучков. Сечения стропильных ног подбираются по специальным таблицам (в частности, по таблице 5).

Таблица 5. Построение фундамента

Математические расчеты ведутся по всем видами строительных работ. Подсчитывают: количество кирпича (при строительстве кирпичного дома), его общий вес (для определения нагрузки на фундамент), количество цемента, песка, различных добавок, количество бетонных фундаментных блоков (и определяют их марку при заводском изготовлении).

Часть II
Строим дом

Глава 1. С чего начать

Дома индивидуальной застройки чаще всего возводятся в несколько уровней (этажей), при этом максимально используется цокольный этаж (или этаж в земле). В цокольном этаже размещают: кухню и столовую (площадью 12–14 м²), туалет, совмещенный с ванной (площадью 8 м²), кладовую для хранения различных веществ и консервированных продуктов (площадью 4,5 м²), баню (или сауну) с бассейном небольших размеров (12 м²)(см. рис. 11). Общая площадь цокольного этажа составляет 47 м². Над цокольным этажом располагается первый этаж с верандой у главного входа в дом.

Рис. 11. Цокольный этаж индивидуальной застройки

Площадь веранды 6 м², общая площадь всех 4 комнат с прихожей (5 м²) составляет 47 м². Из них 2 комнаты (спальни) по 10 м², 1 детская – 10 м² и зал (гостиная) – 12 м². Окно на веранде в цокольном этаже и окно в детской со стороны прихожей чаще всего выполняются из сотовых поликарбонатных панелей «Полигаль». Они обладают высокой прочностью (не бьются) и прозрачностью (светопроницаемостью), имеют малый вес, легко устанавливаются при помощи обычных столярных инструментов (ручных или электрических пил, дрелей и отверток), дают существенную экономию энергии, потребляемой на отопление или кондиционирование, обладают высокой стойкостью к граду, перепадам температур и воздействию солнечной радиации (компания «Полигаль» дает гарантию 10 лет на отсутствие деградации, снижение прочности и прозрачности). Примерная планировка дома индивидуальной застройки на 2 уровнях, общей площадью представляет около 100 м² (2 этажа + веранда), а площадь земли под домом (участка) составляет 50 м². Такой дом рассчитан на небольшую семью в оптимальном варианте, стоимость его может составлять от 5 до 10–15 млн руб. в зависимости от стоимости материалов, используемых при строительстве (по состоянию цен на август 2005 г.), а также от доли участия хозяина дома и членов его семьи в производстве строительных работ (наем рабочей силы, особенно квалифицированных специалистов-строителей стоит дорого, так же как и наем специальной строительной техники). В настоящее время существует множество вариантов планировки домов индивидуальной застройки. Главным образом на выбор планировки дома влияют финансовые возможности застройщика.

Факторы, влияющие на планировку дома:

1) размер площади приобретенного участка земли. Небольшая площадь участка, предназначенного под застройку дома, требует создания продуманной и экономичной планировки;

2) особые географические и климатические условия района, в котором располагается участок для строительства индивидуального дома (или коттеджа). Гористые, низинные, озерные и приморские районы навязывают своеобразные принципы планировки, характерные способы застройки и различные архитектурные решения;

3) наличие близкорасположенных к поверхности земли грунтовых вод;

4) наличие соседних зданий (многоэтажных жилых домов или административных зданий и др.);

5) необходимость устройства автономного отопления, вынуждающая устанавливать котлы для обогрева дома типа КЧМ или АГВ или сооружать капитальные русские печи, способные обеспечить теплом сразу несколько помещений (комнат). Наиболее экономичный вариант планировки индивидуального дома – тот, в котором весь фундамент (или большая его часть) выполняет функции несущих стен цокольного этажа. В тех случаях, когда в районе застройки имеются грунтовые воды, ограничивающие устройство фундамента и цокольного этажа (этажа в земле), имеется один выход (при небольшом фрагменте участка земли) – сооружение комнат или подсобных помещений в чердачном пространстве под крышей (мансарды с хорошей теплоизоляцией от нагрева крыши в летнее время и от морозов в холодный период года).

Если дом намечено строить в черте города, то прежде чем начать разработку чертежа с последующей разметкой на участке, необходимо выполнить следующие действия:

1) купить и грамотно оформить в собственность участок;

2) согласовать (получить разрешение на строительство) с местной администрацией и городскими службами (пожарным надзором, энергонадзором и т. д.);

3) согласовать с соседями – владельцами близлежащих домов и каких-либо строений (гаражей, сараев, подвалов, погребов и пр.) и т. д.

Все это требуется на основании действующих (на данный момент) законов Российской Федерации. Чтобы впоследствии не было осложнений (на этапе строительства или в процессе эксплуатации), желательно получить консультацию у опытного юриста или в юридической консультации. Соседи могут также дать советы по строительству дома, исходя из собственного опыта строительства и эксплуатации. Такие советы могут очень пригодиться, тем более что местная администрация поставит условия соблюдения сложившейся годами общей планировки (в рамках так называемой красной линии) и архитектурного облика района застройки. Гораздо проще обстоит дело при строительстве дома на отшибе, т. е. при отсутствии красной линии и соседних построек. Но коммуникации могут проходить в районе намечаемого строительства (в частности, воздушная – ЛЭП, подземные – кабели связи, какие-либо трубопроводы). В таких вариантах требуются также согласования и разрешения. Есть еще один осложняющий строительство вариант: участок может находиться на территории водоохраной зоны, заповедника или лесопарковой зоны и т. д. Все возможные варианты осложнений необходимо уточнить на стадии оформления покупки земельного участка под строительство дома и вспомогательных хозяйственных построек. Кроме того, если новый дом будет строиться на месте снесенного старого, то разрешения и согласования все равно необходимы (во избежание последующих нежелательных осложнений), тем более что местные строительные организации могут помочь (на платной основе) в разработке чертежа проекта дома по индивидуальному плану. В таких организациях есть СНиПы по всем видами строительных работ, а также необходимые справочники для расчетов по всем строительным материалам. Они же могут подобрать оптимальный, экономичный вариант строительства дома с учетом большого современного ассортимента строительных, отделочных и вспомогательных материалов. Разработка специалистами проекта дома, его строительства позволит обеспечить безопасную и долговременную эксплуатацию сооружения, что очень важно. Размеры выделенного (вернее приобретенного в собственность) под строительство дома участка его месторасположение в целом определяют планировку возводимого дома (внешние границы). Внутренняя планировка дома составляется с учетом количества проживающих и на перспективу, если семья молодая и ожидает прибавления – рождения детей, учитывается также наличие животных, особенно солидных размеров. Как правило, каждый владелец дома в планировке, оборудовании интерьера и во всем архитектурном облике стремится сохранить черты, наиболее соответствующие его личным склонностям. Подобным требованиям удовлетворяет лишь индивидуально запроектированный дом, в то время как в сборных, серийных домах такие возможности ограничены. Еще один весьма существенный момент (возможно, главный) – финансовые возможности хозяина застройки. Чтобы решить сколько уровней будет иметь сооружаемый дом, необходимо исследовать условия его последующей эксплуатации (например, очень много хлопот и дополнительных затрат создает наличие близкорасположенных грунтовых вод). Наличие грунтовых вод, устойчивый подъем уровня в течение предыдущих лет перед началом застройки вызывает необходимость выполнения дренажа вокруг участка, на котором будут находиться дом и другие постройки (гараж, сарай, туалет и т. д.) (см. рис. 12).

Рис. 12. Схема дренажа участка застройки с помощью перфорированных металлических труб: а) вид в разрезе; б) вид сверху

Дренаж оформляют и выполняют чаще всего с помощью перфорированных металлических толстостенных труб (в них делают отверстия – перфорацию для того, чтобы отвести грунтовые воды через участок перфорации на нижние горизонты). Нижняя граница перфорации труб должна находиться чуть ниже глубинного уровня грунтовых вод (на 10 см).

Нижняя граница труб (участка без перфорации) должна находиться ниже дна фундаментной траншеи, как минимум, на 50 см. Например, если глубина фундамента любого вида составляет 1 м 90 см, трубы устанавливают до глубины 2 м 40 см. Эти цифры по глубине установки труб ориентировочны и зависят от характера грунта на глубине ниже дна фундаментной траншеи. Самый лучший вариант – наличие песчаного (или супесчаного), или гравийного грунта и т. п. Для указанных целей чаще всего берут буровые трубы (бывшие в употреблении, диаметром 125–219 мм). Дренаж выполняют также в виде траншей по периметру участка застройки на расстоянии не менее 1 м от фундаментной траншеи с последующим отводом собирающихся и накапливающихся грунтовых вод (для этого делают траншеи с наклоном в одну сторону). При этом варианте для обеспечения отвода воды из траншеи также устанавливают перфорированные металлические трубы (буровые б/у Ф 269 мм) в месте накопления воды. Дно отводных траншей также должно быть ниже дна фундаментной траншеи. Еще один вариант отвода грунтовых вод – накопление их в одном месте с последующим сбросом в общую городскую канализацию по трубам, на конце которых перед вводом в канализацию делают фильтрационную сетку с ячейками 1 × 1 см. Причем в месте ввода обязательно делается колодец из железобетонных труб (или выполняют монолитный железобетонный колодец в виде квадрата в горизонтальной плоскости размером не менее 1 × 1 м с глубиной на уровне общей канализационной сети). Если у вас финансовые возможности ограничены и нет средств на оплату разработки проекта и оформления чертежа строительной организации, то ищите опытного строителя индивидуального дома среди ближайших соседей или в районе застройки. Устройте встречу за круглым столом и возьмите бумагу и ручку, чтобы записывать все советы и рекомендации с наброском вчерне чертежа. Составив чертеж, можно произвести его перенос на натуру, т. е. привязать к участку застройки. Если участок имеет какой-либо уклон, то его необходимо выровнять. Обычно для этих целей при разметке квалифицированными строителями используются геодезические инструменты – нивелир и теодолит. Выравнивание участка ведется специальными бульдозерами или легкими тракторами (например, «Беларусь» с навесным ножом-скребком). Спланированный (выровненный) участок также проверяется при помощи вышеупомянутых геодезических инструментов. Если участок ровный, то можно приступать к разметке по чертежу с нулевой отметкой по вертикали.

Так как чертежи составляются по каждому этажу, приведем ниже разметки:

1) по цокольному этажу (с углублением в землю на глубину менее глубины фундамента на 30–50 см);

2) по первому этажу, который располагается над цокольным от отметки О – выше, вверх до 3 м;

3) по второму этажу (или мансарде – помещения под крышей) идет от отметки в 3,4 или в 3,5 м вверх до отметки 6,5 м.

Это называется выполнением строительства дома в 2–3 уровнях (исходя в первую очередь из финансовых возможностей, а потом остальных моментов потребности в большей полезной площади и др.). Многие индивидуальные застройщики заранее приобретают СНиПы по всем видам строительных работ, это помогает им впоследствии:

1) избегать ненужных осложнений при строительстве;

2) экономить стройматериалы и финансовые средства;

3) обеспечивать безопасную эксплуатацию любой постройки, включая жилой дом;

4) грамотно направлять и контролировать работу строителей-каменщиков (в случае их найма). СНиПы издаются в виде брошюр и продаются по низкой цене в больших книжных магазинах (в отделе «Строительство»). В случае их отсутствия можно сделать ксерокопии СНиПов в строительных или специальных проектных организациях по гражданскому строительству.

Далее при разметке участка застройки и его выравнивания по периметру делаются разведочные шурфы на предмет состояния грунта и наличия грунтовых вод. Шурфы представляют собой ямы глубиной на 50 см больше глубины основания будущего фундамента (в некоторых случаях – при наличии песчаного или супесчаного насыпного слоя указанную величину (50 см) увеличивают до 1 м и более) (см. рис. 13). С помощью разведочных шурфов осуществляется:

1) какой фундамент нужно закладывать – ленточный сплошной (или сборный) из фундаментных блоков заводского изготовления или на железобетонных сваях заводского изготовления, а в некоторых случаях – собственного изготовления на месте с применением арматурного каркаса под заливку бетоном;

Рис. 13. Схема разведочной турфы

2) из каких стройматериалов можно возводить стены (или мансарду) – кирпича или камня, или шлакобетона (опилкобетона), или деревянного бруса (бревен);

3) вид крыши и кровельные материалы (керамическая черепица или асбоцементные листы, которые самые тяжелые по весу) c учетом общего веса первого, второго, третьего этажей.