Расчет фундамента для пристройки к дому. Технология заливки фундамента под пристройку к дому. Жёсткий способ соединения фундаментов
Как правильно выбрать швеллер для перекрытий, зная расчеты его на изгиб
При строительстве жилого дома, гаража, летних домиков на дачном участке, прочих зданий и сооружений каждый сталкивается с необходимостью правильного расчета и монтажа перекрытия. Перекрытие представляет собой горизонтальную конструкцию, находящуюся внутри здания, которая делит его на смежные помещения по вертикали (этажи, чердак и т.п.). Кроме того, данная конструкция является несущей, потому как она воспринимает все нагрузки, приходящие от мебели, людей, оборудования и самого перекрытия и передает их либо на стены, либо на колонны (зависит от типа сооружения).
Виды перекрытий и швеллер для перекрытия от APEX metal
По назначению перекрытия можно разделить на: цокольные, межэтажные и чердачные. Первые отделяют первый этаж здания от цокольного этажа или подвала. Из названия второго вида следует, что они направлены на разделение между собой этажей здания. Последние отделяют чердачное помещение от жилого здания.
В зависимости от конструктивных особенностей перекрытия их можно разделить на плитные и балочные. Плиточные перекрытия чаще всего монтируют в крупногабаритных каменных домах с использованием железобетонных плит. Балочные перекрытия чаще всего используются при строительстве малоэтажных жилых домов. Для их монтажа могут применяться металлические или деревянные балки, и материал наполнитель.
Рассмотрим более подробно конструкции из швеллера для перекрытия в качестве несущей основы. Именно они воспринимают всю нагрузку, приходящуюся на полы второго этажа. Если для монтажа перекрытия используется П-образный прокат, то необходимо учесть следующие моменты:
- во-первых, его необходимо укладывать вертикально, так как момент сопротивления сечения в это направлении в несколько раз превышает значение момента в противоположном;
- во-вторых, схема их укладки следующая – от середины перекрытия профиль должен быть развернут в противоположном направлении, так как центр тяжести швеллера не принадлежит его стенке.
Следовательно, такая схема укладки необходима для компенсации тангенциальных напряжений. Следует помнить, что швеллеры для перекрытия подвержены изгибным напряжениям.
Расчет на изгиб швеллера от APEX metal, используемого для перекрытий
Произведем расчет швеллера для перекрытия исходя из следующих условий. Имеется помещение, размером 6х8 м. Шаг хлыстов швеллера перекрытия составляет р=2 м. Логично предположить, что швеллер следует укладывать вдоль короткой стены, что позволит снизить максимальный изгибающий момент, действующий на него. Нормативная нагрузка на один квадратный метр составит 540 кг/м2, а расчетная – 624 кг/м2 (согласно СНиП, учитывая коэффициенты надежности для каждой составляющей нагрузки). Пусть швеллер перекрытия с каждой стороны опирается на стену длиной 150 мм. Тогда рабочая длина швеллера будет составлять:
Нагрузка на один погонный метр швеллера составит (нормативная и расчетная соответственно):
- qн=540∙р=540∙2=1080 кг/м=10,8 кН
- qр=540∙р=624∙2=1248 кг/м=12,48 кН
Максимальный момент в сечении швеллера будет равен (для нормативной и расчетной нагрузки):
- Мн= qн∙L2/8=10,8∙6,22/8=51,9 кН∙м
- Мр= qр∙L2/8=12,48∙6,22/8=60 кН∙м
Определим необходимый момент сопротивления сечения по выражению:
Ry=240 МПа – сопротивление стали С245, расчетное
γ=1 – коэффициент условий работы
Расчет на изгиб швеллера – подбор сечения и проверка на жесткость
По справочнику (ГОСТ) подбираем профиль швеллера, который имеет момент сопротивления больше расчетного. В данном случае подходит швеллер 27П, Wx=310 см3, Ix=4180 см4. Далее необходимо осуществить проверку на прочность и жесткость на изгиб швеллера (прогиб хлыста).
Проверка на прочность:
- σ=Мр/(γ∙Wx)∙1000=60∙1000/(1∙310)=193 Мпа
Проверка на жесткость, изгиб швеллера где относительный прогиб f/L должен быть менее 1/150 и определяется по выражению:
Условие жесткости обеспечивается. Следовательно, данный швеллер можно использовать для перекрытия по описанной схеме. Уменьшить номер швеллера можно, если хлысты укладывать с меньшим шагом.
http://apex-metal.ru
Владельцы частных домов часто пристраивают к основному строению дополнительные помещения. Необходимость расширения полезной площади возникает в процессе эксплуатации дома, увеличении семьи, появлении финансовой возможности и желания хозяев. Пристройки бывают различного назначения, в любом случае они должны стоять на прочном основании, фундаменте. По строительным нормативам пристройкой считается любое помещение, вынесенное за границы капитальных стен.
Особенности
Сложностью при пристройке дополнительных помещений является наличие уже готового старого здания, которое уже прошло усадку, имеет определенные дефекты и особенности конструкции. Все эти моменты следует обязательно учитывать при проектировании пристройки. Необходимо не только пристроить прочное и гармонично подходящее к остальному ансамблю помещение, но и не навредить уже готовому дому, не способствовать его деформации или разрушению. Ошибки и просчеты при проектировании и обустройстве фундамента недопустимы, ведут к серьезным последствиям и проблемам всего здания.
Очень важно выполнить прочную привязку нового и старого фундамента.
Существует два способа соединения оснований.
- Деформационный шов прост в исполнении, подходит ко всем типам фундаментов, менее затратный. В этом случае оба фундамента независимы друг от друга при усадке или деформационных нагрузках. Между основным строением и пристроенным прокладывают слой гидроизоляции, теплоизоляции, формируется деформационный шов. Кровля пристройки при таком способе должна быть отдельной.
- Жесткое армирование более надежное и прочное, применяют его для старых построек, полностью прошедших усадку, возрастом от 15 лет, при наличии качественного основания. Соединение производят с помощью металлической арматуры. Если новое и уже готовое строения планируется объединить под одной общей кровлей, то связка обязательно делается жесткой. Единственным препятствием для применения этого способа являются пучинистые грунты.
Виды
При строительстве пристроек различного назначения стоит учитывать особенности конструкций, свойства почвы, тип основания старого дома. Применяют разные типы фундаментов, которые различаются по технологии исполнения и техническим характеристикам. Рекомендуется выбирать для нового помещения тот же тип основания, что и для уже построенного дома. Слишком разные характеристики могут привести к различной просадке, деформации и даже заваливанию всей постройки.
Ленточный фундамент выдержит и легкую веранду, и тяжелую конструкцию. Для равномерного распределения нагрузок и во избежание деформаций ленточное основание должно быть замкнутым контуром.
Столбчатый фундамент используют при возведении легких конструкций , он доступен по стоимости и прост в исполнении. Вертикальные столбы располагаются на расстоянии 1,5–3 метра друг от друга. В качестве материала в столбовом способе используют кирпич или железобетон. Реже используют брус лиственницы, так как он дорого стоит и со временем гниет. Несмотря на обвязку ростверком, столбчатая основа является нестабильной. При устройстве столбчатой основы нельзя вырыть подвал, что является единственным минусом этой простой и надежной основы.
Винтовые сваи, объединенные армированием или ленточным дополнительным контуром, имеют высокую несущую способность и выдерживают тяжелые капитальные строения. Их изготавливают из железобетона, стали, асбеста или древесины. Сваи опираются на глубинные несущие слои грунта, поэтому они не подвержены смещению или деформации вследствие пучения. Это основание не просядет.
Технология ТИСЭ обладает рядом преимуществ. Она имеет сходство с устройством свайного фундамента благодаря высоким железобетонным ростверкам. Но существуют и недостатки.
Это новая технология, которая еще изучается в долгосрочном аспекте, но уже достаточно популярна у строителей благодаря доступности и универсальности.
Сваи оснащены специальным расширением на окончании, так называемой пяткой. Она не дает сваям подниматься при пучении грунта и позволяет проводить строительство в условиях вечной мерзлоты и повышенной сейсмоактивности.
Если основной дом стоит на плавающей плите, то необходимо пристроить новое помещение на такой же независимой плите, проложив между ними деформационный шов.
Жесткое соединение возможно, если толщина плиты более 400 мм , либо плита выступает за цоколь не менее 300 мм, в этом случае оголяется арматура с частичным разрушением бетона и приваривается к арматуре нового основания. Монолитная плита долговечна и прекрасно выдержит самые тяжелые постройки даже на сложных почвах.
Подбор для разных построек
Чтобы правильно выбрать тип основания пристройки, сначала следует изучить состояние и размеры основания основного здания, вид грунта. Это можно сделать самостоятельно. Для этого рядом со старым домом нужно выкопать шурф с габаритами 100х150 см. В столбчатом фундаменте замеряют глубину залегания свай и их размеры, в ленточном – ширину подошвы и высоту.
Если фундамент основного здания ленточный, то и смежный следует сделать ленточным, если свайный, то и дополнительный должен быть таким же.
Для облегченных каркасных пристроек к деревянному дому достаточно будет бюджетного варианта со столбчатым основанием. Такая основа подходит для всех легких видов веранд, террас, крылечек, предбанников и тамбуров. Глубина нового и старого основания должна быть равной. На болотистых почвах с высоким уровнем грунтовых вод следует выбирать свайный или столбчатый фундамент.
У кирпичных домов чаще всего ленточный фундамент, поэтому пристраивать рекомендуется также ленточный. Между основаниями делают несколько видов связок.
- Жесткая связь оснований с замкнутым контуром. Для такой связки нужно просверлить отверстия в уже готовой ленте на глубину, равную 35 диаметров связующей арматуры. Располагают их в шахматном порядке в два слоя, затем вставляют в отверстия прутки длиной 70-100 см. Закрепить арматуру в старом фундаменте можно методом расклинивания, когда на конце делаются надпилы и при забивании в бетон происходит расклинивание или использовать химический анкер. Затем производится обвязка с прутками нового арматурного каркаса.
- Если новый фундамент планируется с разомкнутым контуром, то жесткая связка делается только в местах стыков с уже имеющимся основанием.
- Технологический шов при замкнутом ленточном контуре делается из листов пенополистирола толщиной 5 см, который прокладывается между двумя основами и одновременно является вертикальным элементом несъемной опалубки.
- Разомкнутый контур с технологическим швом устраивается по вышеуказанной схеме, только утеплитель располагают в местах соединения контуров.
Пристраивать помещения из пеноблоков можно к уже существующим зданиям, выполненным из любых материалов.
Пенобетон имеет малые показатели усадки и небольшой вес, возвести из него стены пристроя можно своими силами без привлечения опытных строителей.
Если дом имеет цоколь и несколько этажей, стены здания шире 40 см, почва сложная и планируются большие нагрузки, наилучшим вариантом будет основание в виде плиты, в котором нагрузки распределяются по всей площади.
Необходимые материалы
К обустройству фундамента для пристройки нужно тщательно подготовиться.
Изучить исходные параметры, создать проект, рассчитать смету, подготовить необходимые инструменты и материалы:
- цемент марки М300;
- песок для дренажа;
- прут для армирования диаметром 10 мм;
- доски для опалубки;
- гвозди для крепежа;
- гравий для создания подушки;
- веревка и колышки для разметки;
- проволока для обвязки.
Самостоятельное изготовление
Самым распространенным является ленточный фундамент, который можно применять для строительства веранды и пристройки к уже существующему дому любой конструкции, от легкой беседки до тяжелой двухэтажной. Его можно связать с уже имеющимся фундаментом.
Чтобы правильно залить его своими руками, необходимо изучить технологию и выполнить все этапы работ.
- Сделать разметку с помощью кольев и веревки, вбить колышки по периметру пристройки, натянуть бечевку.
- Демонтировать имеющуюся отмостку, убрать утеплитель, если он был проложен.
- Вырыть траншею по веревочным меткам и намеченной глубине.
- В качестве дренажа нужно сделать песчано-гравийную подушку, тщательно утрамбовать ее.
- Смонтировать из досок опалубку, подпереть ее снаружи специальными подпорками, а внутри – распорками для предотвращения смещения при заливке.
- Установить в траншею арматуру, соединить ее проволокой в виде решетки, которая должна быть выше поверхности земли на 20 см.
- Высверлить в уже готовом фундаменте старого дома глухие отверстия длиной 35 см для соединения оснований.
- Заложить в отверстия арматуру, расклинить прутки на концах и привязать их к новому каркасу. Таким образом произвести жесткую сцепку фундаментов.
- Если решено сделать деформационный шов, то между основаниями прокладывают широкие листы теплоизолятора.
- Залить раствор, время высыхания и набора прочности составляет 3–4 недели. В течение этого времени необходимо увлажнять почву рядом с опалубкой, тогда высыхание бетона пройдет равномерно, без трещин или деформаций.
- После высыхания бетона укладывают слой гидроизоляции, затем возводят стены.
Если грунт на участке слабый, а веранда или беседка довольно тяжелая, то имеет смысл сделать свайный фундамент. Большую нагрузку может давать встроенный в стену массивный камин, бассейн, двухэтажная постройка.
Свайное основание делается следующим образом:
- винтовые сваи заглубляются в почву, чтобы их верхняя часть выступала над поверхностью;
- сверху крепят специальные опорные площадки;
- с помощью бруса или каркасной балки объединяют все винтовые опоры в единую конструкцию;
- очень важен тщательный контроль перепадов высоты при установке винтовых свай.
В случае пристройки павильона с бассейном необходимо:
- разметить габариты веранды и самого бассейна;
- вырыть котлован под чашу, прибавив по 1 метру к длине и ширине для обустройства боковых подушек и возможности прохода строителей;
- стенки котлована роют с небольшим уклоном для прочности;
- на дне насыпают дренажную подушку, гидроизолируют и укладывают теплоизоляцию чаши;
