Jedną z ważnych kwestii na etapie projektowania domu jest wyliczenie fundamentu. Trwałość i niezawodność budynku będzie zależeć od tego, jak dobrze zostanie wykonany. Przy jej obliczaniu biorą pod uwagę rodzaj konstrukcji, materiał przyszłego domu, cechy gleby i warunki klimatyczne.
Najbardziej wiarygodną rzeczą jest powierzenie obliczeń fundamentów (dla domu o trzech kondygnacjach) firmie projektowej. Jeśli jednak budynek jest planowany nie wyższy niż dwa piętra, całkiem możliwe jest wykonanie projektu samodzielnie.
Jak wybrać odpowiedni podkład do swojego domu?
Istnieje kilka rodzajów fundamentów używanych w budownictwie prywatnym. Zależą one od tego, z jakiego materiału zostanie wykonany dom, a także od rodzaju gleby w okolicy. Materiał budynku określa jego wagę. Im jest większy, tym mocniejsza powinna być podstawa.
Oprócz ciężaru domu decydującym czynnikiem jest nośność gruntu. Im wyższa jego gęstość, tym większe obciążenie może przenosić bez deformacji. Dlatego określenie rodzaju gleby pomoże prawidłowo podejść do wyboru projektu i materiału fundamentowego. Wobliczenia uwzględniają również właściwości gleby, takie jak ziarnistość, ruchliwość, wilgotność.
Trzecim czynnikiem wpływającym na rodzaj podłoża będą warunki klimatyczne. Wiążą się one z sezonowymi obciążeniami od śniegu na dachu, które zwiększają masę domu, a także głębokość zamarzania. Ta ostatnia określa, który projekt, a także wielkość penetracji, należy zastosować.
Jak fundament zależy od gleby?
Przed rozpoczęciem obliczeń fundamentów domu przeprowadzane jest badanie gleby. Jego celem jest określenie maksymalnego obciążenia, które można przyłożyć do jednostki powierzchni. Uwzględniany jest również stopień falowania. Ten wskaźnik wskazuje, jak bardzo fundament zostanie wypchnięty z ziemi, gdy gleba zamarznie. Również - im wyższy ten wskaźnik, tym dłuższy będzie skurcz. Niektóre rodzaje fundamentów nie mogą być stosowane na ruchomych gruntach. Zły wybór doprowadzi do zniszczenia domu.
Rodzaje gleby
Istnieją następujące rodzaje gleb:
- Gleby skaliste i kamieniste. Te odmiany są najtrwalsze. Są w stanie wytrzymać każde obciążenie przy minimalnym skurczu i nie podlegają falowaniu z powodu braku w nich wody. Idealny do każdego rodzaju podkładu.
- Gleby chrzęstne. Składają się z połączenia piaskowca, kamieni i gliny. Woda również nie zalega w tego typu glebach, więc falowanie nie występuje zimą.
- Gleby piaszczyste. Dobrze nadaje się do budowy. Nie gromadzą nadmiaru wilgoci, alezamarznąć zimą do głębokości 1 metra, w zależności od regionu.
- Glina. Gromadzi wilgoć i jest z niej słabo uwalniana. Dlatego zimą mocno zamarza. Przy obliczaniu kosztu fundamentu należy uwzględnić dodatkowe koszty poduszki z piasku pod fundamentem. Przepłynie przez nią nadmiar wody. Jeśli nie zostanie to zrobione, spód fundamentu zamoczy się, a podczas zamarzania beton zacznie się zapadać. Zamrażanie gleb gliniastych sięga 1,5 metra.
- Ił i glina piaszczysta. To rodzaj mieszanki piasku i gliny. W zależności od stosunku gliny do piasku, gleba może zarówno zatrzymywać wilgoć w środku, jak i przepuszczać ją przez siebie. Dlatego jak silne będzie falowanie w tym przypadku, musisz spojrzeć na stosunek, a także na to, jak mroźne są zimy w tej strefie klimatycznej.
- Torfowiska i bagniste gleby. Obliczanie fundamentów dla tej kategorii rozpoczyna się od obowiązkowego opracowania geodezyjnego. Takie gleby charakteryzują się bliskim występowaniem wody i mają niską nośność. Ponadto mają niejednorodność, co zwiększa ryzyko budowy. Podczas budowy fundamentu wykonuje się wiele dodatkowych prac w postaci zagęszczenia gruntu z częściową wymianą torfu zasypką piaskową, układaniem szczelin drenażowych. Najbardziej uzasadniona na takich glebach jest budowa monolitycznych fundamentów z płytek i pali.
Fundamenty palowe
Ten rodzaj podkładu jest używany do różnych celów. Pale są używane do budowy lekkich domów szkieletowych. Nie ma dużego obciążenia na fundamencie, więcwzdłuż obwodu przyszłego domu i zamiast ścianek działowych w ziemię wkręca się słupy, które będą służyć jako podstawa.
Kolejną opcją, w której stosuje się pale, jest budowa na ruchomych glebach. Na przykład na glebach bagiennych. Wykorzystywane są tu pale żelbetowe, które poprzez wbijanie lub wibrowanie wbijane są w grunt do bardziej stabilnych i trwałych warstw.
Jak obliczyć fundament pala?
Przy obliczaniu fundamentu palowego określa się przekrój pali, odległość między nimi oraz ich długość. Z tych trzech elementów z góry znany jest tylko przekrój. Pozostałe wskaźniki są obliczane na podstawie następujących parametrów:
- Załaduj na ruszt. Ten parametr obejmuje całkowitą wagę wszystkich możliwych obciążeń, w tym ciężar domu, mebli, wyposażenia, obciążenia śniegiem, żywych ludzi.
- Załaduj na pojedynczy stos. Będzie to zależeć od nośności jednego elementu bez jego niszczenia.
Ciężar, który spadnie na jeden element fundamentu palowego, można określić według wzoru:
P=(0, 7 • R • S) + (u • 0, 8 • fin • li), gdzie:
- P - dopuszczalne obciążenie, które spadnie na jeden stos;
- R - wytrzymałość gruntu, która jest określana po pomiarze geodezyjnym;
- S - pole przekroju tej części pala, z którą spoczywa na ziemi;
- u - obwód samego stosu (znaleziony na podstawie wzoru na obwód);
- fin - siła tarcia występująca od boku ścian pali (pobrana z danych tabelarycznych);
- li -grubość warstwy gruntu, na której będzie skręcany pal (wybierana z tabeli w zależności od nośności gruntu);
- 0, 8 to stosunek.
Po obliczeniu możliwego obciążenia jednego stosu, znając całkowitą wagę domu, możesz określić wymaganą liczbę pali i odległość między nimi: l=P/Q, gdzie Q jest ciężarem budynek na metr fundamentu.
Jak określić wagę domu?
Zanim wykonasz obliczenia fundamentu dowolnego typu, określana jest całkowita waga domu. Znając jego konstrukcję i materiały, z których się składa, możesz obliczyć masę korzystając z poniższej tabeli.
| Element budowlany i materiał do produkcji | Grawitacja (kg/m2) |
| 1 grubość ściany z cegły | 684 |
| Mur z cegły o grubości 1,5 cegły | 918 |
| Ściana drewniana 200mm | 100 |
| Ściana drewniana 300mm | 150 |
| Ściana domu szkieletowego o grubości izolacji do 150 mm | 30-50 |
| 80mm ściany z płyt gipsowo-kartonowych | 27, 2 |
| Izolowane ściany gipsowo-kartonowe 80 mm | 33, 4 |
| Izolowane sufity drewniane | 100-150 |
| Żelbetpłyty o grubości 220 mm | 500 |
| Dach pokryty następującymi materiałami | Grawitacja (kg/m2) |
| Deska deskowa i metalowe płytki | 60 |
| Płytki bitumiczne | 70 |
| Płytki ceramiczne | 120 |
| Ładunki sprzętu, mebli i ludzi | 150 |
| Obciążenie śniegiem | Zależy od geometrii dachu, materiału, regionu. |
Betonowy fundament
Głównym materiałem do budowy fundamentów jest beton. Pozwala na wykonanie podstaw w postaci filarów zatopionych w ziemi. Przed wylaniem wierci się w ziemi otwór. Następnie montuje się w nim ramę ze stalowego zbrojenia i zalewa betonem. Deskowanie o wymaganej wysokości wykonuje się nad poziomem gruntu. Pod budynkiem zainstalowano kilka podobnych filarów w odstępach 1,5–2 metrów. Taki fundament stosuje się na gruntach stabilnych, niepodlegających falowaniu.
Podkład w paski
Ta odmiana z kolei dzieli się na głębokie i płytkie fundamenty. Różnica między nimi polega na tym, że pierwsza jest używana do ciężkich domów, a także w zimnych regionach, gdzie występuje duża głębokość zamarzania gleby. Wersja płytka może być stosowana do budynków o niskiej zabudowie, a także nagleby o dużej wytrzymałości. Nie zaleca się stosowania na piaskowcach i glinach. Może pęknąć z powodu nierównomiernego skurczu. Obliczenie fundamentu listwowego przeprowadza się w zależności od jego występowania. Płytka znajduje się na głębokości 0,5–0,7 metra. Głęboki pasek znajduje się poniżej głębokości zamarzania.
Fundacja monolityczna
Ten fundament jest wykonany w formie solidnej płyty, która jest wylewana na poduszkę z piasku. Ta odmiana może być jedyną opcją do budowania na niestabilnych glebach. Ponadto monolit nie podlega falowaniu. Jedyne, na co trzeba zwrócić uwagę, to idealnie wypoziomowana powierzchnia, na którą wylewa się podkład piaskowy. Jeśli tego nie zrobisz, z czasem poduszka zacznie zsuwać się wraz z domem.
Obliczanie fundamentów domu: instrukcje krok po kroku
Przede wszystkim musisz dowiedzieć się, jakie parametry musisz obliczyć. Po pierwsze jest to szerokość (dla fundamentu pasmowego), liczba pali (dla fundamentu palowego). Po drugie, ilość betonu wymagana do wylania.
Przyjmijmy na przykład obliczenie fundamentu pod listwę i określmy: czy planowana szerokość listwy pozwoli utrzymać ciężar domu? Do tego potrzebujesz:
- Znajdź obwód fundamentu. Złóż wszystkie boki domu i dodaj długość wewnętrznych ścian nośnych.
- Obliczamy beton na fundament: otrzymaną wartość mnożymy przez szerokość i wysokość. W ten sposób znajdujemy wymaganą objętość.
- Objętość mnożymy przez 2500 (ciężar właściwy betonu). Wwynikiem jest ciężar konstrukcji betonowej.
- Wykonujemy obliczenia zbrojenia fundamentu i dodajemy wynik do poprzedniego.
- Wagę domu dodaje się do uzyskanej wartości, a następnie wynik dzieli się przez powierzchnię fundamentu. Jest to nacisk, jaki budynek będzie wywierał na jednostkę powierzchni.
- Następnie sprawdzane jest w tabeli z charakterystykami, czy Twój rodzaj gleby może wytrzymać takie obciążenie. Jeśli nie, zwiększa się szerokość i ponownie wykonuje się obliczenia fundamentu.
Po określeniu wymaganej objętości betonu obliczany jest koszt pracy i materiałów. Obliczenie kosztu fundamentu zależy od ceny rynkowej marki betonu wymaganego do budowy, od wymaganej ilości zbrojenia, a także od kosztów transportu materiałów na plac budowy.
Ile zbrojenia jest potrzebne do wykonania fundamentu
Konstrukcje betonowe znacznie zwiększają swoją wytrzymałość na zginanie, jeśli wewnątrz jest zastosowana metalowa rama. W zależności od rodzaju fundamentu stosuje się pręty o różnych średnicach. Przy obliczaniu zbrojenia fundamentu uwzględnia się ciężar domu. Gęste grunty zmniejszają odkształcenia betonu pod ciężarem konstrukcji, co wpływa na zmniejszenie ilości zbrojenia.
Do podkładu listwowego używa się prętów o średnicy 10–16 mm. Są one umieszczane w szalunku w odstępach co 10-15 cm i są połączone poprzecznymi prętami, które są mocowane drutem dziewiarskim. Jak fundacja doświadczaobciążenie poprzeczne, wówczas uderzenie główne pada na podłużne pręty zbrojenia. W związku z tym można zastosować zbrojenie poprzeczne o mniejszej średnicy.
W przypadku monolitycznego podłoża z płytek stosuje się cienkie zbrojenie od 10 mm lub siatkę wzmacniającą. Jeśli płyta jest wykonana na niestabilnym gruncie lub waga domu jest duża, wówczas średnica prętów wzrasta. Caracas jest wykonany w formie siatki z krokiem 20 cm. Jeśli wysoka wytrzymałość płyty nie jest wymagana, pręty zbrojeniowe można zastąpić siatką.
