Plovoucí základ – deska na volné půdě
Základ je samozřejmě nejdůležitější, ale našim očím téměř zcela skrytá část domu. Navíc si žije svůj tajuplný život, který ani stavitelé nejsou vždy schopni pochopit. Odborníci říkají, že mezi veškerým moderním množstvím struktur existuje jedna, která je univerzální a nezpůsobuje problémy během provozu. Říká se tomu plovoucí základ. Náš článek vám řekne o vlastnostech jeho stavební technologie.
Na výstavbu spodní stavby (základu) nejsou finanční prostředky,
žádné závislosti by se nemělo šetřit.
Pozice lekce
(první ruská stavba
normativní dokument)
Rozhovor o „plovoucí“ nadaci bych rád začal citací útržku korespondence, kterou jsme našli na webu jedné ze stavebních společností.
Otázka vývojáře: „Řekněte mi, jak správně vyplnit pevný základ monolitickou deskou bez suterénu? Půda kypří do hloubky 1 m (co bude dál, není známo, pravděpodobně to samé). Voda je v hloubce 0,8-1 m, zámrzná hloubka je 1,8 m Rozměry domu jsou 14 10 m. Obytná budova je dvoupodlažní, první patro je zděné, druhé dřevěné. Pokud poskytnete technologii krok za krokem, budu vám vděčný. »
 foto 1 |  foto 2 |  foto 3 |  foto 4 |
1, 2. Pískový polštář (příklad 1) byl pokryt vrstvou hydroizolace (foto 1). Dvouvrstvý výztužný rám byl vyroben z 16 mm tyčí, které byly vázány ocelovým drátem (foto 2). Velikost rámových buněk je cca 15 15 cm
3, 4. Betonový vůz se nemohl dostat na staveniště (příklad 1) po starém a dosti úzkém staveništi – beton musel být vyložen u brány do speciálního boxu a následně dopraven na kolečkách (foto 3). K tomu byla na výztužný rám položena prkenná plošina (foto 4)
Odpověď odborníka: „Na vaši otázku řeknu následující: stavět takový základ pro takovou stavbu není vhodné ani z konstruktivního, ani ekonomického hlediska. Při takové základní ploše a zatížení (cihlové stěny prvního patra) bude muset být deska nalita poměrně silná, nemluvě o objemové výztuži po celé její ploše. Navíc jste neuvedli, jak je plánováno pokrytí prvního patra: pokud se použijí železobetonové desky, znamená to dodatečné zatížení základu, které ovlivní vyztužení a tloušťku desky.
V tomto případě vám doporučuji provést znuděný základ. Po vyvrtání otvorů o průměru 40 cm a hloubce 2-2,5 m v krocích po 2,5-3 m do nich nainstalujte výztužnou klec a naplňte je betonem, uvolněte výztuž nad úrovní nalévání, abyste připevnili rám grilu k to. Poté pod roštovými pásy vytvořte polštář proti vztlaku, nainstalujte prkenné bednění, do něj položte armovací rám a vyplňte rošt po obvodu budovy a pod nosnými zdmi.“
5, 6. Betonová vrstva (příklad 1) byla pečlivě vyrovnána dřevěným hřebenem sraženým na místě (foto 5) a poté zhutněna pomocí hloubkového vibrátoru (foto 6).
7. Po vytvrdnutí betonu (asi po 3 týdnech) byl na desku postaven základ budoucího venkovského domu ze škvárových tvárnic (příklad 1) – jeho pásy jsou umístěny pod vnějšími a nosnými vnitřními stěnami. V místě instalace ohřívací pece byla položena podpěra sloupu
8. Podzemní voda v oblasti (příklad 2) leží velmi vysoko – jáma hluboká 1,5 m ihned naplněná vodou
Když čtete takovou radu, jste v pokušení zeptat se odborníka, který odpověděl na otázku: „Vážený, četl jste ten dopis pozorně?“ Koneckonců obsahuje všechny klíčové informace: „hlína do hloubky 1 m“, „voda stojí v hloubce 0,8–1 m“, „co bude dál, není známo“. Přeloženo do běžného jazyka to znamená, že všechny pokusy developera vykopat příkop nebo vyvrtat studnu více než 1 m hlubokou selžou: budou okamžitě zaplaveny vodou a poté zcela zakryty. Chcete-li použít doporučený základ pilotové mříže, v tomto případě budete muset nejprve provést georekognoskaci, která vám umožní pochopit, zda je pod staveništěm pevná vrstva půdy a v jaké hloubce se nachází (koneckonců, hromady by na něm měly spočívat). Ale to není všechno. Do každé vrtané studny je nutné ihned osadit pažnicovou trubku, například azbestocementovou trubku, která za prvé zabrání zatažení studny zeminou a za druhé následně zabrání přístupu vody z hl. zem na beton nalitý do studny (voda ze studny se odčerpá bezprostředně před nalitím). Jakmile jsou hromádky naplněny, můžete začít vyrábět gril. (Podrobně jsme o takovém založení psali v IVD, 2008, č. 3.) V posuzovaném případě se zdá, že developer spoléhající na dosavadní stavební zkušenosti (vlastní či sousedovy) nebo se tím vším nechce řešit že měl pravdu, když se rozhodl nalít monolitickou desku. Koneckonců, takový základ se podle odborníků chová na jakékoli půdě win-win. Ptající se o tom věděl, ale specialista ho prostě neslyšel. Pokusme se napravit nedostatek a říci vám o stavbě základových desek o ploše 36 a 190 m 2.
9. Dlouho před založením základů (příklad 2) byly k domu připojeny plynové a vodovodní potrubí a z něj byly položeny izolované „topení“ do lázeňského domu a garáže.
10, 11. Žebra po obvodu desky (příklad 2) měla průřez pravoúhlého lichoběžníku o výšce 325 mm (foto 10), mezilehlá žebra – rovnoramenný lichoběžník o výšce 200 mm ( Foto 11). Aby se stěny rýh nedrolily, byly vyztuženy tabulovou břidlicí
12. Po předběžné montáži výztužných rámů žeber (příklad 2) byly tyto vyjmuty z drážek a pískový polštář byl překryt plastovou fólií, aby vlhkost z betonu nešla okamžitě do písku. Poté byly rámy žeber položeny na místo a byl vytvořen deskový rám z tyče o průměru 12 mm, jejíž tloušťka byla dle projektu 175 mm.
Dopad na podporu
Základ je nosná část budovy určená k přenosu zatížení z výše uvedených konstrukcí na půdu umístěnou pod domem. Struktura, materiál a hloubka základů závisí na velikosti a povaze jejich zatížení, na „kapitálu“ a konstrukčních prvcích budovy (přítomnost suterénu atd.), jakož i na přírodních podmínkách staveniště (hloubka promrzání půdy, povaha jejich výskytu, přítomnost podzemní vody atd.).
Ve zjednodušené podobě můžeme předpokládat, že na základ působí dva druhy zatížení v přímo opačných směrech: shora dolů – zatížení vytvářená konstrukcí domu, zdola nahoru – zatížení působící na základ od zeminy.
Zatížení vytvářená konstrukcí domu se dělí na trvalé a dočasné. Konstanty zahrnují hmotnost stavebních konstrukcí (samotný základ, stěny, stropy, střešní krytina atd.) a provozní zatížení (hmotnost nábytku, zařízení, osob). Mezi dočasné faktory patří hmotnost sněhové pokrývky a zatížení větrem. Doba závisí na regionu a sklonu sklonu střechy. Například pro moskevskou oblast s plochou střechou se bere v úvahu zatížení sněhem 180 kgf / m 2 a při úhlu sklonu 60 tato hodnota klesá téměř na nulu. Zatížení větrem je zahrnuto do výpočtů pouze při sklonu střechy větším než 30, přičemž se vybere z tabulky v závislosti na umístění objektu: ve městě, v lese, na volném prostranství atd. hodnota tohoto zatížení pro Moskevskou oblast je 35 kgf / m 2.
Zatížení působící na základ od zeminy se také dělí na trvalé a dočasné. Mezi konstanty patří především odporová síla zeminy (závisí především na jejím složení, charakteru jejího výskytu a únosnosti). Dočasné jsou síly tzv. mrazového zvednutí, o kterých stojí za to mluvit podrobněji.
Podzemní voda se při teplotách pod nulou mění v led a zvětšuje svůj objem asi o 10 %. To je hlavní důvod mrazového vzdouvání (bobtnání) půdy, na které jsou jíly a hlíny nejnáchylnější. Když dojde ke zvednutí, začnou na základovou stěnu z obou stran působit nejen tlakové, ale i tečné síly, které mají tendenci ji tlačit nahoru. Velikost těchto sil je přímo úměrná hloubce zamrznutí a může dosáhnout 12 kN na 1 m 2 . Při promrzání zeminy pod hloubkou základové základny se k ní přidává vztlaková síla působící na základnu, jejíž velikost je řádově větší než součet bočních vztlakových sil.
Je jasné, že základ (a tedy i dům na něm postavený) může být v klidu pouze tehdy, když se síly působící na něj v opačných směrech vzájemně vyrovnávají. Ale pokud jsou síly vytvořené zvedáním příliš velké, základy se nevyhnutelně začnou zvedat. Po rozmrznutí půdy se základ buď může vrátit na své původní místo, nebo se nevrátí, a co je ještě nebezpečnější, může se vrátit nerovnoměrně. Právě v druhém případě je nejpravděpodobnější deformace – jak základu, tak konstrukce na něm stojící.
Půdy, které se při zatížení silně stlačují, jako je rašelina, nejsou o nic méně nebezpečné než kypřené půdy pro budovy.
Jak se chránit před neštěstím?
Aby se předešlo smutným důsledkům sil mrazu působících na základ, jsou přijata určitá konstruktivní opatření. Za prvé, podešev je umístěna pod úrovní mrazu půdy (v tomto případě na ni nepůsobí zvedací síly zespodu). Za druhé, základové stěny jsou odlity ze železobetonu. Za třetí rozšiřují základnu základu (funguje jako druh kotvy). Za čtvrté, dělají stěny nikoli svislé, ale směrem nahoru se zužující (pak se v důsledku sevření stěn nadzvedáváním půdy objeví nejen síla, která ji nadzvedává, ale také její pravý opak). Za páté, pokrývají stěny materiálem, který po nich klouže (například střešní lepenka), který působí jako mazivo. Je zřejmé, že realizace každého z uvedených opatření vyžaduje dodatečné kapitálové investice. A žádný z nich není použitelný pro vysoce stlačitelné půdy.
Existuje však jiný způsob: vytvoření pevné desky, která vám umožní co nejrovnoměrněji rozložit zatížení působící na základ jak ze strany konstrukce, tak ze strany půdy. A položit tuto desku v takové hloubce, kde na ni nebudou působit tažné síly vůbec, nebo budou vyváženy zatížením od konstrukce. A aby ještě více snížili vliv těžných sil na takovou desku, nahrazují zeminu pod ní pískem (vytvářejí pískový polštář, který má tlumit dopad případných sil z půdy). Takový základ, i když podléhá sezónním pohybům, je bude vnímat (odpustí nám odborníci nevědeckou terminologii) stejně jako silná bárka s plochým dnem – houpáním na světelných vlnách. To znamená, že bude stoupat a klesat společně se zemí, aniž by se deformovala, a tedy bez způsobení deformace konstrukce na ní postavené.
Takové základy se nazývají plovoucí základy. Lze je použít pro stavbu domů na všech typech půd (včetně rašelinišť, těžkých těžebních, objemných, poklesových a slabě únosných půd) a v jakékoli hloubce podzemní vody, včetně velmi mělkých. Jejich provedení je plná nebo příhradová deska z monolitického železobetonu (beton musí být minimálně třídy B15 a mrazuvzdornosti F75). Právě tuhá prostorová výztuž po celé nosné rovině umožňuje takovýmto základům odolávat střídavému zatížení vznikajícímu nerovnoměrným pohybem zeminy bez lokální deformace. Velká opěrná plocha umožňuje snížit tlak na zem na 10 kPa (0,1 kgf/cm 2 ). Mezi výhody masivních desek patří jednoduchost jejich konstrukce a mírně nižší cena ve srovnání s klasickými základy, vhodnými pro použití v dříve uvedených obtížných geologických podmínkách.
Kdy by měla být použita pevná deska a kdy by měla být použita deska příhradová? Pro domy s velkou plochou nebo složitým tvarem se doporučuje masivní deska o tloušťce 150-180 mm, s obrysovými a příčnými žebry (rozteč žeber je přibližně 2 m). Pro menší domy je vhodná hladká monolitická deska (250-300 mm) a pro kompaktní budovy (garáže, lázně) – příhradová deska o velikosti buněk asi 1,5-1,5 m. Přejděme ke konkrétním příkladům.