Основы фундамента

Сравнение кирпичных и строительных растворов и бетонных блоков со стальными зданиями и их стоимостью

Сравнение кирпича, раствора и бетонных блоков со стальными зданиями и их стоимости https://www.alliedbuildings.com/wp-content/uploads/2022/03/image6-1024×733.jpg 1024 733 Стальные здания | Allied Стальные Здания Стальные Здания | Allied Steel Buildings //www.alliedbuildings.com/wp-content/uploads/2022/02/Logo.svg 28 февраля 2022 г. 18 ноября 2022 г.

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Резкие колебания цен на строительство требуют использования следующей информации в качестве общего руководства, понимая, что проблемы с цепочкой поставок, материальные затраты и потребительский спрос могут значительно повлиять на стоимость строительства.

Стальные здания — это экономичный метод строительства складов, производственных сооружений, школ, офисных зданий, амбаров, ресторанов и т. д. Стальные здания могут соответствовать большинству эстетических стилей, с множеством вариантов внешней отделки, включая кирпич, стеновые панели PBR, лепнину, дерево и др. Стальные здания обладают большей прочностью и долговечностью и требуют меньшего обслуживания, чем блоки или блоки из кирпича и строительного раствора или бетонной кладки (CMU).

В этой статье мы рассмотрим здания из кирпича, раствора и бетонных блоков и сравним их со стальными зданиями.

Краткая история масонства

На протяжении многих лет из кирпича строились дома, здания и даже некоторые из самых важных сооружений мира: римский Колизей, Тадж-Махал и пирамиды Гизы.

Вначале производство кирпича зависело от солнечного тепла. Рабочие смешивали грязь или глину с соломой или навозом, оставляя смесь выпекаться на солнце. В конце концов, они создавали формы, вырезая или используя простые формы. Однако в 3,500 г. до н.э. производители начали обжигать кирпичи в печах, что сделало их доступными в более холодном климате и распространило производство кирпича по всему древнему миру.

В конце концов, строители включили полые стены в конструкцию своих конструкций, чтобы предотвратить скопление воды. Полые стены состояли как минимум из двух блоков толстого кирпича с пустым пространством примерно 2 дюйма между ними, чтобы обеспечить точку выхода для любой влаги, проникающей через первый слой кирпича. Полые стены привели к идее пустот в кирпичах, которые в строительстве превратились в бетонные блоки кладки (CMU).

Одно из самых значительных достижений в производстве кирпича произошло в Нью-Йорке в 1852 году, когда Ричард ВерВалан изобрел паровую машину для производства кирпича. До его изобретения работникам машин приходилось лепить глину вручную. Его изобретение упростило производственный процесс и значительно увеличило производство, что привело к промышленному буму.

Широкое использование кирпича в конце 20-го и начале 21-го веков способствовало деградации земель и уничтожению природных ресурсов из-за удаления глины из земли и использования ископаемого топлива для питания печей, выделяющих парниковые газы. В ответ кирпичная промышленность перешла на более экологичные методы производства кирпича, включая использование природного газа и опилок.

Сегодня производители используют цемент, песок и щебень или легкие заполнители для изготовления кирпичей, а также гораздо более высокую температуру (2,000 ° F), чтобы улучшить их прочность и качество и создать огнестойкое, сейсмостойкое и звуконепроницаемое внешнее основание.

Введение стали

Сборные стальные здания состоят из изготовленных по индивидуальному заказу основных и второстепенных стальных элементов, которые соединяются болтами на месте.

Современное стальное строительство началось в конце 19 века, когда изобретатель Сидней Томас освоил способ удаления фосфора из стали, чтобы повысить ее качество и сделать производство менее затратным. В 1890 году в Чикаго был построен первый небоскреб со стальным каркасом – десятиэтажное здание Рэнда МакНалли. Промышленность продолжает совершенствовать производство и технологии, выпуская все более надежные продукты.

Сегодня, выбирая высококачественную стальную продукцию, такую как Allied Steel Buildings, вы экономите деньги на строительстве, энергии, техническом обслуживании и ремонте. Стальная конструкция обеспечивает бесконечные и универсальные варианты внешнего и внутреннего дизайна, чтобы обеспечить привлекательные и привлекательные здания.

Бетонные блоки или бетонные блоки (CMU)

Изобретение бетонных блоков произошло в 1830 году. Однако в США они не использовались широко до середины 20 века. Конструкция бетонного блока, изготовленного из портландцемента, заполнителей, таких как кварц и камень, и воды, не менялась десятилетиями.

Кроме того, сплошные или пустотелые блоки бывают различной формы, с двумя или тремя пустотами или сердцевинами, что делает их более легкими в обращении. Строители также могут заполнить отверстия цементным раствором/бетоном, чтобы укрепить стену.

Сравнение структурных свойств

Выбор лучших материалов для строительства обычно зависит от их стоимости и эффективности сопротивления нагрузкам и напряжениям, действующим на конструкцию, а также от размера и использования здания.

К счастью, хорошо зарекомендовавшая себя и стандартизированная промышленность строительных материалов подвергает конструкционные материалы процедурам контроля качества. Эти процедуры включают проверку и испытания в соответствии с национальными стандартами и научными методами испытаний. Глава 17 IBC 2021 определяет требования к качеству, качеству изготовления, строительным материалам и сборке.

Плотность строительных материалов

Плотность строительных материалов (кг/м3 или фунт/фут3) влияет на компактность изделия – чем плотнее, тем компактнее. Плотность включает в себя прочность материала, теплопроводность, теплопроводность и т. д. Чем выше плотность материала, тем выше его прочность, чтобы противостоять приложенным внешним силам. Плотность снижает теплопередачу и, следовательно, снижает теплопроводность.

Сталь: 490 фунтов/фут3, (7850 кг/м3)
Кирпич: 100-112 фунтов/фут3, (1600-1800 кг/м3)
Бетонный блок: 85–140 фунтов/фут3 (1361–2243 кг/м3)

Прочность на сжатие

Прочность на сжатие в строительстве относится к способности материала выдерживать сжатие и давление (несущая способность). В регионах, подверженных землетрясениям или экстремальным погодным условиям, часто требуется большая прочность на сжатие.

Сталь: 50,000 345 фунтов на квадратный дюйм (XNUMX МПа)
Кирпич: 1,000-2,000 фунтов на квадратный дюйм (7-14 МПа)
Бетонный блок: 2,489 фунтов на квадратный дюйм (175 МПа)

Предел прочности на разрыв

Прочность на растяжение показывает, насколько материал может растянуться без разрушения (точка разрушения). Например, растягивающее напряжение может возникать, когда вышеупомянутые силы давят на объект (например, на балку), в результате чего нижняя часть балки изгибается и растягивается.

Сталь: 50,000 350 фунтов на квадратный дюйм (XNUMX МПа)
Кирпич: 1,000-2,000 фунтов на квадратный дюйм (0.35-2.1 МПа)
Бетонный блок: 300–700 фунтов на квадратный дюйм (2–5 МПа)

Процесс строительства и сравнение затрат

Важнейшая часть процесса строительства включает в себя сравнение стоимости строительных материалов, таких как внешняя оболочка, которые соответствуют эстетическим, функциональным и бюджетным требованиям проекта. Сравнение стоимости внешней оболочки должно включать затраты на материалы и строительство, а также на бетонный фундамент. Итак, давайте посмотрим на разницу в стоимости между зданиями из бетонных блоков, кирпича и сборных стальных конструкций.

Бетон

Установка стены из бетонных блоков стоит от 15 до 30 долларов за кв. фут, что аналогично стоимости стены из сборного железобетона (от 2 до 20 долларов за кв. фут), но меньше, чем установка стены из литого бетона (от 30 до 2 долл. за кв. фут), которая требует больше труда.

Кирпича и раствора

Строительство новой кирпичной стены стоит от 15 до 60 долларов за фут2, в зависимости от размеров стены, стиля и типа дизайна.

Сборная сталь

В то время как цены резко различаются во время проблем с цепочками поставок и войны, стальные здания обычно в среднем составляют около 25 долларов за фут2. Кроме того, залитый бетонный фундамент стоит от 3.85 до 7 долларов за квадратный фут. Современные методы производства стали делают ее чрезвычайно экономичным строительным материалом. Кроме того, отечественная конструкционная сталь содержит от 2 до 77 процентов переработанной стали, что снижает цену на сталь. Для стальных зданий площадью менее 90 кв. футов Allied Steel Buildings предлагает клиентам этот калькулятор цен в режиме реального времени.

По нескольким причинам сборные стальные здания стоят меньше, чем стены из бетонных блоков и кирпича, но сталь обеспечивает большую прочность и долговечность и требует меньшего обслуживания.

В отличие от стеновых конструкций из кирпича и раствора или бетонных блоков, сборное стальное здание включает в себя крышу. Добавление крыши к зданию из кирпича, раствора или бетонных блоков площадью 2400 кв. футов будет стоить от 2 10,000 до 13,000 XNUMX долларов.
Прочность стальных строительных систем снижает затраты на материалы и оборудование по сравнению с кирпичными и бетонными конструкциями.
Сборные конструкции Allied Steel Buildings значительно сокращают время строительства, экономя время и деньги на рабочей силе. Простой характер каркасных и стальных конструкций требует меньше квалифицированных рабочих, чем кирпичные или бетонные методы, что еще больше снижает затраты на строительство. Более быстрое время завершения также снижает затраты на временное финансирование и страхование рисков строителей.

Стоимость кирпичного и минометного строительства против стоимости стального строительства

В отличие от обычного строительства из кирпича и раствора, сборные стальные здания включают в себя архитектуру и проектирование в стоимости. Архитектурно-инженерные работы для здания из кирпича и раствора или бетонных блоков добавят проекту около 15%.
Сталь обеспечивает большую долговечность, чем кирпич и раствор. Пористая природа кирпичей делает их восприимчивыми к влаге и коррозии из-за колебаний температуры и влажности, что может привести к структурным повреждениям и нездоровой плесени.

Бетонный блок против затрат на стальное строительство

Тяжелый бетон требует постоянного ухода от плесени и погодных условий, в отличие от стали.
Увеличенный вес бетона требует более толстых и дорогих фундаментов, чтобы поддерживать его устойчивость, в отличие от легких стальных конструкций.

Облицовка сборной стали современным сайдингом или кирпичной кладкой

Решение о том, какой тип облицовочных материалов для вашего сборного стального здания сводится к эстетике, функциональности, стоимости и климату. К счастью, вы можете выбрать из множества вариантов сайдинга для сборных стальных зданий, в том числе из кирпича.

Типы вариантов сайдинга для сборных стальных зданий

Облицовка кирпича (камня, скалы) металлическим зданием создает классический винтажный вид красного кирпича или другого цвета, соответствующего вашему стилю. Кроме того, шпон имеет ряд преимуществ перед настоящим кирпичом: меньший вес, влагостойкость и гибкость дизайна.

Стальные строительные панели PBR

Несущие ребристые панели Purlin представляют собой прочную, экономичную, воздухонепроницаемую и водонепроницаемую систему наружных стен, крыш, фасций и потолков для сборных стальных зданий. Большой выбор панелей, доступных во многих цветах, накладываются друг на друга, создавая прочный контакт металла с металлом и обеспечивая герметичную установку.

Экономичные стандартные панели Allied Steel PBR имеют небольшие ребра между глубокими ребрами в форме трапеции, чтобы добавить прочности без веса панелям, визуальной привлекательности и равномерному распределению теней по конструкции. Конструкция ножек с поясом обеспечивает постоянное выравнивание панелей и зацепление крепежных элементов.

Другие варианты строительных панелей Allied Steel

Изолированные металлические стеновые панели

Allied Steel предлагает изолированные металлические панели для стальных конструкций, состоящие из двух стальных слоев с сердцевиной из пенополиуретана или полиизоцианурата. Легкие, простые в установке панели отвечают как механическим, так и эстетическим требованиям, изолируя тепло, холод, огонь и звук, чтобы сэкономить на счетах за электроэнергию.

Архитектурные металлические стеновые панели

Скрытый крепеж (CF) Архитектурная панель (для стен, фасций)

Allied Steel обеспечивает чистый, современный внешний вид панелей из углепластика благодаря скрытому креплению и настенной системе. Стеновые панели CF бывают разных цветов и из стали 24 или 22 калибра, сформированной в секции шириной 16 дюймов и глубиной 3 дюйма.

Архитектурная панель с прямым креплением (только для стен)

Архитектурные панели с прямым креплением прикрепляются к открытой системе крепления, доступны в гладкой или рельефной отделке, во многих цветах. Панель поставляется в калибрах 22, 24, 26 и 29.

Штукатурка и деревянный сайдинг

Вы также можете применять лепнину и изучение дерева к Allied Steel Buildings. Штукатурка, нанесенная в виде панелей или спрея, смягчит резкое ощущение металла. Деревянный сайдинг придает конструкциям более эстетичный вид.

Спроектируйте идеальные сборные стальные здания с Allied Steel Buildings

Allied Steel Buildings создает прочные, долговечные и не требующие особого ухода конструкции различных стилей, цветов и вариантов облицовки. Стальные здания обеспечивают множество преимуществ, включая прочность материала и более простой и менее трудоемкий процесс строительства. Учитывая, что они, как правило, менее затратны, особенно во времена значительных затрат на строительство, стальные здания предлагают строителям большие возможности.

Свяжитесь с Allied Steel Buildings сегодня, чтобы узнать больше о стоимости стали и конструкционных преимуществах по сравнению со строительством из кирпича, раствора и бетонных блоков.

В этой статье мы подробно рассмотрим здания из кирпича, раствора и бетонных блоков и сравним их со стальными зданиями.

Деловые статьи – На работе

Под каждым домом есть фундамент, а под большинством фундаментов — фундаменты. Большую часть времени мы воспринимаем фундамент как должное, и обычно мы можем: для типичных почв обычный фундамент шириной 16 или 20 дюймов может более чем выдержать относительно легкий вес обычного дома.

С другой стороны, если вы строите на мягкой глинистой почве или если под частью вашего фундамента есть мягкая зона, могут возникнуть проблемы. Фундамент, хорошо себя зарекомендовавший на хорошей почве, может не так хорошо работать в условиях слабой несущей способности. Мы не часто видим полное разрушение, но нередко можно увидеть чрезмерную осадку, когда несущая способность грунта низкая.

Если весь дом оседает медленно и равномерно, дополнительная осадка не имеет большого значения; но если осадка неравномерная (дифференциальная осадка), может быть повреждение. Каркасный дом с деревянным сайдингом и внутренней отделкой из гипсокартона, вероятно, может выдержать до 1/2 дюйма дифференциального смещения фундамента, но даже 1/4 дюйма неравномерной осадки достаточно, чтобы вызвать трещины в кирпичной кладке, плитке или штукатурке.

Больше всего неприятностей вызывают нестандартные ситуации. Когда фундамент заложен не по центру, так что стена не опирается на опору, когда вы встречаете мягкую зону на строительной площадке или когда фундамент слишком мал, строитель сталкивается с призывом к суду. Если вы думаете, что впереди проблема, вы знаете, что должны остановиться и вызвать инженера. Но если риск низкий, вы хотели бы, чтобы работа продолжалась.

В этих сложных случаях полезно понимать несущую способность грунта и причины, лежащие в основе правил проектирования фундаментов. В очень прочных почвах небольшие ошибки, вероятно, не имеют большого значения. Однако на слабых или малоплодородных почвах лучше быть очень осторожными — некоторые решения, которые придумывают подрядчики, могут не сработать.

Я инженер-консультант, а также подрядчик, и меня вызывают во многих проблемных ситуациях. Я считаю, что люди лучше понимают проблемы, если у них есть базовые знания. Для удобства строителей в этой области и с риском упрощения я собираюсь использовать нетехнический язык в этой статье, чтобы кратко объяснить, как работают фундаменты, и представить некоторые идеи для решения особых ситуаций. Однако, когда вы смотрите на решения, которые я рекомендую, имейте в виду, что предполагается грунт с высокой несущей способностью. Каждый раз, когда вы сомневаетесь в почве под фундаментом, было бы разумно обратиться за профессиональной помощью.

Почему почвы имеют значение
В дополнение к обеспечению ровной платформы для форм или каменной кладки, фундаменты распределяют вес дома, чтобы почва могла нести нагрузку. Нагрузка распространяется внутри самого фундамента под углом примерно 45 градусов, а затем распространяется в грунте под более крутым углом, около 60 градусов от горизонтали (см. рис. 1).

Поскольку нагрузка распределяется, давление на грунт максимально прямо под фундаментом. К тому времени, как мы опустимся ниже фундамента на расстояние, равное ширине фундамента, единичное давление грунта упадет примерно вдвое. Спуститесь на то же расстояние еще раз, и давление упадет на две трети. Таким образом, почва прямо под фундаментом является наиболее важной, а также, как правило, наиболее подверженной насилию.

Когда мы выкапываем фундамент, зубья ковша взбалтывают почву и подмешивают в нее воздух, уменьшая ее плотность. Также в траншею может попасть грунт с насыпи. Эта рыхлая почва имеет гораздо меньшую несущую способность, чем исходная почва. Вот почему так важно уплотнить дно траншеи (используйте виброплиту для песчаных или гравийных грунтов и виброплиту для ила или глины). Если вы не уплотните эту почву, вы можете получить 1/2 дюйма осадки только на первых 6 дюймах почвы.

Если вы копаете слишком глубоко и заменяете почву, чтобы восстановить сорт, вы добавляете назад почву, которая расширилась на целых 50%. Под нагрузкой он снова уплотнится и вызовет оседание. Поэтому, когда вы заменяете материал в траншее, тщательно уплотняйте его или используйте крупный гравий. Гравий размером полтора дюйма или больше практически самоуплотняется, когда вы его укладываете. Под тяжестью деревянного дома он не осядет в значительной степени.

Типы почвы и подшипник. Тип и плотность родной почвы также важны. Международный строительный кодекс, как и код CABO перед ним, перечисляет предполагаемую несущую способность для различных типов почв (см. «Несущая способность почвы» ниже). Очень мелкие почвы (глины и ил) обычно имеют меньшую емкость, чем крупнозернистые почвы (пески и гравий).

Несущая способность почвы

Однако некоторые глины или илы имеют более высокую несущую способность, чем значения в кодовых таблицах. Если вы проведете тест почвы, вы обнаружите, что у вас более плотная глина с гораздо более высокой несущей способностью. Механическое уплотнение почвы также может повысить ее несущую способность.

Вы можете получить довольно хорошее представление о несущей способности грунта на дне траншеи с помощью ручного пенетрометра (рис. 2). Это карманное устройство представляет собой подпружиненный зонд, который оценивает давление, которое может выдержать почва, и откалиброван для получения показаний в тоннах на квадратный фут. На мой взгляд, такой должен быть у каждого подрядчика и инспектора по строительству — это поможет избежать многих неприятностей.

Рисунок 2. Плотность грунта в котловане автор проверяет с помощью пенетрометра. Прочность грунта непосредственно под фундаментом, где сосредоточены нагрузки, имеет решающее значение для работы фундамента.

Размеры фундамента
Итак, как несущая способность грунта связана с размером фундамента? Фундамент передает нагрузку на грунт. Чем меньше несущая способность грунта, тем шире должен быть фундамент. Если почва очень прочная, фундамент даже не является строго необходимым — просто почвы под стеной будет достаточно, чтобы удержать здание.

Минимальная ширина бетона или
Каменная кладка (дюймы)

Вы можете посмотреть рекомендуемый размер фундамента, исходя из размера и типа дома, а также несущей способности почвы (см. таблицу выше). Как видите, для тяжелых домов на слабом грунте нужны фундаменты шириной 2 фута и более. Но самые легкие здания на самой прочной почве требуют фундаментов толщиной 7 или 8 дюймов. Под стеной толщиной 8 дюймов это то же самое, что сказать, что у вас нет опоры.

Эти цифры исходят из предположений о весе строительных материалов, постоянной и статической нагрузки на крыши и полы. Допустимая несущая способность грунта под фундаментом должна равняться нагрузке, создаваемой конструкцией. Читая таблицу, вы видите, что код требует фундамента шириной 12 дюймов под двухэтажным деревянным каркасным домом в несущей почве 2,500 фунтов на квадратный фут. 12-дюймовый фундамент — это 1 квадратный фут площади на линейный фут, поэтому в кодексе говорится, что часть двухэтажного деревянного дома, опирающаяся на внешние стены, весит около 2,500 фунтов — может быть, немного консервативно, но разумно. Фундамент такого же размера требуется под одноэтажный дом, если он облицован кирпичом — считается, что кирпич весит как целый второй этаж.

Если бы у вас был инженер, спроектировавший фундамент на основе результатов испытаний грунта и ваших отпечатков, он бы суммировал фактический вес бетона, дерева и кирпича, которые вы будете использовать в своем здании, учитывал требуемые временные нагрузки и придумайте оценку веса вашего фактического дома, который ставится на основу. Это может быть немного меньше или немного больше, чем предполагает код. Затем он брал известную несущую способность грунта — сколько квадратный фут почвы может выдержать — и проектировал фундамент так, чтобы площадь под фундаментом, умноженная на несущую способность грунта, равнялась фактической или превышала ее. нагрузка.

На практике вам не нужно делать эту инженерию в большинстве домов. Сумма, которую вы бы отличали от стандартного фундамента, совместимого с кодом, не стоит беспокоиться. Если у вас нет подпорных стен или какой-либо другой особой ситуации, гонорар инженера, вероятно, не оправдан.

В любом случае, я бы не рекомендовал строителям сокращать стандартный размер фундамента, даже если они знают, что строят на прочной почве. Независимо от требований к опоре, каменщики и подрядчики по заливке стен хотят опоры для своих блоков или опалубки. Но урок, который нужно усвоить, заключается в том, что при очень прочных грунтах (емкостью 4,000 фунтов на квадратный фут или выше) фундаменты могут не быть строго необходимыми с точки зрения несущей способности. Это означает, что менее важно, например, правильно ли стена расположена в центре фундамента.

Исправления для неуместных опор
Иногда трудно разместить фундаменты в траншее, поэтому подрядчики часто видят стены, которые не находятся в центре фундамента (рис. 3). Фундаментная стена должна быть расположена правильно, чтобы поддерживать дом, конечно, поэтому она была размещена не по центру фундамента.

Рисунок 3. Эта неправильно установленная опора привела к смещению стены фундамента от центра. Если почва очень крепкая, это может не привести к проблемам. Однако, если фундамент находится на более слабом грунте, автор рекомендует его закрепить.

В хорошей несущей почве я бы не слишком беспокоился об этом фундаменте из-за нагрузок, связанных с простым деревянным каркасным домом. Полная ширина основания в любом случае не требуется для поддержки нагрузок; вы можете залить стену прямо по краю фундамента и при этом иметь достаточную поддержку. Однако, если вы начинаете заходить за край и стена выступает за опору сбоку или на конце, то вы начинаете прикладывать вращательную силу, на которую опора не рассчитана. В этом случае стоит подумать о привлечении инженера. (Если ваши почвы относительно мягкие, риск еще выше.)

Как инженера, меня попросили порекомендовать решения в случаях, когда фундамент размещен так, что стена после заливки фактически выходит за его пределы. Мои предложения отличаются для сильных почв, чем для средних или ниже средних почв (рис. 4). В грунтах с несущей способностью более 4,000 фунтов на квадратный фут я предлагаю проводить раскопки рядом с основанием и под ним и засыпать в пространство утрамбованный крупный гравий. Этого должно быть достаточно для поддержки стены. Если в стене есть шпоночный паз, заделайте его, а если из фундамента выступает сталь, отрежьте его. Просверлите отверстия и эпоксидную смолу в основании, чтобы связать стену с основанием, а затем сформируйте и отлейте стену. В более слабых грунтах вы должны усилить саму основу сталью и бетоном. Выкапывайте, как и раньше, но вместо гравия просверлите боковую часть фундамента и вставьте в него стальные дюбели из эпоксидной смолы, а затем залейте бетоном, чтобы расширить фундамент до нужной ширины.

В более слабых грунтах вы должны усилить саму основу сталью и бетоном. Выкапывайте, как и раньше, но вместо гравия просверлите боковую часть фундамента и вставьте в него стальные дюбели из эпоксидной смолы, а затем залейте бетоном, чтобы расширить фундамент до нужной ширины.

Охватывая мягкое место
На некоторых участках есть случайные слабые места на хорошей в остальном почве. Такие места обычно обнаруживаешь, когда вбиваешь колья для опорных форм — ударяешь по колу, и он почти исчезает с одного удара. Может быть, есть слой мягкой глины, который поднимается со дна старого озера под углом и просто пересекает вашу траншею в одном или двух местах. Если кол легко погружается под давлением руки, есть повод для беспокойства (рис. 5).

Рисунок 5. Если опалубка слишком легко погружается, возможно, почва слишком мягкая. Для локализованных слабых мест автор рекомендует расширить основание. Во влажных, грязных местах он рекомендует утрамбовывать большие булыжники в грязь, чтобы обеспечить опору.

Возможно, вам придется выкопать землю за слабое место и установить более глубокую опору, а затем залить более высокую стену. Или вам, возможно, придется проткнуть мягкий материал, чтобы получить представление о хорошем материале. Другой вариант — выкопать мягкую почву и заменить ее уплотненным гравием или низкопрочным бетоном, также называемым «тощей засыпкой» (см. «Быстрое лечение проблемных почв», 1/00).

Но во многих случаях расширение фундамента является самым простым решением. Если у вас есть 16-дюймовая опора, увеличение ее до 32 дюймов удваивает вашу опорную поверхность, делая опору подходящей для почвы с половиной емкости.

Если вы увеличите ширину фундамента, код также потребует увеличения толщины (рис. 6). Это связано с тем, что слишком широкий и недостаточно толстый фундамент будет испытывать силу изгиба, которая может привести к растрескиванию бетона. Предполагается, что выступ фундамента с обеих сторон стены не превышает глубины фундамента.

Так, например, основание шириной 32 дюйма под 8-дюймовой стеной должно иметь толщину не менее 12 дюймов. Однако вместо этого вы можете усилить фундамент поперечной сталью (идущей в поперечном направлении, а не вдоль фундамента). В большинстве жилых помещений стержня № 4 с шагом 12 дюймов будет достаточно для фундаментов толщиной 8 дюймов и шириной до 4 футов. Сталь должна быть размещена примерно в 3 дюймах от нижней части фундамента.

Несмотря на то, что многие подрядчики делают это, одна вещь, которая не поможет вам перекрыть слабое место в почве, — это добавить больше стали вдоль длинного размера фундамента. В такой ситуации вставлять больше продольной стали в фундамент — пустая трата времени и денег. Если вы собираетесь добавить продольную сталь, поместите ее там, где она будет полезна: в стене, а не в фундаменте. Точно так же, как 2×12 на ребре намного прочнее, чем 2×4 на плоскости, сталь в верхней и нижней части 8-футовой или 9-футовой стены выполняет гораздо больше работы, чем сталь, помещенная в тонкую маленькую опору (рис. 7). Стена с двумя перекладинами № 4 вверху и двумя внизу может без проблем охватывать небольшую мягкую область.

Вода в раскопках
Когда вы работаете в районе с высоким уровнем грунтовых вод в сезон дождей, вы иногда обнаруживаете, что грунтовые воды движутся в вашу траншею. Если поток достаточно медленный, чтобы вы могли откачивать воду, не возвращая ее обратно, то это лучшее решение. Вы можете поместить бетон в воду на глубину до 1 дюйма — бетон в 2 раза тяжелее воды, и он вытеснит воду. В этом случае вы можете утолщать фундамент, потому что нижняя часть бетона может впитать немного воды и быть немного слабее, чем обычно.

Но если почва рыхлая и пористая, и вода и почва продолжают возвращаться в траншею, когда вы откачиваете воду, используйте крупный заполнитель для создания траншеи. Для этого лучше всего подойдет крупный камень или булыжник диаметром 2 1/2 или 3 дюйма (рис. 8).

Когда вы формируете фундамент, поместите достаточно большой камень во влажную, грязную зону, чтобы подняться над уровнем грунтовых вод. Вдавите камень в грязь, затем залейте фундамент. Крупный заполнитель позволяет навозу заполнять поры, но пока все куски камня соприкасаются друг с другом, камень может передавать нагрузку.

Читайте также:

Barrisol Mirror® - Детали

Если камень уложен в опалубку так высоко, что фундамент становится слишком тонким (толщиной менее 4 дюймов), поместите поперечную арматуру для его усиления, как показано на рис. 6 (убедитесь, что фундамент достаточно толстый, чтобы покрыть сталь на не менее 3 дюймов).

Изменения высоты
Довольно часто короткая стена примыкает к высокой стене, особенно на севере, где у большинства домов есть полноценные подвалы, а в гаражах только короткие морозостойкие стены. Кодекс требует сплошных фундаментов во всех точках (рис. 9). Но эта часть кодекса восходит к тем временам, когда фундаменты в основном делались из бетонных блоков, а не из литого бетона. Кирпичные фундаментные стены не имеют реальной несущей способности, поэтому при изменении высоты их приходится снимать.

Рисунок 9. Ступенчатые фундаменты используются при перепадах высот в каменных фундаментах, но могут не потребоваться для монолитных бетонных фундаментов.

Бетонные стены, с другой стороны, могут быть усилены сталью для перекрытия проемов. Это означает, что опоры могут быть прерывистыми, прыгая с высоты 4 фута на высоту 8 или 9 футов. Более короткая стена может охватывать расстояние (рис. 10).

Рисунок 10. Была сформирована и отлита короткая железобетонная стена, перекрывающая расстояние от ее основания до прилегающей стены (траншея будет засыпана, как обычно).

Бетон должен быть соответствующим образом армирован. Типичная ситуация в доме, где 4-футовая антиморозная стена гаража должна иметь пролет 4 фута или меньше и соединяться с основным фундаментом, требует двух стержней № 4 вверху стены и двух стержней № 4 внизу. Сталь должна выступать на 3 фута в основную стену и на 3 фута в более короткую стену за точку, где начинается фундамент (Рисунок 11).

Для этой детали фундаменты формируются и отливаются как обычно. Когда вы формируете стены, дно форм должно быть закрыто куском дерева там, где формы проходят над пустым пространством. В стране термитов эту древесину нужно сдирать, когда формы отрываются.

Брент Андерсон является инженером-консультантом и подрядчиком по бетону, который входит в комитет 332 Американского института бетона, жилой бетон.

Эта статья была предоставлена www.jlconline.com. JLC-Online выпускается редакторами и издателями The Journal of Light Construction, ежемесячного журнала, предназначенного для строителей жилых и легких коммерческих зданий, ремонтников, дизайнеров и других специалистов в области торговли.