Фундамент под строительство деревянной террасы

В данной статье я расскажу об особенностях фундамента под строительство деревянной террасы, на примере покажу, как рассчитать и разместить такие опоры и как приготовить для них бетонную смесь.

Фундамент – основа любой конструкции. И эта основа обязательно должна быть надежной, поэтому «на глаз» лучше ничего не строить, а точно рассчитать все параметры.

Фундамент для террасы представляет из себя чаще всего цилиндрические бетонные опоры. Основные параметры для таких опор следующие:

- высота опоры над уровнем земли,

- глубина опоры (то есть на какую глубину опора уходит под землю),

- диаметр опоры.

Если первые два параметра чаще всего берутся стандартные, высота опоры 6 дюймов, глубина – 4 фута, то последний параметр нужно просчитывать.

Давайте рассмотрим подробнее, какие величины влияют на диаметральный размер опоры. И сделаем мы это на конкретном примере.

Все размеры в данном примере проставлены в футах и дюймах, если Вы будете работать в метрах и сантиметрах, для справки следующая информация:

1 фут = 12 дюймов,

1 дюйм = 2.54 см.

На рисунке 1 показан эскиз террасы, которая состоит из основной большой площадки, которая расположена на уровне второго этажа, а также промежуточной маленькой платформы, которая соединяется ступеньками.

Рисунок 1

Расположение опор показано на рисунке 2.

Рисунок 2

Для основной продольной балки поставим 4 опоры (F1, F2, F3, F4), в правом углу основной площадки поставим опору F5, и 4 опоры расположим по углам промежуточной платформы (F6, F7, F8, F9).

Теперь нужно рассчитать поперечное сечение каждой опоры, а для этого нужно выяснить, какая площадь террасы будет нагружать каждую из опор.

На рисунке 3 показано, как будут распределены площади между опорами.

Рисунок 3

Так как данная терраса одной стороной крепится к дому, то половину нагрузки возьмет на себя дом, поэтому площадь мы и берем от средней линии, удаленной от стены дома.

Так как чертежи выполнены на компьютере, то и измерения площадей проводятся очень легко, в программе есть специальная функция измерения площади, нужно просто обвести по контуру фигуру, площадь которой нужно найти.

Получились следующие величины:

S1=5007.8 дюйм²,

S2=9978.2 дюйм²,

S3=10400.5 дюйм²,

S4=6177.5 дюйм²,

S5=1152 дюйм²,

S6=708 дюйм²,

S7=708 дюйм²,

S8=708 дюйм²,

S9=708 дюйм².

Теперь по формуле вычислим площадь сечения опоры:

Pier size= Supported Deck Area*1.9/Soil Bearing Capacity,

Где  

Pier Size- площадь сечения бетонной опоры (footing),

Supported Deck Area- площадь части террасы, которая оказывает давления на соответствующую опору (эти величины мы определили из чертежа чуть выше),

Soil Bearing Capacity – величина, зависящая от грунта, в котором копают footing (таблица 1)

Таблица 1

Мы для расчета берем величину Soil Bearing Capacity=75

Вот так выглядят расчеты площади сечения бетонных опор:

S1 ̽=5007.8*1.9/75=126.9 дюйм²,

S2 ̽=10104.2*1.9/75=256 дюйм²,

S3 ̽=10400.5*1.9/75=263.5 дюйм²,

S4 ̽=5777.5*1.9/75=146.4 дюйм²,

S5 ̽=1152*1.9/75=29.2 дюйм²,

S6 ̽= S7 ̽= S8 ̽= S9 ̽=708*1.9/75=18 дюйм².

Теперь рассчитаем диаметр для каждой опоры по формуле:

 D=Sqrt(4*PierSize/3.14)

После расчета получаем следующие результаты:

D1 ̽=12.7 дюйма,

D2 ̽=18.1 дюйма,

D3 ̽=18.3 дюйма,

D4 ̽=13.7 дюйма,

D5 ̽=6.1 дюйма,

D6 ̽= D7 ̽= D8 ̽= D9 ̽=4.8 дюйма.

Округляются размеры диаметров опор до большего четного числа. Наименьший диаметр берется чаще всего 10 дюймов. После округлений получаем окончательные значения диаметров опор:

D1 ̽=14 дюймов,

D2 ̽=20 дюймов,

D3 ̽=20 дюймов,

D4 ̽=14 дюймов,

D5 ̽=12 дюймов,

D6 ̽= D7 ̽= D8 ̽= D9 ̽=10 дюймов.

Для опоры F5 возьмем 12 дюймов, так как это место еще подгружено ступеньками.

Опоры диаметром больше 12 дюймов не копают такого размера на все 4 фута глубины. 3 фута копаются диаметром 12 дюймов, а оставшийся фут копается до расширения к рассчитанному размеру (в нашем примере это 14 и 20 дюймов). На рисунке 4 показано продольное сечение такой опоры.

Рисунок 4

Для того, чтоб опора была и над поверхностью земли, используются специальные кольца-формы нужного диаметра, которые вставляются на глубину 1 фут и выступают над поверхностью на 6 дюймов.

Лучше всего, если опоры будут размещены подальше от деревьев, так как их корневая система может затруднить процесс копки.

Если Вы выкопали только часть ям, и сегодня не собираетесь в них заливать бетон, обязательно накройте их чем то, и не допускайте набирания в них воды, на случай, если пойдет дождь. Если же все-таки вода туда попала, откачайте ее насосом.

После того, как ямы выкопаны, можно приступить к приготовлению бетона.

Основные составляющие бетона – это цемент, заполнитель и вода. В качестве заполнителя чаще всего используют щебень и песок. Бетон можно замешивать вручную, или воспользоваться бетономешалкой, не обязательно заказывать целую машину бетона, так как Вам скорее всего для опор столько не понадобится.

Следите за качеством заполнителя, так как качество готового бетона напрямую зависит от качества гравия и песка. Если в них попадут различные примеси, типа стружки и щепы, битого кирпича и шлака, прочность бетона сильно понизится, и Вы можете получить в результате рассыпающиеся на глазах опоры.

Для того, чтоб в заполнитель не попали различные примеси, следует подготовить площадку, на которую уже будет сгружен песок и щебень. Постарайтесь разместить ее так, чтоб в случае дождя вода стекала, а не оставалась под кучей гравия. Поэтому не сгружайте гравий в месте, где есть углубление, а подготовьте покатистую площадку, которую лучше застелить пленкой, чтоб грунт при размокании не загрязнял гравий.

Глинистые примеси допускаются до 3% по объему. К сведению, 15% глинистых частиц снижает прочность бетона на 50%.

Если Вы любопытны, а самое главное хотите заранее знать, не начнет ли давать трещин сделанный Вами фундамент, с легкостью можете проверить гравий на наличие глины. В литровую банку насыпьте доверху гравия, затем на 3/4 залейте водой и взбалтывайте в течении часа (при таких экспериментах и в спортзал ходить не придется). В верхнем слое появятся глинистые частицы. Объем этого слоя следует сопоставить с объемом гравия, и Вы узнаете в процентном соотношении количество глинистых и илистых примесей.

Лучше заказывайте качественный гравий, так как его промывка дело не легкое, и Вы скорее всего решите заказать новую партию щебня, нежели мучиться с очисткой загрязненного.

Следующий компонент – это цемент. Следите за тем, чтобы цемент правильно хранился. Если в складах чрезмерная влажность, то такой цемент лучше не используйте, так как это уже «мертвый» материал. Не экономьте на цементе, так как из некачественного материала получится такая же готовая конструкция. На практике у нас такое было. Закупив цемент со скидкой, через месяц после того как сдали готовый объект, получили следующий результат – все опоры были в трещинах, благо опор было всего 2, да и конструкция террасы не сложная, поэтому переделать было не сложно.

Очень важно соблюдать пропорции всех составляющих.

Ниже я приведу формулы для расчета песка, гравия и цемента для самых распространенных диаметров опор. В формулах N– количество опор.

Диаметр опоры 10 дюймов:

- Масса гравия=77*N,

- Масса песка=51*N,

- Масса цемента=12*N.

Диаметр опоры 12 дюймов:

- Масса гравия=111*N,

- Масса песка=74*N,

- Масса цемента=18*N.

Диаметр опоры 14 дюймов:

- Масса гравия=150*N,

- Масса песка=100*N,

- Масса цемента=25*N.

Воду для замешивания бетона используют обыкновенную из крана. Следите, чтоб бетон находился во время замешивания постоянно во влажном состоянии, иначе он перегорит, и полной своей прочности не обеспечит.

Перед добавлением воды обязательно тщательно перемешайте все сухие составляющие, а после порциями вводите воду.

Чаще всего на верхней плоскости опоры устанавливается металлическая скоба, для закрепления деревянного столба-опоры. Не забудьте установить этот коннектор до застывания бетона.

Готовая бетонная опора и стоящий на ней деревянный столб показаны на рисунке 5.

Рисунок 5

Не ленитесь делать все расчеты до начала строительства. Это позволит Вам избежать неприятных моментов, таких как нехватка материала, недостаточная прочность элементов конструкции и многие другие подводные камни, которые можно предотвратить на стадии проектирования и расчетов.

В следующей статье я расскажу, как рассчитать каркас для деревянной террасы и какие профили досок лучше выбрать в той или иной ситуации.

Всем удачного строительства!