ПЕЧИ И КАМИНЫ

ФУНДАМЕНТЫ И ОСНОВАНИЯ ПОД ПЕЧИ И КАМИНЫ

Устройство и конструкции фундамента печи не отличаются от фундамента стен (рис. 4). Материа­лами для них могут служить бутовый камень, гравий, щебень, бой кирпича и пережженный кирпич, уложенные на цементном растворе. В зависимости от материалов фундаменты бывают бутовые, буто - бетонные, бетонные, кирпичные. Бутовые, буто - бетонные и кирпичные выполняются на цемент­ном или цементно-известковом растворе марки не ниже 50. В индивидуальном строительстве доста-

Точно приготовить раствор с соотношением це­мента и песка по объему 1: 6.

Размер и конфигурация фундамента в плане определяются размером и формой печи, уширяет­ся со всех сторон на 50 мм. Если фундамент печи прилегает к фундаменту стены, между ними дол­жен быть зазор не менее 50 мм, заполненный песком. Перевязывать фундамент печи с фунда­ментом стен нельзя, так как на них действуют разные нагрузки и они будут иметь разную осадку.

Надо располагать печь, а, следовательно, и фундамент ее так, чтобы не приходилось разрёзать несущих конструкций стен и балок перекрытий.

Перед заложением фундамента необходимо убе­диться, что выходу дымовой трубы не мешают балки чердачного перекрытия и стропильные балки крыши.

При расположении печи в проеме капитальной деревянной стены нижние венцы не должны опи­раться на фундамент печи.

Для устройства подземной части фундамента производится разметка и отрывается котлован. Дно котлована выравнивают по уровню и уплот­няют трамбовкой. В котлован засыпают мелкий камень, разравнивают и насухо, ударами трамбов­ки, загоняют его в грунт. Заливают раствор слоем 20-25 см и утапливают в него камень так, чтобы между ними был зазор 3—5 см. Поперечный раз­мер камней не должен превышать '/з ширины

Фундамента. Промежутки рйсщебениваются более мелким камнем и расстилают раствор для следую­щего ряда. По мере выхода из котлована устанав­ливают опалубку и продолжают вести работу таким же способом или укладывают крупный ка­мень (можно кирпич) только по периметру на густом растворе (рис. 5). Середина каждого ряда бутится, щебенится и заливается жидким раство­ром. Последующие ряды выкладываются в таком же порядке. Горизонтальность поверхности каж­дого ряда контролируют уровнем, установленным на линейку-правйло. Фундамент не доводят до уровня чистого пола на 14—15 см, чтобы потом точно вывести его на отметку кирпичной кладкой. Поверхность его выравнивают цементным раство­ром по уровню, после чего выкладывают произ­вольно ряд кирпича на цементном растворе, уст­раивают гидроизоляцию из двух слоев рубероида и кладут следующий ряд кирпича, доводя фунда­мент до отметки «чистого» пола. Не обязательно полностью выкладывать фундамент из бутового камня или бетона. Можно заполнить нижнюю часть котлована на 40-60 см крупным песком. При этом подошва фундамента располагается на той же отметке, так же выравнивается по уровню и трамбуется, после чего засыпается песок слоем 10—15 см, смачивается водой и хорошо утрамбо­вывается. На утрамбованный песок засыпают слой гравия или щебня толщиной 8—20 см, разравнива­ют и заливают цементно-песчаным раствором. И опять слой песка 10-15 см, разравнивают, увлаж­няют и утрамбовывают и слой гравия или щебня 8—10 см и так до толщины 40—60 см. Если фунда­мент заложен правильно, на него будет действо­вать только вертикальная сила, создаваемая массой печи, уравновешенная сопротивлением грунта, что и обеспечивает устойчивость, прочность и дол­говечность конструкции. Если заложен непра­вильно,— появятся дополнительные силы, способ­ные разрушить его. Такие силы возникают при неравномерном проседании основания фундамен­та, пучении почвы при промерзании грунта и вы­щелачивании раствора фунтовыми водами. Чтобы избежать дополнительных сил, надо правильно определить глубину заложения фундамента с уче­том структуры и характера залегания фунтов, их несущей способности, климатических факторов и особенности строения. Только в скальных фунтах фундамент закладывают не углубляя, на монолит­ную скалу, сняв лишь растительный слой. Во всех остальных случаях делается подземная часть фун­дамента. На сухих и песчаных фунтах подошву фундамента располагают на глубине не менее 70- 80 см от поверхности земли, во всех остальных фунтах подошва фундамента должна располагаться ниже глубины промерзания не менее, чем на 20 см.

Рис. 6. Залегание грунтов слоями:

/ - верхний растительный слой, 2~ песчаник, суглинки, 3—4- под­стилающие слои - торф, супеси, суг­линки, глины, лесс, 5— «надежные» грунты

Невозможно дать цифровых данных глубины за­ложения фундамента, не оценив свойств конкрет­ного основания. Строение грунтов на каждом участке индивидуального строительства имеет свои особенности и несущие способности, условно все грунты разделяют на «слабые» и «надежные». «Слабыми» называют грунты, использование ко­торых в качестве основания не может гарантировать надежность существования сооружения. «Надеж­ными» называют грунты, обеспечивающие суще­ствование сооружения. Понятие «слабые» и «на­дежные» грунты относительно.

В природе чаше всего фунты залегают слоями (рис. 6), и самые верхние слои обычно обладают большей сжимаемостью, малой несущей" способ­ностью, изменяют свой объем и прочность под действием метеорологических факторов. Только скальный грунт и сплошная водостойкая скала представляют собой вполне «надежное» основание для любых сооружений. Но индивидуальное строи­
тельство, как правило, ведется на участках с пре­обладанием осадочных разрыхленных грунтов. Если работы ведутся по проекту, необходимо строго придерживаться его рекомендаций в отно­шении глубины заложения фундаментов.

Если вопрос решается индивидуально, надо изучить характер залегания и структуру грунтов, воспользовавшись опытом ведения работ на со­седних участках или путем устройства небольшого шурфа (котлована) с последующим изучением структуры и характера залегания грунтов. Необхо­димо помнить, что не всегда заглубление фунда­мента ниже той или иной отметки дает желаемый результат. Иногда есть смысл делать фундамент с минимальной глубиной заложения, не пересекая «надежного» слоя.

Основными климатическими факторами, влияю­щими на глубину заложения фундамента, являют­ся промерзание — оттаивание грунтов и высыха­ние — увлажнение. При промерзании некоторых грунтов наблюдается их морозное вспучивание (пу­чение) - увеличение объема. Величина пучения свя­зана с миграцией влаги и развивается тем интен­сивнее, чем ближе уровень грунтовых вод зимой к фронту промерзания. В таких грунтах нельзя за­кладывать фундамент выше глубины промерзания, но, если помещение постоянно отапливается и подпольная часть выполнена так, что внутри стен грунт не промерзает, то глубину заложения фун­дамента принимают независимо от глубины про­мерзания фунта.

В фунтах скальных, крупноблочных, с песча­ным заполнением средней крупности и фавийных глубина заложения фундамента так же не зависит от глубины промерзания фунта. На мелких пес­ках, супесях, глинах, а также крупноблочных грунтах с пылеватоглинистым заполнением глуби­на заложения фундамента должна быть не менее глубины промерзания, если дом будет отапливать­ся не постоянно или под полом не обеспечивается сохранение тепла.

Песчаный фунт под нафузкой уплотняется и дает осадку, уплотнение происходит равномерно и в течение короткого времени, это положительное свойство таких фунтов, так как может быть учтено при строительстве. На свойство песков большое влияние оказывают глинистые и органические примеси, они снижают их несущую способность, будучи насыщены водой, становятся подвижными. Состояние песчаных фунтов может измениться под действием фунтовых вод. Глинистые фунты при изменении влажности способны переходить из твердого состояния в пластичное, а при насы­щении в текучее. В таком состоянии они не спо­собные н«сти нагрузку. В природе глинистые

2 В. Колеватов

Грунты всегда содержат грубые песчаные частицы, образующие жесткий скелет, заполненный части­цами глины, они оказывают влияние на проч­ность. В зависимости от содержания грубых фрак­ций грунты делятся на супеси, суглинки и глины, J Чем больше содержится крупных фракций, тем меньше требуется воды для перехода фунта из твердого состояния в текучее. На практике часто встречаются неоднородные напластования, в ко­торых глинистые грунты переслаиваются с песча­ными, крупнообломочными и скальными. При за­ложении фундаментов необходимо учитывать и то, что несущая способность ленточных глин низ­кая, поэтому подошву фундамента необходимо за - кладывать ниже проплестка глины. Характерной особенностью глинистых фунтов является дли­тельность их деформации. В результате этого фун­даменты, поставленные на них, получают осадки и крены, нарастающие в течение многих лет и даже десятилетий.

К просадочным глинам относятся лесс и лессо­вые глины. Они распространены на большей части территории Украины, южных районов РСФСР, Средней Азии и ряда других областей. Песчаные фунты под нафузкой уплотняются, но рыхлые пески имеют ничтожную несущую способность и не могут служить основанием для такой ответ-

Печи и каминыг

Ственной конструкции, как печь с насадной тру­бой.

Особого внимания заслуживают заторфованные грунты, к ним относятся грунты с содержанием растительных осадков от 10 до 60%. Заторфован­ные грунты и торф сильно и неравномерно сжи­маются, их деформации практически не стабили­зируются. Торфы и торфяники могут залегать в верхнем слое и быть погребенными под толщей супесей и суглинков. Открыто залегающие торфы и торфяники очень сжимаемы, поэтому не могут быть основанием для возведения фундамента. При

Сравнительно большой толще верхнего надежного грунта, под которым расположен торф или другой «слабый» грунт иногда целесообразно использо­вать его в качестве распределительной подушки. В этом случае фундамент делают с минимальной глубиной заложения, снимая только растительный слой. А для распределения вертикальной сжимаю­щей нагрузки на большую площадь «надежного» грунта основание печи ставят на железобетонную плиту, уменьшая тем самым интенсивность давле­ния до величины, которую может воспринять сла­бый грунт (рис. 7). Размер железобетонной плиты определяется из условия равновесия среднего давления на подошву плиты и расчетного сопро­тивления грунта основания. Так как в условиях индивидуального строительства почти невозможно получить научно обоснованные данные определе­ния расчетного сопротивления конкретного грунта, лучше принять минимальное значение для наибо­лее слабого устойчивого состояния пылеватогли - нистого грунта. Для песков, супесей, суглинков

Н

Расчетное сопротивление может быть принято равным 100 кПа, или 1 кгс/см2. Общая нагрузка на подошву плиты определяется как сумма нагру­зок, создаваемых массой плиты, массой основа­ния, печи и дымовой трубы (рис. 8). При этом массу основания нетрудно определить из условия плотности 1 м3 ее, массу печи и дымовой трубы по расходу кирпича, принимая массу кирпича равной 4 кг. А масса плиты остается неизвестной, так как неизвестна ее площадь. Принимая из расчета раз­мер плиты максимальным 4 м2, при толщине 12- 15 см масса ее не превысит 1 т. Если масса осно­вания и печи с насадной трубой в пределах 8-9 т, то плита площадью 2,5 м2 обеспечит надежность существования данной конструкции на грунтах с расчетным сопротивлением 100 кПа или 1 кгс/см2. Возможно, размер плиты будет завышен, увеличен расход материалов и повышена ее стоимость. Но это незначительное повышение окупается надеж­ностью конструкции и на слабых грунтах гораздо выгоднее, чем устройство фундамента с заглубле­нием подземной части до надежного слоя. Объем такой плиты составит при толщине 12 см - 0,3 м3, при толщине 15 см — 0,375 м3. На устройство под­земной части заглубленного фундамента расход материалов будет в 3—4 раза больше.

Для устройства плиты используется крупный чистый песок, щебень и гравий. Все эти материа­лы не должны содержать глинистых и илистых частиц. Бетонная смесь готовится на цементе марки не ниже 300 состава 1:3, расход цемента составляет 60-80 кг. Плиту необходимо заклады­вать так, чтобы максимальная составляющая на­грузка приходилась на ее геометрический центр. При этом следует учитывать, центр тяжести печи с насадной дымовой трубой близок к вертикальной оси дымовой трубы, а у плиты с отопительным щитком - ближе к горизонтальной оси плиты. Перед закладкой плиты определяется место распо­ложения печи и приблизительно ее центр тяжести. Необходимо так же, как при закладке фундамента • проверить возможность прохода дымовой трубы между несущими балками чердачного перекрытия и стропилами крыши. С помощью шнуров произ­водится разметка, удаляется растительный грунт, слой заторфованного грунта или другой «слабый» грунт до верхней толщи «надежного» грунта. Вся площадь выравнивается по уровню. Засыпают мелкий гравий, щебень или песок, выравнивают и ударами трамбовки уплотняют, добиваясь гори­зонтальной поверхности. Укладывают густую бе­тонную смесь слоем 3-5 см, выравнивают ее и уплотняют легкой трамбовкой. После чего укла­дывают арматуру в виде сетки с ячейками 15—10 см из круглой стали диаметром 12-14 мм и перекры­вают бетонной смесью, доводя толщину плиты до 12—15 см. На плите делается основание печи в виде бутобетонной или кирпичной кладки с бе­тонным заполнением или монолитного бетона более низкой марки, отлитого в опалубку (рис. 4).

При строительстве индивидуальных домов в ус­ловиях вечной мерзлоты и глубокого промерзания грунта хорошо зарекомендовал себя опыт установ­ки печи на пол, усиливая его ряжами или балка­ми. Но при этом не следует, применять громоздких печей и высоких кирпичных насадных труб. Для дымовой трубы лучше использовать керамические или асбоцементные трубы. При устройстве фунда­мента любой конструкции необходимо помнить, что печь - сложное и ответственное сооружение, требующее надежного основания. Особенно это касается печей с насадными трубами. А именно этот вариант получает широкое распространение в условиях индивидуального строительства. В пов­седневной жизни мы привыкли рассматривать печь как элемент конструкции дома, принимая во внимание только часть ее, находящуюся в жизнен­ном пространстве между полом и потолком. Фак­тически же печь не перевязывается с несущими конструкциями строения, а имеет лишь точки ка­сания с ними в местах разделок. В деревянных, особенно щитовых домах, эти контакты оказыва­ют на печь только отрицательное воздействие. По высоте своей печь с насадной дымовой трубой — наиболее высокая конструкция в любом доме. Это неармированная колонна, выполненная из кирпи­ча на довольно слабом глиняном растворе, и по своему назначению и использованию потенциаль­но опасна. При незначительном крене или боко­вом воздействии со стороны несущих конструк­ций дома неизбежно образование трещин, что может быть причиной пожара. Единственной га­рантией безопасной и долговечной эксплуатации печи может быть надежное основание, строгая горизонтальная кладка и вертикальность массива.