Проходной двухклавишный переключатель схема подключения

Схемы подключения различных проходных выключателей с 2-х мест

В большинстве случаев в каждом доме или квартире изначально смонтированы стандартные одно- двух- или трёхклавишные выключатели, которые контролируют освещение только из одного определенного места. Но это крайне неудобно, поскольку сколько раз Вам приходилось вставать с кровати чтоб включить освещение в комнате?

При современном электромонтаже более часто стали применяться проходные переключатели, которые способны выключать или включать, например, освещение в комнате при входе в комнату и одновременно возле кровати или, например, с двух сторон коридора. Как это выполнить? Очень просто! Для этого будет достаточно просто ознакомится с данной статьей.

Что такое проходной коммутатор

Проходной выключатель — это переключатель с несколькими группами контактов, который способен одновременно управлять источником освещения с нескольких мест. На современном рынке электромонтажных материалов, данное устройство представлено следующими типами:

• одноклавишные с одним входом и 2-я выходами;
• двухклавишные с двумя входами и 4-я выходами;
• трехклавишные с тремя входами и 6 выходами;
• перекрестные с двумя входами и двумя выходами для управления освещением с более чем 3-х мест.

Данный тип устройств может быть, как клавишного исполнения, так и сенсорного или дистанционного (управление с пульта дистанционного управления). В большинстве случаев применяются стандартные клавишные переключатели, однако в случае монтажа системы «Умный дом» лучше монтировать дистанционные проходные выключатели, которые управляются с помощью пульта или специального приложения для смартфона.

Принцип действия проходного переключателя

По внешнему виду, проходные переключатели идентичны стандартным, однако благодаря конструктивному исполнению их принцип действия значительно отличается.

Так при нажатии на клавишу обычного выключателя просто происходит замыкание или размыкание цепи, а если нажать на клавишу проходного переключателя, то он размыкает одну группу контактов и замыкает другую.

Важно! В отличии от стандартных двухклавишных (одноклавишных) устройств, проходные выключатели могут работать только в паре, поскольку один и второй контролируют подачу фазы на прибор освещения и если одного из них не будет в схеме, то на источник освещения не будет приходить фазный провод, вследствие чего лампочка не засветится.

Рассмотрим далее, какова должна быть схема подключения проходного выключателя с 2-х мест, поскольку это считается наиболее распространенным вариантом выполнения систем освещения в домах, квартирах или офисах.

Схема подключения проходных электровыключателей для управления освещением с 2-х мест

Схема подключения проходного выключателя позволяет эффективно управлять освещением с 2-х точек при включении и выключении освещения:

• на лестничном марше в коттедже;
• в длинном коридоре;
• в офисных помещениях;
• в проходных комнатах;
• в спальне (управление цепями освещения возле кровати и при входе в спальню) и так далее.

Чтоб ответить на вопрос: «как подключить 2 клавишный проходной выключатель?» нужно разобраться с принципом его действия. Давайте это и сделаем на примере фото представленного выше.

В данной схеме нулевой проводник (в большинстве случаев синего цвета) из распределительной коробки подключается непосредственно к источнику освещения (лампочке). Фазный провод (коричневого цвета) с распределительной коробки приходит на 1-й контакт проходного выключателя №1, после чего с первого контакта выключателя №2 уходит на второй конец лампочки.

При этом между контактами №2 и №2, а также контактами №3 и №3 проходных выключателей №1 и №2 должны быть установлены перемычки (данные перемычки соединяются в распределительной коробке).

Благодаря этим перемычкам, фаза на источник освещения может быть подана либо с одного, либо второго выключателя, что позволит включить освещение с нескольких мест.

Это считается самой простой схемой, поскольку она позволяет управлять только одним источником освещения. Для того чтоб, например, включать отдельно светодиодную подсветку и основное освещения нужно применять двухклавишный проходной выключатель, принцип действия которого Вы найдете в следующем разделе.

Схема управления для двухклавишного проходного выключателя

Принцип действия и схема подключения двухклавишного проходного выключателя аналогично одноклавишным, однако в отличии от предыдущих, данные устройства позволяют управлять освещением в нескольких группах.

Рассмотрим принцип действия данных устройств согласно следующему фото:

В данной схеме смонтировано:

• два двойных проходных выключателя;
• источник питания 220 В (фаза и ноль);
• распределительная коробка, в которой выполняется коммутация;
• 2 группы цепей освещения (для примера это может быть люстра и светодиодная подсветка в зале или комнате).

В данной схеме «0» (при правильной коммутации синего цвета) напрямую из распределительной коробки подключается к одному выходу 1-й и 2-й групп освещения. Далее фазный провод (коричневого цвета) приходит в распределительную коробку и с нее выходит и подключается к выходам №1 и №2 проходного выключателя №1.

Далее выходы из проходного выключателя №1 с номерами №3, 4, 5, 6 выходят в распределительную коробку, в которой они коммутируются с аналогичными выходами №3, 4, 5, 6. Далее с выходов №1 и №2 проходного выключателя №2 фаза уходит на 1-ю и 2-ю группы освещения и подключаются ко второму контакту.

Как производить монтаж в распределительной коробке

Для того чтоб двойной проходной выключатель или осветительные устройства выполняли свою функцию на протяжении многих лет, к процессу коммутации необходимо подходить основательно.

Зачастую из-за халатности или отсутствия большого опыта в выполнении электромонтажных работ, в распределительных коробках можно встретить скрутки. Однако это грубое нарушение, поскольку со временем в данных скрутках может пропасть контакт, в следствии чего провода начнут греться перегорят и возникнет пожар. Также категорически запрещается соединять медные и алюминиевые провода без какой-либо прослойки.

Для надежного соединения кабельно-проводниковой продукции в распределительных коробках рекомендуется 3 способа:

1. Пайка контактов.
2. Сварка проводников при помощи специальных трансформаторов.
3. Соединение проводников с помощью специальных зажимов (WAGO).

Основные рекомендации при монтаже двухклавишных проходных выключателей

При монтаже как стандартных, так и двухклавишных проходных выключателей рекомендуется:

1. Высота размещения от уровня пола должна быть 90 см.
2. Расстояние от дверного или оконного проема до проходного выключателя должно быть не менее 15 см.
3. Распределительные коробки с коммутацией необходимо располагать на видном месте и при этом их размещение должно выполнятся на расстоянии 15–30 см от уровня потолка.
4. Для монтажа проходных выключателей рекомендуется применять 3-х жильный гибкий кабель с сечением 1,5 мм² (ВВГнг, ПВСнг, ШВВП и так далее).
5. Кабельно-проводниковая продукция должна быть проложена в гофре, в штробах или кабель-каналах.
6. Все металлические поверхности светильников в обязательном порядке должны быть заземлены.

Выводы

Проходные одноклавишные и двухклавишные выключатели — это современные переключатели, которые позволяют организовать управление одним или несколькими источниками освещения с различных мест одного или соседних помещений.

Как видно из вышеприведенной информации и фото, можно сказать, что несмотря на конструкцию (одноклавишный или проходной двухклавишный выключатель схема подключения на 2 источника) очень просто монтируется и позволяет эффективно управлять освещением как в огромном коттедже, крупном торговом помещении или же в промышленных зданиях.

Для подключения данных устройств будет достаточно:

• двух проходных выключателей на 2 клавиши или два одноклавишных переключателя;
• распределительной коробки;
• гибкого кабеля с тремя жилами.

Видео по теме

Двухклавишный проходной выключатель: устройство + схема подключения + советы по монтажу

Сэкономить на электричестве в проходных помещениях поможет двухклавишный проходной выключатель (ДПВ). Это устройство обеспечивает равноправное управление световыми приборами из нескольких мест, делая процесс более комфортным.

При установке ДПВ важно правильно спланировать размещение проводки, исходя из геометрии комнаты. Давайте вместе разберемся в особенностях подключения проходных двухклавишных выключателей

Назначение и виды проходных выключателей

Суть проходных выключателей (ПВ) заключается в возможности включать и отключать лампочки независимо из нескольких мест. Поэтому схема работы этого оборудования подразумевает наличие минимум двух рубильников.

По функциональности бытовые проходные выключатели могут иметь от 1 до 3 клавиш, каждая из которых является независимым от других регулировочным механизмом.

Различные тумблеры переключателя контролируют разные цепи осветительных приборов, поэтому конкретно ДПВ предназначены для люстр или плафонов с двумя электроконтурами.

С увеличением точек контроля освещения резко возрастает количество участвующих в схеме проводов. Из-за этого в домашней разводке преимущественно используется два или три проходных выключателя на один светильник.

По интерфейсу ПВ можно разделить на:

• механические;
• сенсорные;
• дистанционные.

Последние редко используются из-за непрактичности, но в магазинах их встретить можно. Сенсорные переключатели хороши тем, что любое прикосновение к ним ведет к поочередному включению или выключению света. Механические же клавиши привычнее для человека и позволяют тактильно прочувствовать изменение положения тумблера.

Визуальное исполнение ДПВ может быть самым разнообразным. В магазинах электрооборудования можно выбрать проходные выключатели нужного цвета, формы и дизайна. Внешние параметры устройства на его функциональность не влияют.

Места преимущественного размещения

Проходные выключатели устанавливаются в любых доступных для рук местах. Не обязательно использовать постоянно оба устройства для контроля за освещенностью. Основным может быть один выключатель, а второй использоваться лишь при необходимости.

Преимущественно ДПВ устанавливаются в таких местах:

1. В противоположных концах длинного коридора. Если посреди есть дополнительная дверь, то около неё также можно разместить концевой выключатель.
2. В больших спальнях. Один ДПВ может размещаться классически на стене около двери, а другой – у кровати.
3. На лестничных маршах.
4. На тропинках и дорожках домов, коттеджей, дач. Удобно выйти вечером из дома, пройтись по освещенной алее и выключить свет около входной калитки.
5. В больших залах, имеющих несколько входных дверей на противоположных сторонах.

Проходной выключатель одновременно экономит электроэнергию и обеспечивает безопасность передвижения людей. Единственным минусом этого устройства является повышенная сложность и затратность первоначального монтажа.

Устройство и рабочая схема ДПВ

Проходной выключатель вернее называть переключателем, потому что он не имеет определенного положения, при котором подается напряжение к осветительному прибору. Маркировка клавиш не имеет стандартных надписей «вкл»/«выкл» или значков в виде палочки и овала. Обычно на переключателе имеются лишь две разнонаправленные стрелочки, которые свидетельствуют о двойном предназначении тумблера.

В отличие от стандартного двухклавишного выключателя, имеющего один вход и два выхода, ДПВ является симбиозом двух независимых одноклавишных схем, расположенных в одном корпусе. Двойной проходной переключатель обеспечивает раздельный контроль над двумя линиями освещения. Каждая электрическая цепь может быть замкнута независимо с любого из 2-3 устройств.

Схему работы ДПВ с размещением в двух местах удобно рассматривать на примере одной пары тумблеров. К выключателю от распределительной коробки подходит один питающий провод, а выходит из него два. В зависимости от положения клавиши, под напряжением обязательно оказывается какая-то из жил. Оба провода подходят ко второму переключателю, а выходит от него к осветительному прибору уже один.

Таким образом, переключение любой клавиши приводит к размыканию одной цепи и замыканию другой. В результате этого действия выключенный свет зажигается, а включенный тухнет.

Приведенный пример показывает, что от каждого тумблера к распределительной коробке должно идти по три провода, то есть всего шесть проводов от каждого ДПВ. А к центральному переходному переключателю при трехзонном контроле подходит целых восемь жил. Всё это необходимо учитывать при планировании электрической разводки в доме.

Вариант #1 – двухзонное размещение

Установку ДПВ желательно производить перед внутренней отделкой помещения.

Ведь схема монтажа и подключения двухклавишного проходного выключателя предполагает наличие целых четырех штроб:

1. Одна от источника электроэнергии к распределительной коробке.
2. Две от распредкоробки к ПВ.
3. Одна от коробки к источникам освещения.

После штробления стен необходимо определиться с количеством необходимых кабелей и числом жил в них.

Между распределительной коробкой и первым ДПВ необходимо проложить два трехжильных или три двужильных провода. Две жилы будут использованы для подведения напряжения к переключателю, а остальные четыре последуют через распредкоробку ко второму переключающему устройству.

Ко второму ДПВ в штробе прокладывается три двухжильных провода. Две жилы из них идут к осветительным приборам, а остальные четыре – к первому переключателю.

К осветительным приборам может подводиться один или два провода с «нулем». Конкретное количество жил зависит от потребляемой мощности и удобства параллельного подключения светильников. К самой распределительной коробке подходит обычный двужильный питающий провод.

Основной задачей при монтаже ПВ является правильное подключение кабелей в распределительной коробке. Она должна быть достаточного размера, чтобы вмещать минимум 16 проводов. Если делать работу медленно и прозванивать все соединения мультиметром, то в итоге получиться работоспособная электрическая схема.

Вариант #2 – трехзонное размещение

Независимый трехзонный контроль двух цепей освещения отличается от вышерассмотренного двухзонного наличием специального перекрестного переключателя. Он размещается исключительно в середине электрической схемы, хотя и имеет ту же функциональность, что и два других ДПВ.

Двойной перекрестный переключатель имеет необычную конструкцию, содержащую транзитный контакт. К нему всегда подключен один из проводов, идущих от первого выключателя, независимо от положения тумблера. Он замыкается в обоих положениях перекрестного ДПВ, что и обеспечивает функционирование всей электрической схемы.

Средний перекрестный переключатель не является взаимозаменяемым с крайними устройствами. В рассматриваемую схему можно добавлять бесконечное количество таких промежуточных приборов, увеличивая число зон контроля включения/отключения света в помещении. Но усложнение схемы влечет рост количества необходимых проводов и штроб в стенах, что не добавит радости при самостоятельном монтаже проводки.

Для монтажа дополнительного ДПВ будет необходимо сделать от распредкоробки ещё одну канавку для прокладки кабеля. В ней нужно уместить целых 8 жил: 4 идущих от первого выключателя и 4 идущих ко второму.

Если электрику прокладывают профессионалы и есть финансовая возможность установить все переключатели, то использование для этого ДПВ с трехзонным контролем является отличным вариантом.

Монтаж распределительной коробки

Все провода при монтаже ДПВ необходимо концентрировать в распределительной коробке. Это уменьшит количество штроб и упростит обслуживание электропроводки в случае изменения количества светильников или схемы их переключения.

Желательно размещать распредкоробку между двумя концевыми выключателями на уровне расположенного по центру комнаты осветительного прибора. Однако окончательный выбор места монтажа проводится исходя из конкретной конфигурации помещения и особенностей размещения элементов электрической схемы.

Худший вариант соединения проводов в распредоробке – обычная скрутка с изолентой. Такой способ может привести к нагреванию изоляции и последующему возгоранию. Лучше всего соединять жилы с помощью специальных клемм, потому что они обеспечивают легкость монтажа и последующего обслуживания.

Последовательность действий при установке ДПВ

Самостоятельная установка двухклавишного проходного выключателя требует не только предварительной теоретической подготовки, но и знания алгоритма проведения монтажных работ. Важно сделать все процессы за один проход, ничего не переделывая из-за пропуска какого-либо этапа. Далее будет описана пошаговая инструкция по монтажу двузонного ДПВ.

Шаг №1: проектирование. На этом этапе проводятся такие действия:

1. Вычерчивается общая электрическая схема.
2. Определяется место размещения распределительной коробки с учетом максимальной экономии на длине проводов.
3. Вычисляется метраж необходимых электрокабелей и их тип.
4. Определяется место размещения переключателей с учетом удобства пользования.
5. Выбирается тип монтажа: скрытый или открытый (в коробах).

Спроектировать размещение ДПВ можно самому на листе бумаги. Проблем возникнуть не должно, потому что подробные аналогичные схемы есть в интернете.

Шаг №2: покупка кабелей, переключателей, элементов распределительной коробки. Лучше приобретать многожильные провода, чтобы было удобно сгибать их в подрозетниках.

Шаг №3: монтаж распределительной коробки. Именно от неё необходимо начинать вести провод к остальным приборам. Располагается распредкоробка в 15-30 см от потолка на видном месте. Подключать её к электросети необходимо только после полной сборки всей системы.

Шаг №4: установка подрозетников и подготовка крепления под осветительные приборы.

Шаг №5: измерение длины кабелей между точками электросхемы и отрезание необходимых кусков. При этом необходимо делать запас в 10-15см на подключение каждого прибора. Размещаются провода в гофре или кабель-каналах, чтобы при потопах и поклейке обоев они не повергались воздействию влаги.

Шаг №6: соединение кабелей, распредкоробки, переключателей и светильников в единую систему. На обороте ДПВ должна быть изображена схема подключения проводов, которую необходимо соблюдать. По окончании нужно с помощью мультиметра проверить работоспособность всех элементов системы.

Металлические части светильников должны быть заземлены. Пренебрежение этим требованием может привести к удару человека током. Кроме того, непосредственно к осветительным приборам должен идти «ноль», а не «фаза».

Шаг №7: подключение к электросети и тестирование.

Если проверка системы прошла успешно, можно отключить квартиру от электроэнергии и начать косметический ремонт: заделывать штробы, закрывать распредкоробку.

Следование описанному алгоритму позволит избежать ошибок при монтаже и выполнить его быстро.

Выводы и полезное видео по теме

Указанные видеоролики демонстрируют работу проходных переключателей в реальной обстановке, позволяя оценить удобство их эксплуатации.

На видео представлена схема подключения проходных выключателей из трех мест:

Схема подключения двухклавишного проходного выключателя:

Интерактивная схема работы двузонного двухклавишного проходного переключателя:

Осуществить самостоятельное подключение двухклавишных проходных выключателей в доме несложно. При этом важно четко соблюдать схему подключения и следовать описанному алгоритму действий. Результатом успешной работы будут сэкономленные на электроэнергии деньги и комфорт жильцов при регулировании освещения.

У вас есть личный опыт монтажа двухклавишных проходных выключателей? Пожалуйста, дайте дельный совет начинающим домашним мастерам. Расскажите тонкости монтажа которые известны только вам. Оставляйте свои комментарии в блоке под статьей.

Основные понятия, классификация оснований и фундаментов

Подземные части здания (или, как их еще называют, конструкции нулевого цикла) располагаются ниже нулевой отметки, за которую принимают перекрытие первого этажа. К этим конструкциям относятся фундаменты и стены подвальных или цокольных этажей, которые должны отвечать требованиям по обеспечению прочности, устойчивости и долговечности (морозостойкости, сопротивлению воздействия грунтовых и агрессивных вод и др.)

Все здания и сооруженияопираются на поверхностные слои земли (глины, пески, скальные породы и т.р.), именуемые в строительстве грунтами.

Основаниемназывают часть массива грунтов, непосредственно воспринимающую нагрузку и вследствие этого подверженную деформациям под ее воздействием. Основание из грунтов природного сложения называют естественным. Основание из предварительно уплотненных или укрепленных тем или иным способом грунтов называют искусственным. Естественным основанием называется грунт, залегающий под подошвой фундамента и имеющий в своем природном состоянии достаточную несущую способность для обеспечения устойчивости зданий и допустимых по величине и равномерности осадок (скальные, крупнообломочные грунты, крупные и средние гравелистые пески). Искусственное основание – это искусственно уплотненный грунт, который в природном состоянии не обладает достаточной несущей способностью на глубину заложения фундамента.

Если основание состоит из одного слоя грунта, его называют однородным, если из нескольких слоев – неоднородным. Слой (пласт) грунта, на который опирается фундамент, называют несущимслоем, а нижележащие слои – подстилающими.

Фундаментом называют часть здания или сооружения, преимущественно находящуюся ниже поверхности грунта (на суше) или ниже самого низкого (меженного) уровня воды в водотоке (водоеме) и предназначенную для передачи нагрузок на основание.

Различают массивныефундаменты, состоящие из одного несущего элемента и немассивные, состоящие из группы (куста) несущих элементов – свай разных видов, свай-оболочек (оболочек), свай-столбов (столбов), объединенных в единую конструкцию плитой, называемой ростверком.

Независимо от типа фундаментов и особенностей их конструкции принято называть обрезом фундамента поверхность его соприкосновения с надфундаментной частью здания или сооружения; подошвой фундамента нижнюю поверхность его соприкосновения с грунтом основания; высотой фундамента расстояние от его подошвы или нижнего конца (низа) несущих элементов до обреза; глубиной заложения фундамента расстояние от поверхности грунта или уровня воды в водоеме до подошвы фундамента или низа несущих элементов. См. рис.2.

Рис. 2 Основные характеристики фундаментов на примере фундамента мелкого заложения

Следует отметить особо, что у свайных фундаментов не выделяется низ фундамента. И характеристика «высота фундамента» заменяется характеристикой «длина сваи». План фундамента – это разрез здания горизонтальной секущей плоскостью в уровне обреза фундамента.

План свайного фундамента приведен на рис.3.

Фундаменты классифицируют по нескольким параметрам – по виду заложения, по способу изготовления, по материалу из которого они выполнены.

По виду заложения фундаменты подразделяются на два типа: мелкого и глубокого заложения. Характерной особенностью фундаментов мелкого заложения иногда не правильно называемых «фундаментами на естественном основании», является передача на основание вертикальных, горизонтальных и изгибающих (от моментов) нагрузок от надфундаментной части здания или сооружения только через их подошву. Их боковая поверхность в работе не участвует из-за невозможности, как правило, обеспечить засыпку пазух между боковыми поверхностями фундаментов и котлованов грунтом с плотностью, равной или выше природной.

Фундаменты мелкого и глубокого заложения подразделяют по конструктивным особенностям. Фундаменты мелкого заложения можно разделить на:

· сплошные в виде плиты,

Рис. 3а Схема расположения свайного поля

Рис 3б Схема расположения свайных ростверков (фрагмент в осях 1-18)

На рис.4,5,6 приведены фундаменты мелкого заложения.

Рис. 4 Фундаменты сборные ж/б столбчатый пенькового типа и ленточный

Рис. 5 Фундамент сборный ж/б мелкого заложения стаканного типа

Рис.6 Фундамент ж/б монолитный мелкого заложения

В отличие от фундаментов мелкого заложения нагрузки, воспринимаемые фундаментами глубокого заложения (выполняемых в виде свай, оболочек, столбов либо опускных колодцев),передаются на грунт не только через их подошву (сваи-стойки). Нагрузка может передаваться и через боковую поверхность сваи (висячие сваи) и вследствие появления сил трения, фундаменты сопротивляются вдавливанию (вертикальному смещению) в грунт, и силам бокового отпора грунта, т.е. сопротивляются смещению (сдвигу или повороту).

Благодаря тому, что в работе фундаментов глубокого заложения всегда в той или иной степени кроме подошвы участвует и боковая поверхность, повышается степень использования прочностных свойств материалов, а, следовательно, сокращается их расход.

Фундаменты глубокого заложения подразделяют по виду несущих элементов из:

Ниже на рис.7 приведен вид в плане и разрезе фундамента глубокого заложения.

Рис. 7 Куст свай

В свою очередь фундаменты перечисленных видов могут быть монолитными, сборными и сборно-монолитными. Сборные конструкции это те конструкции, которые с завода привозят готовыми для монтажа (например, фундаментный блок). Монолитные конструкции это те конструкции, которые выполняют непосредственно на стройке, т.е. на место привозят доски на опалубку (или инвентарную опалубку), смазочные материалы, арматуру, бетон и пр.

Следует отметить, что при устройстве столбчатых и свайных фундаментов без дополнительных мер невозможно устроить подземный объем (цокольный этаж, подвал и техподполье).

Помимо перечисленных основных видов фундаментов в практике строительства мостов и трубопроводов известны другие разновидности фундаментов. Они представляют собой видоизмененные основные конструкции, например безростверковые фундаменты опор мостов, так называемые безростверковые опоры.

Материалом для фундаментов могут служить дерево, бутовый камень, бутобетон, бетон, железобетон, грунтовые материалы.

Фундамент должен выполняться из материалов с минимальным водопоглощением (например, полнотелого глиняного кирпича). Иначе грунтовая влага через сеть капилляров материала за счет осмотических сил будет подниматься вверх. И, соответственно, чем выше и чем дольше поднимется влага, тем дольше она будет оставаться в конструкции, следовательно, тем выше будет степень намокания фундамента (а, возможно, и стен) и тем сложнее потом будет конструкции осушить. Поэтому для предотвращения намокания стен очень важно грамотно выполнить горизонтальную гидроизоляцию в надфундаментной части здания.

Что такое фундамент мелкого заложения

Существует множество разновидностей фундаментов, позволяющих реализовать различные архитектурные проекты даже при максимально негативных условиях грунта. И первое, с чем приходится бороться застройщикам, это – повышенная пучинистость почвы, на которой будут проводиться работы. Фундаменты мелкого заложения в данном случае являются оптимальным решением для частного строительства на мелких песках, супесях, суглинках и глинистых грунтах.

Основное понятие

Главная проблема сложных грунтов – пучнистость во время промерзания, что заставляет их значительно увеличиваться в объеме. Этот фактор приводит к постепенному разрушению фундамента и всей постройки. Этого можно избежать уравновешиванием выталкивающей силы повышением нагрузки на фундамент, то есть – весом здания, но частные дома и дачи относятся к легким постройкам, поэтому глубокие типы фундаментов, в том числе – и свайные, здесь не подходят. Решением проблемы является фундамент мелкого заложения.

Само название конструкции уже дает понять, что такое фундаменты мелкого заложения (ФМЗ). Глубина его заложения составляет от 40 до 50 см, что значительно уменьшает воздействие грунта во время пучения на боковую площадь стенок строения.

Минимальная глубина фундамента способствует снижению финансовых затрат и времени на его укладку минимум в 2 раза.

В данном случае требуется значительно меньше бетона, щебня или песка для выполнения подложки и материала для сооружения опалубки. Составляющими конструкции являются:

• обрез – это верхняя часть, принимающая нагрузку от дома;
• нижняя часть, передающая нагрузку;
• боковые части, то есть стены.

Такие фундаменты не строятся непосредственно на грунте, их монтируют на подушке из песка, мелкозернистого щебня или шлака, предварительно качественно утрамбованного.

Примерная схема с заложением подушки из песка

В каких случаях используются фундаменты мелкого заложения

Данный вид строительной основы является достаточно универсальным, использовать его можно при сооружении следующих конструкций:

• деревянных домов;
• домов из легких материалов, например, пенобетона;
• небольших кирпичных построек;
• домов с небольшим количеством этажей;
• подвалов.

ФМЗ используются при низком уровне грунтовых вод, не приводящих к вспучиванию грунта.

Виды ФМЗ

Разновидности фундаментов классифицируются пор способу заложения:

• монолитные с арматурой, устанавливаемой лишь на плитной его части;
• колонные;
• сборные с использованием отдельных бетонных блоков;
• сборно-монолитные: бетон заливается в промежутки между плитами.

Также их разделяют по виду материалов:

• дерево;
• камень;
• бетон;
• армированный бетон.

Как выглядит ФМЗ ленточного типа

Ленточный тип фундамента

Самыми видами конструкций мелкого заложения являются ленточные фундаменты. В качестве оптимальной основы для их строительства можно выделить материковый, то есть – естественный грунт. Такая основа станет актуальной для дальнейшего возведения сооружения из таких материалов, как саман, кирпич, небольшие бетонные блоки, шлакоблок.

Ленточный фундамент мелкого заложения отличается простотой сооружения и минимальным сроком работ. На «отдых» конструкции также требуется от нескольких дней до месяца.

В качестве материала для их возведения используется:

• бетон;
• кирпич;
• бут;
• бутобетон.

Наиболее трудоемким является вариант из бута, где небольшие камни соединяются между собой при помощи бетонного раствора. Для бутобетонной основы следует выстраивать опалубку, бут и колотый кирпич закладываются в нее и впоследствии заливаются бетоном.

При необходимости конструкция армируется изнутри для повышения прочности.

Этапы возведения ленточного фундамента мелкого заложения

Несмотря на всю простоту строительства ФМЗ, он требует правильного выполнения всех работ. В противном случае вместо того, чтобы устранить недостатки мучнистого грунта, он попросту деформируется от веса здания. Процесс строительства предполагает следующие действия:

1. Подготовительные работы, включающие в себя очистку и выравнивание территории.
2. Разметка внутренних и внешних углов.
3. Рытье котлована и выравнивание его дна. При необходимости стенки фундамента дополнительно укрепляются закладным или шпунтовым методом.
4. Закладка подушки, назначение которой выравнивание дна. Для определения ее материала желательно сделать анализ почвы на наличие грунтовых вод.
5. Утрамбовка подушки.
6. Монтаж деревянной опалубки. На ее внутреннюю поверхность можно нанести слой смолы или уложить гидроизоляционный материал.
7. Монтаж каркаса из арматуры. Он выполняется из прутьев сечением 1,2 см, их стыки соединяются при помощи хомутов или путем сварки. Углы стыков можно соединять металлическими стержнями для увеличения прочности конструкции. Для бутового или кирпичного фундамента применяется слой засыпки.
8. Заливка опалубки бетоном.

При заливке опалубки используется бетон маркой не менее 200. Для увеличения прочности фундамента следует поэтапно делать слои толщиной 15-20 см. Перед заливкой опалубку необходимо смачивать.

Особенности возведения плитного фундамента мелкого заложения

Плитный фундамент является более надежным и долговечным по сравнению с ленточным, потому его часто применяют в строительстве на сложных грунтах с высоким уровнем вод. Затраты на него более существенны, но они оправдываются отсутствием необходимости выполнения дополнительных земляных работ.

Строительство основания данного типа включает в себя проведение следующих работ:

1. Выравнивание поверхности, обозначение разметки.
2. Снятие верхнего слоя грунта по всей площади фундамента. В месте пролегания более плотного слоя, дно рва выравнивается и трамбуется.
3. При повышенной влажности почвы на дно траншеи укладываются пластиковые трубы и покрываются геотекстилем. Предотвращение промерзаний исключит утепление фундамента со всех сторон.
4. Установка подушки под плиты. Ее толщина должна составлять 15-20 см. Материал – песок или щебень, который в процессе закладки тщательно трамбуется и поливается водой.
5. Укладка гидроизоляции и пенополистирола либо пенопласта поверх подушки.
6. Монтаж опалубки, она, как правило, выполняется из бруса, ширина которого будет равняться толщина фундамента.
7. Монтаж двух слоев решетки из арматуры.
8. Опалубка заливается бетоном марки не ниже 200. Делать это лучше в несколько слоев, поливая их водой для предотвращения быстрого высыхания материала и появления трещин.

Основная особенность плиточного фундамента – цельная, монолитная конструкция. Это – плита под домом. Его поверхность выполняет функцию пола для будущего сооружения, что полностью устраняет возможность деформации основы здания.

Установка столбчатого фундамента мелкого заложения

Этот тип основания подходит для бань и небольших деревянных домов, а также сооружений из легких строительных материалов, например – летние домики из гипсокартона или ДСП. Основное преимущество такого фундамента – быстрое возведение и минимальные затраты на строительство. Оно включает в себя такие этапы:

1. Проектирование и расчет фундамента. Специалисты рекомендуют провести лабораторный анализ грунта для того, чтобы определить точную глубину столбов в зависимости от глубины его промерзания.
2. Расчет расстояния между столбами (для монолитных изделий это – 100-120 см).
3. Выполнение разметки.
4. Выкапывание ямы по периметру фундамента, ее толщина должна соответствовать сечению столбов.
5. Яма засыпается щебнем толщиной до 20 см, он тщательно трамбуется.
6. Выполнение армированной конструкции. Сначала устанавливаются прутья на ширине фундамента, затем к ним присоединяются продольные детали. Решетку можно монтировать как в самой яме, так на отдельной территории с последующим погружением конструкции в траншею.
7. Заливка бетоном марки 250.
8. Выполнение короба из длинных обрезных досок, он не должен иметь дна.
9. прикрепление опалубки к заранее возведенным конструкциям из арматуры.
10. Выполнение заливки опалубок цементным раствором той же марки.
11. Изготовление забирки и битумного слоя, защищающего ее от попадания влаги.

Для максимально долговечного использования данного вида фундамента стоит придерживаться нескольких простых правил:

• правильный расчет фундамента;
• равномерная нагрузка не его общую площадь и отдельные элементы;
• выбор исключительно высококачественных материалов как при заливке фундамента, так и при возведении опалубок;
• выполнение всех работ должно проводиться летом или в начале зимы.

Столбчатые элементы должны простоять от двух недель до месяца до полного затвердевания бетона.

В предоставленном ниже видео можно понять основы того, как выполняется ФМЗ:

Если придерживаться всех перечисленных выше правил, фундамент мелкого заложения станет весьма экономичным и удобным вариантом для создания основы под частное здание. Применять его следует в частном строительстве и в определенных условиях грунта.

Классификация фундаментов и оснований.

Все здания и сооружения опираются на поверхностные слои земли (глины, пески, скальные породы и др.), именуемые в строительной практике грунтами.
Основанием называют часть массива грунтов, непосредственно воспринимающую нагрузку и вследствие этого подверженную деформациям под ее воздействием.

Основания под фундаментами бывают двух видов

– естественные к искусственные.

К естественным относятся основания, грунты которых расположены под подошвой фундамента в их естественном залегании. Если грунты под подошвой фундамента слабые и основанием служить не могут, то в этих случаях устраиваются искусственные основания.

– К искусственным основаниям относятся:
а- подушки песчаные или каменные, заменяющие слабые грунты, расположенные непосредственно под подошвой фундамента и распределяющие нагрузку от веса здания на нижележащие грунты, уменьшающие таким образом единичное давление на слабый грунт

б- искусственное уплотнение упрочение грунта основания путем втрамбовывания в него щебня, забивки коротких бетонных или грунтовых свай, цементации

в- свайные основания и опускные колодцы, передающие нагрузку от веса здания на более прочные грунты, залегающие на большой глубине от поверхности земли.
Если основание состоит из одного слоя грунта, его называют однородным, если из нескольких слоев — неоднородным. Слой (пласт) грунта, на который опирается фундамент, называют несущим слоем, а нижележащие слои — подстилающими.
Фундаментом называют часть здания или сооружения, находящуюся ниже поверхности грунта (на суше) или ниже самого низкого (меженного) уровня воды в водотоке (водоеме) и предназначенную для передачи нагрузок на основание. Различают массивные фундаменты, состоящие из одного несущего элемента, и немассивные, состоящие из группы (куста) несущих элементов — свай разных видов, свай-оболочек (оболочек), свай-столбов (столбов), объединенных в единую конструкцию плитой, называемой ростверком.
Независимо от типа фундаментов и особенностей их конструкции принято называть обрезом фундамента поверхность его соприкасания с надфундаментной частью здания или сооружения; подошвой фундамента нижнюю поверхность его соприкасания с грунтом основания; высотой фундамента расстояние от его подошвы или нижнего конца (низа) несущих элементов до обреза; глубиной заложения фундамента расстояние от поверхности грунта или уровня воды в водоеме до подошвы фундамента или низа несущих элементов.
Фундаменты и их основания – ответственные элементы соору­жения, от качества и надежности которых в большой степени зави­сят долговечность и безопасность его эксплуатации.

подошва фундамента — поверхность фундамента, соприкасающаяся с грунтом основания;

обрез фундамента — поверхность фундамента, верхняя плоскость, на которой располагаются надземные части здания;

Глубина заложения фундамента — расстояние от планировочной планировки до уровня подошвы фундамента.

Глубина заложения должна соответствовать глубине заложения прочного слоя основания.

Глубина заложения фундамента зависит

назначения здания (от нагрузки);

наличия в здании подвала;глубины промерзания грунта. Подошва фундамента должна располагаться ниже глубины промерзания не менее 20 см;

от уровня грунтовых вод;вида грунта основания.

Классификация фундаментов

По конструкции:

ленточные — непрерывной лентой под стенами здания;

столбчатые — ввиде отдельных опор под колонны каркасных зданий;

сплошные — массивная плита под всем зданием;

свайные — ввиде стрежней, погруженных в грунт.

По материалу:

из природного камня (бутовые);бутобетон;бетон;железобетон.

По форме:

— Оптимальной формой поперечного сечения жестких фундаментов является трапеция, где обычно угол распределения давления принимают для бута и бутобетона 27—33°, бетона — 45°. Эти фундаменты с учетов потребностей расчетной ширины подошвы могут быть прямоугольными и ступенчатыми. Блоки-подушки выполняют прямоугольной или трапециевидной формы;

По способу возведения:

– сборные и монолитные;

По характеру статической работы

— Жесткие, работающие только на сжатие, и гибкие, конструкции, которых рассчита­ны на восприятие растягивающих усилий. К первому виду относят все фундаменты, кроме железобетонных. Гибкие железобетонные фундаменты способны воспринимать рас­тягивающие усилия;

По глубине заложения:

— Мелкого (до 5 м) и глубокого (более 5 м) заложения. Минимальную глубину заложения фундаментов для отапливаемых зданий принимают под наружные стены не менее глубины промерзания плюс 100—200 мм и не менее 0,7 м; под внутренние стены — не менее 0,5 м.

Основания под фундаментами бывают двух видов

— естественные к искусственные.

К – естественным относятся основая, грунты которых расположены под подошвой фундамента в их естественном залегании. Если грунгы под подошвой фундамента слабые и основанием служить не могут, то в этих случаях устраиваются искусственные основания.

– К искусственным основаниям относятся:
а) подушки (песчаные или каменные), заменяющие слабые грунты, расположенные непосредственно под подошвой фундамента и распределяющие нагрузку от веса здания на нижележащие грунты, уменьшающие таким образом единичное давление на слабый грунт;
б)искусственное уплотнение (упрочение) грунта основания путем втрамбовывания в него щебня, забивки коротких бетонных или грунтовых свай, цементации;
в) свайные основания и опускные колодцы, передающие нагрузку от веса здания на более прочные грунты, залегающие на большой глубине от поверхности земли.
Искусственные основания чаще всего применяются в промышленном строительстве.

Требования к фундаментам прочность; водостойкость;

долговечность; индустриальность; экономичность.

§1. Фундаменты мелкого заложения

1.1. Основные сведения

К ФМЗ относятся фундаменты, имеющие отношение высоты к ширине подошвы, не превышающее 4, и передающие нагрузку на грунты основания преимущественно через подошву.

ФМЗ

ФМЗ возводятся в открытых котлованах или в специальных выемках, устраиваемых в грунтовых основаниях.

Рис 10.1. Схема фундамента мелкого заложения:

1 – фундамент; 2 – колонна; 3 – обрез фундамента.

– ФМЗ по условиям изготовления разделяют на:

монолитные, возводимые непосредственно в котлованах.

сборные, монтируемые из элементов заводского изготовления.

– По конструктивным решениям ФМЗ разделяют на:

отдельно стоящие фундаменты:

под колонну (опору);

под стены (при малых нагрузках)

выполняются под протяженные конструкции (стены);

выполняются под ряды и сетки колонн в виде одинарных или перекрестных лент.

сплошные (плитные) фундаменты

Выполняются в виде сплошной железобетонной плиты, как правило, под тяжелые сооружения. Такие фундаменты разрезаются в плане только осадочными швами, что способствует уменьшению неравномерности осадки сооружения.

Выполняются в виде жесткого компактного железобетонного массива под небольшие в плане тяжелые сооружения (башни, мачты, дымовые трубы, доменные печи, устои мостов и т.п.).

Рис 10.2. Основные типы фундаментов мелкого заложения:

а – отдельный фундамент под колонну; б – отдельные фундаменты под стену; в – ленточный фундамент под стену; г – то же, под колонны; д – то же, под сетку колонн; е – сплошной (плитный) фундамент.

– ФМЗ изготовляют из следующих матреиалов:

каменные материалы (кирпич, бут, пиленные блоки из природных камней)

в отдельных случаях (временные здания) допускается применение дерева или металла.

Железобетон и бетон – основные конструкционные материалы для фундаментов.

Бутовый камень, кирпич и каменные блоки используются для устройства фундаментов, работающих на сжатие и для возведения стен подвалов.

Бутобетон и бетон целесообразно применять при устройстве фундаментов, возводимых в отрываемых полостях или траншеях при их бетонировании в распор со стенками.

Железобетон и бетон можно применять при устройстве всех видов монолитных и сборных фундаментов в различных ИГУ, т.к. они обладают достаточной морозостойкостью, прочностью на сжатие (а для железобетона и на растяжение → действие моментов).

1.2. Конструкции фундаментов мелкого заложения

1.2. А. Отдельные фундаменты

Могут выполняться в монолитном или сборном варианте. Представляют собой кирпичные, каменные, бетонные или железобетонные столбы с уширенной опорной частью.

– Фундаменты имеют наклонную боковую грань или, что чаще, уширяются к подошве уступами, размеры которых определяются углом жесткости α (≈30-40º), т.е. предельным углом наклона, при котором в теле фундамента не возникают растягивающие напряжения.

Рис 10.3. Конструкция жесткого фундамента:

а – с наклонными боковыми гранями; б – уширяющийся к подошве уступами.

– Сопряжение сборных колонн с фундаментом осуществляется с помощью стакана (фундаменты стаканного типа), монолитных колонн – соединением арматуры колонн с выпуском из фундамента, а стальных колонн – креплением башмака колонны к анкерным болтом, забетонированным.

Рис 10.4. Сборный фундамент под колонну:

а – из нескольких элементов; б – из одного элемента; 1 – фундаментные плиты; 2 – подколонник; 3 – рандбалка; 4 – бетонные столбики; 5 – монтажные петли.

– Размеры в плане подошвы, ступеней и подколонника монолитных фундаментов принимаются кратным 300 мм, а высота ступеней – кратной 150 мм.

– При устройстве отдельных фундаментов под стены по обрезу фундаментов, а при необходимости и через дополнительные опоры, укладываются фундаментные балки (рандбалки), на которые упираются подземные конструкции (рис 10.4.а).

– В тех случаях, когда это возможно, сборный фундамент устраивают из одного элемента (рис 10.4.б) или переходят на монолитный вариант фундамента.

– с целью сокращения трудоемкости работ по устройству фундаментов и уменьшению их стоимости создаются новые типы фундаментов, которые в соответствующих грунтовых условиях оказываются более экономичными по сравнению с традиционными типами.

Рис 10.5. Буробетонные (а), щелевые (б) и анкерные (в) фундаменты:

1 – колонна; 2 – арматурный каркас; 3 – фундамент; 4 – подколонник; 5 – плитная часть; 6 – бетонные пластины; 7 – анкеры (буронабивные сваи) d=15-20см, l=3-4м.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ ФУНДАМЕНТОВ И ОСНОВАНИИ

Инженерное сооружение состоит из надземной части и фундамен­та, расположенного ниже уровня воды в реке или поверхности зем­ли. Основное назначение фундамента – передать грунту давление от собственного веса сооружения и действующих на него нагрузок. массив грунта, воспринимающий давление от фундамента, назы­вается основанием. Основание не имеет четко выраженных границ, так как давление в грунте распространяется (теоретически) беспре­дельно. При решении практических задач за границу основанияпринимают те слои грунта, в которых напряжения, возникающие от давления фундамента, малы и их можно не учитывать.

Фундаменты и их основания – ответственные элементы соору­жения, от качества и надежности которых в большой степени зави­сят долговечность и безопасность его эксплуатации. Фундаменты мостовых опор обычно возводят в сложных гидрогеологических условиях, вынуждающих применять конструкции и способы устрой­ства, как правило, во многом отличающиеся от фундаментов про­мышленных, гражданских и других инженерных сооружений. В фундаментах принято различать: обрез – плоскость, разделяющую фундамент от надфундаментной части; подош­ву – плоскость, которой фундамент опирается на грунт; вы­соту фундамента – расстояние между его обрезом и подошвой; глубину заложения – расстояние между поверхностью грунта и подошвой . Чтобы обеспечить устойчивость сооружения, фундаменты рас­полагают на прочных грунтах. От глубины залегания прочных грун­тов зависят условия работы фундамента в грунте, его конструкцияи способ возведения. В современном строительстве применяют раз­личные конструкции и способы устройства фундаментов, которыеусловно разделяют на две основные группы – мелкого и глубокогозаложения.

Фундаменты мелкого заложения.

Если фундамент заложен на глубине до 5–6 м и отношение этой глубины к ширине подошвы не превышает 1,5-2, то его называют фундаментом мелкого зало­жения и возводят в заранее открытой выемке, называемой котло­ваном. Большинство жилых и промышленных зданий, а также мно­гих других инженерных сооружений имеют фундаменты мелкогозаложения. Возможность без больших затрат обнажать прочные слон грун­та и использовать их в качестве основания определяет и конструк­тивную форму фундамента. В этих условиях под сооружение, име­ющее небольшую протяженность в плане, например под опору моста фундамент воз’водят в виде сплошного мас­сива и называют массивным. Если длина фун­дамента значительно больше ширины, то его называют лен­точным. Ленточные фундамен­ты возводят под колонны, когда последние расположены на небольшом расстоянии друг от друга, под сте­ны зданий, подподпорные стенки и другие аналогичные соору­жения большой протяженности. Если расстояние между колоннами большое, то колонны располагают на отдельных фун­даментах небольшого объема, называемых башмаками или по­душками. Для уменьшения давлений на грунты основания иногда прихо­ дится возводить под всем сооружением сплошной фундамент, состоящий из горизонтальных плит и вертикальных стен. Сплошные фундаменты устраивают под высотные здания, водона­порные башни, элеваторы и т. п.

Фундаменты глубокого заложения.

Если подошва фундамента расположена на глубине более 5-6 м и отношение этой глубины к ширине подошвы более 1,5-2, то фундамент будет глубокого за­ ложения. Такие фундаменты, в свою очередь, подразделяются на свайные, опускные колодцы и кессонные.

С в а й н ы й Ф у н д а м е н т состоит из свай и объеди­няющей их поверху плиты. Подошвой его будет поверхнос торой располагаются нижние концы свай. В этом уровне все на­ грузки, действующие на фундамент, передаются нижележащему грунту, а грунт, расположенный между сваями, служит промежу­ точной средой, способствующей передаче нагрузок на грунт осно­вания . Плита свайного фундамента, называемая ростверком, может быть расположена на разных уровнях по отношению к поверхности земли. Она может быть’заглублена в грунт, может быть расположена и выше поверхности земли. На верх­ней поверхности плиты (на обрезе) свайного фундамента распола­ гается надфундаментная часть сооружения. Есть также конструкции, в которых сваи и объединяющая их плита выполняют функции и фундамента и надфундаментной части сооружения. Так, в мостах свайно-эстакадного типа опоры состоят из свай и плит­ насадок, на которые опираются пролетные строения. Техника устройства свайных фундаментов в настоящее время настолько развилась и усовершенствовалась, что этот тип фунда­ментов стал одним из основных, особенно в строительстве искусст­ венных сооружений. Достаточно указать, что современное технологическое оборудование позволяет возводить фундаменты со сваями длиной более 50-60 м.

О п у с к н ы е к о л о д ц ы бывают массивными или тонкостенны­ми. Массивные колодцы представляют собой бетонную или железобетонную толстостенную конструкцию, которую погру­жают под действием собственного веса до прочных слоев грунта. Грунт из внутренних полостей колодца извлекают и полости частич­но или полностью заполняют кладкой. В результате получается мас­сивный фундамент глубокого заложения. К тонкостенным колодцам относятся железобетонные оболочки диаметром свыше 3 м, прину­дительно погружаемые в грунт. Глубина погружения колодцев может быть значительной. Из­вестны случаи, когда колодцы погружали в грунт до 50 м. Если опусканию колодцев препятствуют твердые труднопрохо­димые прослойки скальных пород или отдельные включения в виде валунов, погребенных стволов деревьев, заиленных частей разру­ шенных конструкций и т. д., то возводят к е с с о н н ы й ф у н д а ­ м е н т, состоящий из кессона и надкессонной кладки.

Кессон представляет собой перевернутый ящик, на потолке ко­торого возводят кладку тела фундамента. Для разработки грунта при погружении кессона в его рабочую камеру подают сжатый воз­дух, который отжимает воду и осушает камеру, обеспечивая воз­можность разработки. Работы под сжатым воздухом вредны для человеческого организма, поэтому при постройке мостов кессонные­ фундаменты разрешается применять в исключительных слvчаях. Наибольшая глубина опускания кессонов, считая от уровня воды составляет около 35 м; при этой глубине избыточное давление в ра­бочей камере кессона может достигать предельного значения 4 кгс/см2, при котором еще возможно разрабатывать грунт.

Основания могут быть естественны­ми и искусственно укрепленными. В естественных основаниях ис­пользуются природные свойства грунтов без какого-либо их изме­нения, а в искусственно укрепленных свойства грунтов улучшают механическими или химическими методами. Искусственное укрепле­ние с успехом применяют в промышленном и гражданском строи­тельстве для улучшения слабых, легкосжимаемых грунтов. В мос­тостроении к таким основаниям прибегают редко.

Источник: Кириллов В.С. Основания и фундаменты. Учебник для автомобильно-дорожных вузов.