Содержание, карта.

Ширина ленточного фундамента для каркасного дома


Расчет основных параметров фундамента под каркасный дом

Каркасный дом отличается надежностью, легкостью и возможностью быть возведенным практически на любых почвах, в том числе проблемных в плане строительства: на песчаном грунте, промерзающих почвах в холодных зонах и т.п. Во избежание трансформаций постройки все ее параметры должны быть рассчитаны до мелочей. В первую очередь это касается фундамента, материалы, устройство и размеры которого должны четко соответствовать требованиям технологии.

Схема установки арматуры из плоских арматурных каркасов и сеток и опалубки ленточных фундаментов.

Какие фундаменты используются для каркасных домов

Чтобы правильно определить все параметры фундамента своего будущего дома, застройщик сначала должен выбрать тип основания, подходящий именно для каркасного объекта и имеющегося на участке типа грунта.

Их несколько, и у каждого есть свои плюсы и минусы:

Схема ленточного фундамента.

  1. Ленточный фундамент (обычно под каркасный дом монтируется мелкозаглубленный сборный или монолитный). Подобная конструкция будет надежной и устойчивой опорой, сможет выдержать значительные нагрузки, не двигаясь с места даже при расположении на подвижном грунте. Ленточная мелкозаглубленная основа погружена в землю примерно на 0,5 м, а над поверхностью земли у такого фундамента уровень составляет около 20-30 см. Среди недостатков данной конструкции основными считаются невозможность перепланировки и довольно высокая цена. По этим причинам на этапе проектирования жилого объекта необходимо произвести максимально точные расчеты, поскольку возможности что-либо изменить после сооружения уже не будет.
  2. Свайно-винтовой, подходящий практически для любого участка, но чаще всего возводимый на сложных почвах. Винтовые сваи можно ввернуть на довольно приличную глубину без использования спецтехники, такое основание отличается хорошими показателями несущей способности. Винтовая конструкция дает ощутимую усадку, но не требует значительных финансовых затрат, быстро монтируется в любое время года, устойчива к промерзанию грунта и воздействию грунтовых вод, удобна в плане ремонта.
  3. Плитный, основным элементом которого является плоская железобетонная опора. Такие основания возводятся, как правило, на пучинистых, неоднородных и слабых почвах с высоким содержанием грунтовых вод. Из-за устойчивого положения плиты на скользящей почве, невзирая на нагрузку, создаваемую домом, плитный фундамент также называют плавающим. Он характеризуется высокой надежностью и простотой монтажа, но имеет и определенные недостатки (в частности, дороговизна и необходимость устройства чернового пола), вследствие чего под каркасный дом, привлекающий застройщиков в основном экономичностью и быстротой строительства, используется реже.
  4. Столбчатый, представляющий собой отдельно стоящие бетонные столбы, нижняя часть которых называется основанием, верхняя — оголовком. Они располагаются по периметру здания, под пересечениями стен внутри него и в иных местах сосредоточения нагрузки. При этом оголовки должны находиться в идеально ровной горизонтальной плоскости, так как именно на них будет устанавливаться каркас дома. Их высота, как правило, равна высоте пола первого этажа и в среднем составляет 50-60 см от поверхности земли. Основными достоинствами столбчатой несущей конструкции являются ее невысокая цена, быстрота и простота монтажа даже собственными силами. Из минусов можно отметить невысокую несущую способность (рассчитан на легковесные постройки), монтаж лишь в теплое время года (во избежание изменений в конструкции) и только на устойчивых непучинистых грунтах.

Вернуться к оглавлению

Схема столбчатого фундамента.

Поскольку от прочности фундамента зависят качество и долговечность всего строения, правильно рассчитать будущую основу (то есть определить ее оптимальные размеры) необходимо еще на этапе проектирования объекта. Основой таких расчетов являются несущая способность почвы (так называемый коэффициент сопротивления) и масса дома.

Целью же расчета служит определение способности грунта выдержать нагрузку сооружения с конкретной массой и площадью опоры.

Если давление конструкции на почву окажется меньше несущей способности последней, можно осуществлять строительство с заложенными в расчет параметрами, в противном случае необходимы корректировки, при которых должна быть прежде всего увеличена ширина основания.

Фундамент на склоне.

Основными параметрами при расчете фундамента являются глубина его заложения и площадь основания. Именно они будут играть решающую роль в противодействии негативному влиянию усадки конструкции в первые 2 года после ее сооружения. Как известно, неравномерная усадка основания приводит к образованию трещин в нем самом и стенах дома, их перекосу и даже разрушению здания. Фундамент может неравномерно опускаться вследствие действия различных факторов, в том числе высокой пучинистости грунта, его малой плотности, негоризонтального расположения основания или слишком большой нагрузки на грунт.

Вернуться к оглавлению

Корректный расчет фундамента требует первоначального изучения структуры грунта на участке, глубины его промерзания и уровня грунтовых вод. С учетом всех этих факторов в дальнейшем определяется оптимальная глубина заложения несущей конструкции. Последняя будет крепкой, если основанием ей будет служить однородный грунт, который равномерно осаживается, не провоцируя возникновения перекосов и трещин. Глубина заложения фундамента будет зависеть и от типа грунта (он может быть хрящевым, скальным, глинистым и суглинком, песчаным и супесью).

Вернуться к оглавлению

Схема расчета арматуры для фундамента.

Хрящевой грунт представляет собой сочетание гравия и обломков камней. Основание на таком грунте закладывается на глубину не менее 0,5 м. При этом глубина заложения несущей конструкции определяется весом строения и уровнем грунтовых вод, глубина промерзания на данный параметр влияния не оказывает. Скальный грунт, представляющий собой плотные горные породы типа базальта, гранита, известняка, позволяет закладывать фундамент почти на поверхности, сняв лишь покрывающий породы тонкий слой почвы.

Через песчаный грунт хорошо проходит вода, поэтому она не застаивается близ поверхности, даже несмотря на высокий уровень залегания грунтовых вод. Данный фактор и незначительное промерзание песчаного грунта позволяют закладывать основание здания на глубину 50-70 см. Если грунт мелкозернистый или пылевидный, а грунтовые воды в нем располагаются высоко, то повышается риск значительного промерзания такого грунта, и тогда глубина заложения фундамента должна быть увеличена до глубины промерзания грунта.

Расчет глубины заложения фундамента

Кроме того, нужно принимать во внимание, что под нагрузкой песчаный грунт сильно уплотняется, и тяжелое строение рискует существенно осесть, поэтому специалисты советуют делать высокий цоколь. Данные рекомендации в полной мере применимы и к глиняно-песчаным грунтам — супесям, содержащим 3-10% глины. Рекомендуемая глубина заложения несущей конструкции для них увеличивается до 70-100 см.

Фундамент на глинистом грунте рекомендуют закладывать чуть ниже глубины промерзания грунта. Соблюдение этого правила особенно важно, если на участке зафиксирован высокий уровень грунтовых вод. Этот тип грунта имеет тенденцию к сжатию при нагрузке и вспучиванию при замерзании, что дает эффект выталкивания фундамента на поверхность. Чтобы при этом основание не треснуло, рекомендуется монтировать высокопрочный фундамент, отдавая предпочтение столбчатому типу. Несущая конструкция на суглинке, который включает песок и не менее 10-30% глины, также закладывается ниже глубины промерзания грунта.

Вернуться к оглавлению

Влияние данного фактора на глубину заложения фундамента характеризуется следующими зависимостями:

Расчет условной ширины подошвы фундамента.

  1. Если грунтовые воды залегают более чем на 200 см ниже глубины промерзания грунта, то несущая конструкция может быть заложена на глубину 50 см и ниже.
  2. Если воды залегают не слишком глубоко, но ниже, чем уровень промерзания грунта, основание либо закладывают на глубину промерзания, либо от уровня промерзания грунта до дна фундамента устраивают гравийно-песчаную подушку (при этом хорошо ее утрамбовывая), а несущую конструкцию закладывают на глубину 50 см и ниже.
  3. Если грунтовые воды доходят до отметки промерзания грунта, то глубина заложения основания должна превышать уровень промерзания грунта не менее чем на 10 см.
  4. Высокое расположение грунтовых вод требует закладки фундамента ниже уровня промерзания грунта. Исключением в данном случае является наличие песчаного грунта и круглогодичного обогрева строения.

Вернуться к оглавлению

Оптимальную глубину заложения несущей конструкции под каркасный дом определяют обычно с учетом следующих положений:

Схема расчета монолитного ленточного фундамента.

  1. Если грунт под строящимся объектом пучинистый, то фундамент необходимо закладывать ниже уровня промерзания грунта. К примеру, в средней полосе РФ глубина заложения должна составить около 150 см, так как уровень промерзания грунта находится в пределах 120-140 см. К западу и югу страны глубина промерзания уменьшается, а к востоку и северу увеличивается. Путем многолетних наблюдений специалистами была установлена глубина промерзания грунта в каждом регионе РФ (иногда даже с разбивкой по районам, если отклонения в показателях были существенными). Информацию о ней можно узнать в местных геодезических, строительных или проектных организациях.
  2. Если каркасный дом предназначен для круглогодичного проживания и, соответственно, в холодный период года будет отапливаться, то можно не учитывать указанный в пункте 1 фактор и закладывать несущую конструкцию выше.
  3. Основанием для фундамента должен служить хорошо слежавшийся, плотный грунт, поэтому несущую конструкцию закладывают как минимум ниже 50 см. Слой рыхлого грунта при этом должен быть снят, дно выровнено горизонтально, обустроена тщательно утрамбованная песчаная подушка высотой 15-20 см.
  4. Под внутренние капитальные стены основание закладывается на глубину 50 см.

Вернуться к оглавлению

Формула для расчета площади фундамента.

Оптимальная площадь основания выбирается с учетом того, что грунт не должен проседать под давлением, которое создаст построенный каркасный дом. Грунт проседает под весом здания, когда нагрузка на него избыточна. Эту нагрузку уменьшают путем увеличения площади основы под фундамент. Для этого в случае с несущей конструкцией ленточного типа увеличивают ширину ее так называемых стен, на которых будут базироваться стены здания.

При возведении дачных домов и иных легких сооружений, к которым относятся и каркасные, специалисты не рекомендуют монтировать расширенный ленточный фундамент во весь его размер. Расширенным обычно делается только основание несущей конструкции, при этом его бетонируют и армируют. Толщина фундамента в таких случаях обычно соответствует толщине стены здания.

Для столбчатых оснований увеличивается количество столбов и их размеры (длина и ширина), которые доводятся до 50 см. Столбы устанавливаются на расстоянии 150-250 см друг от друга. Расстояние в каждом конкретном случае определяется весом здания и несущей способностью грунта. Например, на супесях и песчаном грунте между столбами в среднем оставляют 150-200 см. На хрящевом, скальном, глинистом грунтах и суглинке это расстояние, как правило, составляет 200-250 см.

Вернуться к оглавлению

Конструкция любого основания имеет 2 характерные плоскости: верхнюю, на которую опирается дом, и нижнюю — плоскость контакта фундамента с грунтом. Верхняя плоскость именуется плоскостью обреза фундамента, а нижняя — плоскостью его подошвы. Сопротивление материала несущей конструкции нагрузке, как правило, значительно выше сопротивления грунта основания. Поэтому площадь подошвы должна быть больше, чем площадь обреза, лишь в очень редких случаях их размеры могут совпадать.

Расчет ленточного фундамента.

Чтобы несущая конструкция была прочной, надежной и прослужила долгие годы, площадь ее подошвы должна удовлетворять следующему неравенству: S>a×F/(b×R), включающему:

  1. S — минимальное расчетное значение площади подошвы несущей конструкции, см².
  2. a — коэффициент надежности, который обычно принимается равным 1,2.
  3. F — нагрузку на основание со стороны возведенного на нем здания (расчет нагрузки на фундамент осуществляется путем суммирования массы всех материалов, используемых при строительстве объекта, без несущей конструкции, а также мебели и техники, которые впоследствии планируются к размещению внутри дома, нагрузки, создаваемой всеми жильцами, и сезонных нагрузок, например, от снежного покрова).
  4. b — коэффициент условий работы, зависящий от типа грунта на участке и конструкции дома (в частности, для возведенных на пластичной глине деревянных и каркасных построек, длина которых превышает высоту в 4 раза, этот коэффициент будет равен 1,1, а для любых домов, построенных на мелких песках, b=1,3).
  5. R — несущую способность, или расчетное сопротивление грунта, кг/см² (таблицу со значениями данного показателя для каждого типа грунта можно найти по ссылке 5).

Как уже было сказано, фундамент должен, по выражению специалистов, уширяться книзу. Ими разработан способ нахождения значения предельного уширения несущей конструкции, при котором растягивающие и скалывающие напряжения в теле фундамента либо вовсе отсутствуют, либо настолько незначительны, что можно ими пренебречь. Значение предельного уширения зависит от материала основания и может быть выражено через угол уширения или тангенс данного угла. Тангенс угла уширения равен отношению размера уширения (еще называемого «размер выноса консоли») к высоте несущей конструкции.

Вышеуказанные способы дают возможность правильно рассчитать необходимые размеры как подошвы несущей конструкции, так и ее обреза. Как известно, площадь прямоугольника (каковым обычно и является фундамент) рассчитывается по формуле: L (длина) х b (ширина). Конкретные размеры основания, ширина которого может быть равна длине, если того требуют особенности проекта, могут варьироваться в пределах найденной оптимальной площади несущей конструкции.

Ленточный фундамент под каркасный дом – оптимальный выбор

Каркасные дома стали очень востребованными в наши дни. Эти дома имеют легковесную конструкцию, которая применима на фундаментах любых видов. Фундаментом называется часть дома, которая находится под землей. Для каркасных зданий применяют в основном ленточный вид фундамента. Такой фундамент имеет вид полосы, которая идет по периметру здания. Чаще всего применяется финская технология или канадская. Многие собственники осваивают эти технологии, и пробуют возвести ленточный фундамент под каркасный дом. Главное в постройке дома – это выполнять все указания аккуратно и в определенной последовательности.

Для прочности каркасного дома необходимо возвести крепкое основание под него.

Ленточный фундамент под каркасный дом своими руками будетсамым оптимальным основанием.Этот фундамент предусматривает высокую стоимость его устройства. Но, несмотря на это, ленточный фундамент будет крепко стоять на любых, даже склонных к подвижности и просадочности, грунтах.

Они применяются на грунтах средней и высокой степени пучинистости. Фундаментная лента под стены соединяется в общую пространственную раму. Устройство фундамента требует внимательного подхода, оплошность может привести к непредсказуемым последствиям.

Виды ленточных фундаментов

Возведение каркасного дома

Ленточный фундамент по конструктивам делят на виды:

  1. монолитный – этот вид устраивается непосредственно на строительной площадке;
  2. сборный – в состав этого фундамента входят фундаментные подушки и блоки, изготовленные на заводе и смонтированные на месте строительства;

По заглублению ленточные фундаменты делят на:

  1. мелкозаглубленные;
  2. заглубленные.

Для сооружения каркасного здания больше подойдет мелкозаглубленный монолитный. Он имеет вид основания, которое проходит по всей длине несущих стен и заглубляется не более чем на полметра. В зимний и весенний период этот фундамент вместе с грунтами поднимается вверх, а после – становится в исходное положение. В связи с этим не происходит деформаций основных конструктивных элементов здания.

Расчеты ленточного фундамента

Перед тем, как сделать фундамент для каркасного дома, нужно произвести необходимые расчеты. Расчеты фундамента зависят от:

  1. видов грунта на строительной площадке;
  2. наличия подвала в доме;
  3. определения размеров дома и применяемых материалов, а в итоге и всех нагрузок на дом;
  4. наличия подземных вод и глубины промерзания грунтов.

Характеристики грунтов производят в специальных лабораториях. Можно самим взять образцы грунтов с места строительства и отнести в лабораторию, а можно вызвать инженеров-геологов. Это зависит от вашей финансовой обеспеченности. Если же вы решили провести исследование своими силами, то вам сначала необходимо вырыть траншею на 1,5 м и исследовать почву из неё. Возможно, у вас будут такие типы почв:

  • скалистые;
  • песчаные;
  • глинистые
  • каменистые;
  • гравийные.

Гравийный грунт подходит для оснований лучше всего. Он не обладает набуханием и не удерживает влагу. А мелкопесчаный грунт является практически непригодным для строительства. Глинистый грунт приводит к смещению.

При подсчете общей нагрузки на дом, можно воспользоваться таким методом: 1 погонный метр дома при высоте стен примерно 3 м, весит 1.7 т. Если дом имеет один этаж, то периметр умножаем на 1,7. А если дом в два, и более этажей, то периметр дома умножаем на количество этажей и на 1,7. Нужно помнить, что от долговечности фундамента зависит судьба всего дома.

Строительство фундамента

Материалы и инструменты для устройства фундамента

Ленточный фундамент для каркасного дома предусматривает наличие таких материалов и инструментов:

  • арматурные стержни
  • песок из карьера
  • гибкая проволока из металла
  • щебень крупной и мелкой фракции
  • цемент разных марок
  • гидроизоляция
  • пассатижи для загибания проволоки
  • пилу для досок
  • строительный вибратор
  • лопата.

Устройство ленточного фундамента

Существуют такие этапы строительства ленточного фундамента:

Когда все материалы и инструменты приготовлены, необходимо сделать разметку здания относительно стен и фасадов. Нужно четко знать, где будет стоять фундамент. Ещё нужно провести расчеты размеров ленточного фундамента под каркасный дом. После расчета размечают фундамент. Для разметки используют колышки и веревку, натянутую между ними. Натягивают следующий ряд веревок больше ширины стен на 10 см. Необходимо также сделать углы прямыми. Для этого применяют лазерный измеритель, или просто измеряют и сравнивают диагонали.

После этого, по разметке копают траншею глубиной полметра. Внизу траншеи укладывается песчаная подготовка и заливается водой.

  • Устройство ленточного фундамента.

Следующим этапом идет устройство опалубки:

  1. Гидроизоляция фундамента. Сначала по бокам поверхности траншеи укладывают гидроизоляцию. Это может быть слой рубероида. Но недостаток рубероида в том, что через пару лет он начнет отслаиваться от поверхности и гидроизоляцию придется повторить. Идя же в ногу с новыми технологиями, в качестве гидроизоляционного материала можно применить пенетрон, который добавляют прямо в бетонную смесь. Он сделает фундамент непроницаемой конструкцией.
  2. Устройство опалубки. Сверху по гидроизоляции вертикально укладывают обрезные доски 5 см толщиной. Сбивать доски рекомендуют с внутренней стороны, а гвозди направляются извне. Между досками не должно быть щелей. Чаще всего для опалубок используют доски из деревьев хвойных пород. Допускаются доски из осины и ольхи. Они должны быть не сырыми и шириной не больше 150 см. Доски должны быть выше уровня земли на 30 см.
  3. Армирование ленточного фундамента. В середину опалубки укладывают арматуру диаметром от 10 до 16 мм, предварительно очищая её от ржавчины и грязи. Перед устройством арматуры необходимо внимательно осмотреть опалубку и устранить все дефекты. Арматуру связывают проволокой или используют сварку. Сварка имеет недостатки в том, что при таком способе соединения арматуры, гибкость армирования падает. Вязать проволоку можно пассатижами или применить автоматический пистолет. Около 5 см верха нужно оставить без арматуры, чтобы в последствие вся арматура была покрыта бетонной смесью.
  4. Бетонирование. После этого опалубку заливают бетоном. Бетон делают из цемента марки М500, песка в соотношении 1:3, гравия и воды. Иногда ещё добавляют пластификаторы. Они обеспечивают прочность фундаменту. Бетонная смесь по консистенции должна быть не жидкой и не сухой. По виду она напоминает густую сметану.

Бетонную смесь либо приобретают готовую, либо же делают сами в бетономешалке. Сначала засыпают сыпучие материалы, а потом добавляют воду. Бетонную смесь заливают в опалубку до указанного уровня и разравнивают. Заливка фундамента производится за несколько заходов, так как количество смеси очень большое. Разрывы между подходами должны быть не более суток. Нужно следить за тем, как ведет себя бетонная смесь.

Для уплотнения бетона используют вибратор. Он удаляет оставшиеся пузырьки изнутри, чтобы не образовывались поры в бетоне. Вибратор снижает сцепление бетона, и бетонная смесь хорошо уплотняется. Когда фундамент высыхает, его накрывают водонепроницаемым материалом. Это предотвращает образование трещин.

Для застывания бетонной смеси потребуется около двух суток. Но прочность фундамента набирает в течение нескольких недель. Если же вы решили параллельно с домом построить и баню, то после заливки фундамента под дом, следует приступить и к устройству ленточного фундамента для каркасной бани.

Ленточный фундамент для бани

Ленточный фундамент для каркасной бани – это конструкция из толстых стен. Стены и их толщину рассчитывают отдельно. Толщина будет зависеть от материала исполнения. Могут использоваться такие материалы:

  • Бетон
  • Натуральный камень
  • Железобетон

Существуют определенные правила, которые нужно выполнять для долговечности, надежности и безопасности фундамента. Фундамент нужно укладывать на 20 см глубже промерзания грунта. В общем, глубина не должна превышать 70 см. Для возведения каркасной бани также применяют мелкозаглубленный фундамент.

Фундамент каркасного дома своими руками – это важный шаг при строительстве. Просчеты и недочеты могут привести к обвалу целого дома или бесконечным ремонтам в течение долгого времени. Но все же это не такой сложный процесс, как кажется. Вполне достаточно действовать последовательно и с умом!

Рассчитываем фундамент для каркасного дома

Каркасный дом имеет множество преимуществ, среди которых легкость, надежность, возможность строительства на любом грунте. Но при этом необходим правильный расчет всех деталей. Важнейшую роль играют несущие конструкции, на которых держится здание. Одной из них является фундамент, его расчет заключается в определении опорной площади и нагрузки на грунт, выборе подходящего типа и необходимых размеров. Изучите, как рассчитать все нужные показатели.

Виды фундаментов для каркасных домов

Перед тем как определить параметры фундамента, оптимальные для каркасного дома, нужно выбрать тип основания в соответствии с видом почвы участка. Рассмотрим плюсы и минусы каждого.

Ленточный фундамент – классика частного домостроения

Ленточный фундамент выдерживает значительные нагрузки, в том числе и на подвижном грунте. Под каркасный дом лучше всего подойдет монолитный или сборный мелкозагрубленный фундамент, имеющий глубину заложения около 0,5 м и возвышающийся над поверхностью земли около 20-30 см.

Недостатком ленточного фундамента считается невозможность перепланировки дома. Поэтому во время проектирования очень важно правильно произвести все расчеты жилого объекта, поскольку потом исправить ничего не получится.

Дом на сваях

Свайно-винтовой фундамент можно применять для любого участка, при этом чаще всего он актуален на сложных почвах. Несмотря на то что сваи располагаются на большую глубину, необходимости в привлечении спецтехники нет, монтаж возможен в любое время года и не требует много времени и финансовых затрат.

Свайная конструкция имеет хорошие показатели несущей способности и при необходимости позволяет проводить ремонтные работы. Сваи устойчивы к воздействию грунтовых вод и промерзанию почвы. Идеальный вариант для небольшого каркасного дома.

Монолитная плита

Плитный фундамент имеет в основе плоскую железобетонную опору. Возводятся основания такого вида на слабых, пучинистых и неоднородных почвах, где содержатся грунтовые воды.

Фундамент надежный, простой в монтаже, устойчив на скользящей почве. Для каркасного дома его применяют очень редко, поскольку он характеризуется дороговизной и необходимостью установки чернового пола.

Простой столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент состоит из отдельно стоящих столбов из бетона. Верхняя часть конструкции называется оголовком, а нижняя – основанием. Столбики располагаются в местах сосредоточения нагрузки, в частности по периметру каркасного дома и под пересечением стен. Высота их обычно равна высоте пола на первом этаже, то есть около 50-60 см над поверхностью земли.

Столбчатый фундамент очень просто и быстро монтировать, он наиболее приемлемый по цене. Однако есть серьезные недостатки: невысокая несущая способность и возможность монтажа только на непучинистых устойчивых грунтах в теплое время года.

Геологические изыскания

Не только расчет фундамента важен для возведения устойчивого каркасного дома, важны характеристики грунта и геологические особенности. Специалисты, проектирующие сооружения, проводят сложные геологические изыскания – бурение и изучение материала в лаборатории.

Если каркасное здание будет возводиться самостоятельно, то часто достаточно визуального исследования. С этой целью проводится бурение на глубину ниже подошвы фундамента примерно на 50-100 см. Это поможет определить тип почвы и исключить наличие водонасыщенных слоев. Рекомендуется такую проверку делать в нескольких местах, поскольку неустойчивый грунт может находиться рядом, в пределах постройки.

Полезное:   Возводим ленточный фундамент для каркасного дома

Сбор и анализ нагрузок

Нагрузка на фундамент может быть постоянная и временная. В первый тип входят все элементы каркасного дома. Временные нагрузки бывают кратковременными (вес людей) и длительными (вес оборудования, мебели). Для расчета во внимание берется также вес снегового покрова. Постоянная нагрузка рассчитывается с учетом веса стен, кровли, перекрытий, веса самого фундамента. Масса конструкций по типу представлена ниже.

  • Стены толщиной 150 мм в каркасном доме с утеплителем: 30-50 кг/кв. м.
  • Стены из бруса и бревен: 70-100 кг/кв. м.
  • Стены из кирпича толщиной 150 мм: 200-270 кг/кв. м.
  • Стены из железобетона толщиной 150 мм: 300-350 кг/кв. м.
  • Металлическая кровля: 40-60 кг/кв. м.
  • Керамическая кровля: 80-120 кг/кв. м.
  • Кровля из гибкой черепицы: 50-70 кг/кв. м.
  • Собственный вес железобетонного фундамента: 2500 кг/куб.м.

Указанные значения относятся к нормативным. Чтобы получить расчетные показатели их необходимо умножить на специальный коэффициент надежности по нагрузке. Ниже они указаны для каркасного дома.

  • Деревянные: 1,1.
  • Железобетонные с плотностью выше 1600 кг/куб м: 1,3.
  • Засыпки, изоляционные слои, стяжки, выполненные в заводских условиях 1,2.
  • Засыпки, изоляционные слои, стяжки, выполненные на строительной площадке 1,3.

Расчет несущей конструкции

Долговечность и качество любого здания напрямую зависит от прочности фундамента. Поэтому на этапе проектирования важной задачей является расчет оптимального значения размеров основы.

Что нужно рассчитать

Несущая способность грунтов и масса дома являются основополагающими показателями для расчетов. Благодаря им имеется возможность определить способность почвы выдержать нагрузку дома с конкретной площадью опоры и массой. Строительство будет возможным только тогда, когда показатели несущей способности почвы больше, чем давление на нее здания, иначе нужно проводить изменения в размерах и увеличивать ширину основания.

Для расчета несущей способности фундамента учитывают площадь основания и глубину его заложения. Эти параметры важны при определении возможной усадки конструкции в течение двух лет после строительства. Если усадка будет неравномерной, то по стенам или фундаменту могут пойти трещины, дом перекосится или вовсе разрушен.

Существует множество факторов, из-за которых фундамент может опускаться неравномерно. Прежде всего, это малая плотность грунта, чрезмерная пучинистость, большая нагрузка, неправильная форма построенного фундамента.

Глубина заложения несущих конструкций: тип грунта

Перед проведением расчетов требуется определить структуру грунта, глубину его промерзания и расположение уровня грунтовых вод. Это позволит установить оптимальную глубину заложения фундамента. Несущая конструкция будет максимально крепкой при заложении на однородный грунт, который усаживается равномерно. В учет также берется тип почвы.

Хрящевой грунт – это сочетание камней и гравия. Минимальная глубина заложения в этом случае составляет 0,5 м. На определение точного показателя здесь влияет только уровень грунтовых вод и вес сооружения. На скальном участке, где преобладают плотные горные породы, фундамент закладывают на небольшую глубину, при этом лишь сняв верхний тонкий слой почвы.

Песчаный грунт хорошо впитывает воду, которая на поверхности не застаивается. За счет этого и незначительного промерзания глубина основания может быть около 50-70 см. Она увеличивается до уровня промерзания в том случае, когда грунт пылевидный или мелкозернистый, а расположение грунтовых вод высокое.

Полезное:   Выбираем правильный тип фундамента для каркасного дома

Особенностью песчаных почв также является риск сильного проседания из-за высоких показателей уплотнения при нагрузке. Поэтому цоколь должен быть высоким, а глубина может быть увеличена до 70-100 см.

Фундамент для глинистого грунта необходимо закладывать ниже точки промерзания. Особенно придерживаться этих рекомендаций нужно при высоком уровне грунтовых вод. Такая почва наиболее опасна, так как сжимается при сильной нагрузке и вспучивается при замерзании. Чтобы избежать трещин, требуется высокопрочный фундамент.

Уровень грунтовых вод

Заложение фундамента на определенную глубину зависит и от уровня грунтовых вод. Факторы влияния:

  • Заложение несущей конструкции на глубину от 50 см необходимо, если грунтовые воды залегают глубже замерзания грунта более чем на 100 см.
  • В случае нахождения грунтовых вод ниже уровня промерзания менее 100 см, устраивают гравийно-песчаную подушку от дна основания до уровня промерзания грунта, а несущую конструкцию погружают на глубину не менее 50 см.
  • При одинаковом уровне промерзания и грунтовых вод или если грунтовые воды протекают высоко, закладку фундамента делают ниже уровня промерзания. Бывает исключение, если здание отапливается круглый год или грунт песчаного типа.

Площадь несущей конструкции

Площадь фундамента рассчитывается на основе того факта, что почва не должна проседать под давлением каркасного дома. Проседание случается, если нагрузка на грунт избыточна из-за большого веса здания. Чтобы ее уменьшить, требуется увеличение площади основы под фундамент. При выборе ленточного типа несущей конструкции нужно увеличить ширину ленты.

Для уменьшения нагрузки на грунт при выборе столбчатого фундамента необходимо увеличить размеры и количество столбов. Расстояние между ними должно быть около 100-250 см. Определяют его индивидуально, в зависимости от несущей способности грунта и веса здания. Обычно расстояние составляет 100-200 см на песчаной почве и супесях, 200-250 см – на глинистом, хрящевом, скальном грунтах. Далее рассмотрим пример расчета размеров фундамента.

Расчет площади основания

При строительстве каркасного дома бывает достаточно столбчатого фундамента. Чтобы определить нагрузку на грунт требуется просуммировать вес фундамента и вес здания. Это позволит понять выдержит ли почва планируемое строение.

Итак, допустим, столбики будут иметь диаметр 20 см и глубину 1,9 м. Опорная площадь равняется 3,14 х 10 см х 10 см = 314 кв. см. Вес столбика будет 143 кг, а объем 0,6 куб. м. Понадобится 30 столбиков, поскольку длина стен составляет 30 м, а расстояние равняется 1 м. Исходя из этого, общий вес равен 30 х 143 кг = 4290 кг, опорная площадь – 30 х 314 кв. см = 9420 кв. см.

Общий вес каркасного дома составит 27000 кг. Для расчета нагрузки на грунт необходимо разделить это число на опорную площадь, получится 2,88 кг/кв. см. Несущую способность сухого грунта можно взять за 2 кг/кв. см. Это значит, что для строительства каркасного дома такой площади фундамента недостаточно и нужно увеличить количество или размер столбов.

Видео: самостоятельный расчет ленточного фундамента

Закладка Постоянная ссылка.

Устройство ленточного фундамента под каркасный дом

Выбор ленточного фундамента малого заглубления экономически оправдан для легких построек. Если каркасный дом имеет подвальный этаж, автоматически увеличивается глубина залегания подошвы. Однако МЗЛФ с полами по грунту являются бюджетным вариантом на ровных участках с нормальным расчетным сопротивлением почв.

Выбор конструкции, определение размеров

Из всех вариантов ленточного фундамента под каркасный дом оптимально подходят следующие модификации:

  • малозаглубленная МЗЛФ – глубина 0,4 – 1 м, двухслойное армирование
  • монолитный пояс – уложен на поверхности, плодородный слой под ним заменен песчаной подсыпкой
  • незаглубленная – так же опирается на подушку из нерудных материалов, имеет большую высоту, чем пояс

Любой вариант необходимо защитить от сил пучения дренажом, утеплением отмостки, боковых граней, заменой пучнистого грунта щебнем или песком. На склонах МЗЛФ не рекомендуется ввиду больших сдвигающих усилий. При строительстве на пылеватых песках, насыпях нижнюю часть МЗЛФ следует уширить плитой.

Глубина ленты

Минимальный бюджет ленточного фундамента наблюдается на глубине залегания 2,5 м. Если несущие пласты расположены ниже этой отметки, следует рассмотреть свайные основания либо усилить ими балку. Если расчетное сопротивление грунта на глубине 0,4 – 0,7 м обеспечивает нормальную несущую способность МЗЛФ, остальные проблемы (вспучивание, высокий уровень УГВ) легко решаются соответствующими технологиями.

Основным достоинством монолитного пояса, МЗЛФ, незаглубленной конструкции является минимум земляных работ. Увеличение бюджета строительства (покупка, монтаж утеплителя, подсыпку из щебня, песка, дренажные трубы) оправдано за счет снижения сил пучения, повышения межремонтного периода.

Ширина, высота конструкции

Каркасный дом опирается на ж/б балку нижним обвязочным брусом, ширина которого редко превышает 15 см. Однако минимально рекомендуемый размер для коттеджа составляет 30 – 40 см, что гарантирует 2 – 3 кратный запас по несущей способности.

Высота монолитной конструкции должна быть больше ширины (2 – 4 раза). Что для вышеуказанного размера составляет 0,6 – 1,2 м. С учетом глубины залегания это обеспечит нормальную цокольную часть, позволяя устраивать, как перекрытие по балкам, так и полы по грунту.

В первом случае цокольную часть придется оснастить вентиляционными продухами площадью 1/400 от размера всего цоколя. Во втором варианте технологические отверстия оставлять не нужно.

Технология строительства

Для возведения ленточного фундамента необходимо разметить пятно застройки, вынуть грунт, установить опалубку, уложить бетон после монтажа арматурного каркаса. При этом используются технологии по снижению сил пучения, вредных для железобетона.

Вначале укладываются дрены (уровень подошвы ленты), затем почва под ней заменяется щебнем, песком. Затем утепляется отмостка, позволяя сохранить под зданием геотермальное тепло недр.

Гидроизоляция всех бетонных поверхностях резко повышает эксплуатационный ресурс элементов силового каркаса коттеджа, эксплуатирующихся под землей.

Натурный вынос осей

Поскольку для установки опалубки фундамента необходимо изготовить траншеи, перенести чертеж из проекта в пятно застройки, необходима разметка. Вынос осей стен происходит следующим образом:

  • объектная привязка – угол жилища должен отстоять от центра улицы – 5 м, проезда, границы участка – 3 м, стоит учесть расположение септика, источника водозабора, колодцев коммуникаций (3 – 10 м, соответственно)
  • обноски – применяются вместо колышков, состоят из двух вертикальных брусков, заостренных снизу, с горизонтальной доской между ними (60 – 80 см), монтируются 1 – 1,5 м от края траншей

По обноскам натягивается 3 струны/шнура (боковые грани ленты + ось стены), которые можно снять при земляных работах, установить обратно после их окончания. Каркасный дом должен иметь одинаковые диагонали, поэтому оси откладывают под прямыми углами друг к другу методом треугольника с гипотенузой 5 м, катетами 4 м, 3 м. нормативами СП допускается погрешность 1 см.

Дренаж

Для любого фундамента необходим дренаж, конструируемый по технологии наружной подземной канализации:

  • изготовление траншей – проходят по периметру здания на глубине подошвы МЗЛФ, имеют сечение 50 х 50 см, общий уклон к подземной емкости, куда стеки будут собираться самотеком (4 – 7 градусов)
  • подстилающий слой – 10 см утрамбованного щебня 5/20 мм по геотекстилю (края нужно выпустить на борта траншеи, чтобы укрыть материалом всю конструкцию сверху)
  • установка колодцев – вертикальные трубы с заглушенным дном 30 – 80 см диаметра по углам коттеджа для прочистки засорившихся участков с поверхности земли
  • укладка дренов – куски перфорированной гофротрубы (двухслойная обмотка дорнитом/геотекстилем), прерываются внутри колодцев

После чего, остается засыпать щебнем траншеи по бокам, сверху (10 см), чтобы каркасный дом получил надежную защиту от вспучивания.

Подсыпка, подбетонка

Для предотвращения трещинообразования фундамента от вспучивания, выравнивания дна траншеи необходим 40 – 80 см нерудного материала, утрамбованного послойно (каждые 10 см с помощью виброплиты). Существует несколько схем инертной подушки (зависимости от геологических условий застройки):

  • щебень на всю глубину – при высоком УГВ
  • песок 40 – 60 см – при низком УГВ сокращает бюджет строительства
  • щебень + песок – одинаковой толщины при низком расчетном сопротивлении грунта
  • песок + щебень – при возможном сезонном подъеме УГВ

Подбетонкой решаются следующие проблемы:

  • отсутствие ухода цементного молочка при заливке
  • защита гидроизоляционного ковра от проколов щебнем
  • уменьшение нижнего защитного слоя для арматуры

Подбетонка представляет собой 5 – 7 см стяжку из смеси марки В7,5 (тощий бетон). Ее заливают опалубку, ширина превышает размер ленты на 20 – 40 см для надежного опирания.

Подошвенная гидроизоляция

На стяжку укладывается мембрана, полиэтиленовая пленка 0,15 мм либо наплавляется рулонная гидроизоляция (Технониколь, Бикрост). Она необходима для защиты ж/б конструкции от почвенной влаги, напорных вод.

Каркасный дом практически целиком состоит из пиломатериалов, которые впитывают любую влагу. Поэтому позже гидроизолируются ж/б поверхности обязательно.

Опалубка

В зависимости от глубины ленты может применяться опалубка разных конструкций:

  • дощатые, фанерные щиты – при глубине 40 – 70 см
  • L-образные полистирольные модули – для незаглубленных лент, поясов

Чтобы дом имел стабильную пространственную геометрию, силы пучения устраняют утеплением наружной поверхности МЗЛФ, отмостки. Теплоизолято может закладываться в опалубку (прижимается к наружному щиту изнутри) либо этим материалом оклеивают борт ленты после распалубки.

Для сохранения геометрии фундамента рекомендуется применять доску толщиной от 4 см (гарантированно отсутствует прогиб при укладке бетона). Шаг укосин с наружной стороны щитов 30 – 50 см, перемычек в верхней части аналогичный.

Арматурный каркас

Бетонные конструкции работают исключительно на сжатие от усилий, которое оказывает на них дом, снеговые/ветровые, эксплуатационные нагрузки. Поэтому лента фундамента армируется двумя поясами продольных прутков, воспринимающими усилия растяжения при возможном вспучивании грунта. Основными требованиями являются:

  • минимальный процент армирования – 0,1 – 0,3%
  • выбор сечения арматуры – расчетным путем в зависимости от изгибающих моментов
  • обеспечение защитного слоя – 2 – 7 см
  • рациональные схемы перевязки сопряжений – П-образными хомутами, изогнутыми под прямым углом прутками
  • нахлест, соединение стержней – минимум 40 – 60 см, разбежка стыков соседних рядов 60 – 80 см

В индивидуальном строительстве с учетом минимального веса «каркасников» применяется арматура А400 (продольные стержни) периодического сечения 8 – 16 мм. Хомуты, поперечные, вертикальные перемычки изготавливаются из гладкой арматуры А240. Их изгибают исключительно холодным способом, нагрев запрещен категорически. Методика армирования имеет вид:

  • изготовление каркасов – для прямых участков продольные стержни (обычно 2 верхних + 2 нижних) обвязываются прямоугольными хомутами (шаг 30 – 60 см)
  • укладка – каркасы размещают на бетонных, пластиковых прокладках внутри ленты
  • сопряжения – прямые каркасы связывают в углах, Т-образных примыканиях П-образными хомутами или Г-образными анкерами

Боковая защита раматуры обеспечиваются пластиковыми элементами, надеваемыми на продольные прутки либо хомуты.

Бетонирование

Чтобы дом имел максимально возможный ресурс, применяются бетоны марок В15 – В25, укладываемые послойно (60 см максимум) для последующего уплотнения насадками глубинных вибраторов в одном направлении. Если на этапе приготовления смеси ввести в нее пенетрирующий состав Адмикс, бетон получит водоотталкивающие свойства по умолчанию. Позже его не придется гидроизолировать. Смесь можно добавлять в заказанный застройщиком миксер на стройплощадке.

При достаточном уплотнении (5 – 10 секунд) бетон практически мгновенно восстанавливает ровную поверхность при извлечении насадки вибратора. На поверхность выступает цементное молочко, прекращается образование пузырьков, крупный наполнитель полностью скрыт внутри конструкции.

Гидроизоляция

Для защиты фундамента от намокания, приводящего зимой к раскрытию трещин, все грани МЗЛФ гидроизолируются по технологии:

  • грунтовка – производится праймерами для повышения сцепления поверхности с гидроизоляционными материалами
  • обмазка – эпоксидные, битумные мастики в два слоя для образования пленки с 15 – 20 летним ресурсом
  • оклеивание – гидростеклоизолом, Технониколь, Бикрост, прочими рулонными материалами в два слоя
  • объемная гидроизоляция – используются пенетрирующие составы, после вступления в химическую реакцию с цементом меняют структуру бетона на всю глубину

Первые три методики обычно применяются в комплексе, однако все равно уступают объемной гидроизоляции, обладающей неограниченным ресурсом.

Теплоизоляция

В сочетании с уже проведенными мероприятиями по предупреждению вспучивания, теплоизоляция отмостки, наружных граней позволяет полностью защитить каркасный дом от сил пучения. Стенки МЗЛФ оклеиваются 5 см слоем экструдированного XPS пенополистирола. Под отмостку укладываются листы ПСБ-С полистирола аналогичной толщины на глубине 30 – 40 см.

При соблюдении указанных в данном руководстве технологий дом прослужит трем – четырем поколениям владельцев гарантированно. Советы профессионалов помогут избежать ошибок, обеспечить комфортную эксплуатацию, высокий межремонтный период здания.


Смотрите также