Фундамент под каркасное строение

Особенности выбора фундамента под каркасный дом

Каркасные дома от остальных отличаются легкостью конструкции и высокой скоростью возведения. Во всем остальном это обычные здания с теми же функциональными качествами как объекты из кирпича или других строительных материалов. Именно небольшой вес дает возможность использовать фундамент для каркасного дома разного типа.

Фундамент для строительства каркасного дома

Отталкиваясь от ценовой составляющей строительства, фундаменты можно разделить на две группы: дорогие и не очень. Под каркасные дома стараются выбрать второй вариант. Но это иногда невозможно, потому что при выборе учитывается тип грунта, расположенный на строительной площадке.

Какой лучше выбрать, особенности

Все дело в соотношении двух компонентов грунта: глины и песка. Чем больше второго, тем меньше морозное пучение земли – свойство почвы выталкивать на поверхность все, что в ней находится. Это в первую очередь касается фундаментов.

Поэтому в строительстве фундаменты еще делят по глубине закладки:

• закладываемые ниже уровня промерзания грунта;
• поверхностные.

К первым относятся ленточные глубокие, буронабивные бетонные и винтовые металлические, ко вторым – плитные и ленточные мелкозаглубленные.

Внимание! Так как разговор идет о каркасном строительстве, то есть конструкциях легких, то несущая способность земли в данном случае не учитывается.

Поэтому, если перед застройщиком встает вопрос, какой из предлагаемых фундаментов для каркасника лучше выбрать, то можно использовать любой. Потому что все выше обозначенные конструкции будут прекрасно работать на любых грунтах.

Виды фундаментов для каркасного дома, преимущества и недостатки

У каждого фундамента есть достоинства и недостатки. Имеются явные минусы и невидимые на первый взгляд преимущества. Поэтому загородным застройщикам надо на них обязательно обращать внимание.

Свайно-винтовой фундамент

Для каркасного строительства это современный вариант фундаментной конструкции, применяемый все чаще. Сваи этого типа изготавливают из толстостенной трубы, на конец которой приваривают бур. Их просто вкручивают в грунт ниже уровня промерзания. И это большой плюс.

• низкая себестоимость материала и цена проводимых работ;
• ростверк, то есть обвязка свай, находится выше почвы.

Явных минусов у этого варианта нет, н о есть спорные. К примеру, труба с буром защищается от влаги краской, которая при вкручивании в землю может повредиться. То есть коррозия металла через какое-то время даст о себе знать.

Низкая эксплуатационная жесткость фундаментной конструкции. К сожалению, ростверк не может дать стопроцентной горизонтальной жесткости. Поэтому в процессе эксплуатации, особенно при резких порывах ветра, дом будет раскачиваться. Решается эта проблема двумя способами:

• увеличение количества свай;
• монтаж растяжек между элементами фундамента.

Свайно-винтовая конструкция используется на:

• участках с уклоном;
• пучинистых грунтах;
• слабых обводненных.

Ленточный заглубленный

Этот вариант с морозным пучением решает проблемы на все сто процентов. У него высокая несущая способность. Но это дорогая конструкция. Возводить ее под каркасный дом нецелесообразно. Если по проекту в здании присутствует цокольный этаж, то этот вариант использовать можно.

Ленточный мелкозаглубленный

Свое название этот фундамент получил за счет невысокой глубины заложения – в пределах 30 см. Для каркасного дома отличный вариант. Но использовать его рекомендуется только на песчаных непучинистых грунтах. На остальных, где действуют силы пучения, он просто покрывается трещинами, снижается несущая способность. В некоторых случаях может произойти излом.

Внимание! Под этот тип фундамента обычно делают мощную подушку из крупнозернистого песка. Иногда только так можно сгладить морозное пучение.

Монолитный плитный

Это идеальная фундаментная конструкция под каркасный дом. Это монолит под все здание с большой несущей способностью, который создает равномерную нагрузку на грунт.

• выравнивает морозное пучение и движение земли;
• при соблюдении технологии сооружения можно использовать на любых грунтах;
• это мелкозаглубленная конструкция, позволяющая упростить процесс заливки;
• высокая жесткость, позволяющая сгладить нагрузки, как от дома, так и от грунта.

• высокая стоимость, связанная с материальными затратами: арматура, бетон, подушка из щебня и песка;
• сложно использовать на участках с уклоном;
• сложности с формированием подвального помещения.

Свайный

Здесь надо говорить о двух вариантах: буронабивные и забивные. Первые – это когда в грунте бурят скважину и в нее после установки арматурного каркаса заливают бетонный раствор. Вторые – это готовые сваи, которые при помощи гидравлического пресса вдавливают в землю.

• хорошая устойчивость к нагрузкам: продольным, поперечным или обои сразу;
• высокий запас прочности, позволяющий возводить многоэтажные дома;
• быстрота сооружения;
• подходит для любых грунтов, даже болотистых, торфяных и прибрежных.

• использование специальной техники, увеличивающей цену строительства;
• проведение точных инженерных расчетов.

Столбчатый

Обычно эту разновидность используют для сооружения небольших дачных домиков.

• большая скорость сооружения;
• проведение строительных операций вручную;
• низкая себестоимость;
• можно заливать опорные столбы даже на промерзших грунтах.

• низкая несущая способность;
• хрупкость элементов фундамента.

Кирпичные

К кирпичным фундаментам под каркасный дом сегодня отношение неоднозначное. Хотя основы из кирпича до сих пор эксплуатируются. И срок службы их превышает 200 лет. Чаще в загородном строительстве используют столбчатый вариант, у которого те же преимущества и недостатки, что у обычной столбчатой конструкции.

Где не рекомендуется его использовать:

• на участках с уклоном, где перепад составляет более 2 м;
• на подвижных грунтах.

Какие особенности каркасных домов влияют на выбор фундамента

Основная особенность – небольшой вес каркасника. Отсюда и малые от него нагрузки на фундамент. Поэтому лучше использовать малобюджетные варианты конструкций.

Нижняя обвязка каркаса создает дополнительную жесткость, которая обеспечивает устойчивость всего здания.

Легко можно рассчитать нагрузки на фундамент, тем самым точно подсчитать размеры основы под дом.

Чаще каркасники возводятся из древесины. Сегодня предлагаются металлические варианты. Но и они не настолько тяжелы, чтобы увеличивать расходы на возведение фундаментов.

Если в проекте каркасного дома заложен подвал, подземный гараж или цокольный этаж, то фундамент придется усиливать. Чаще для этого используют ленточный вариант или плитный заглубленный.

Как зависит от типа грунта

Зависимость стопроцентная. Именно от типа грунта зависит, какой фундамент надо возводить.

1. Если уровень грунтовых вод на участке высокий, то придется выделять финансы на сооружение дренажной системы и проведении качественной гидроизоляции. Такие расходы могут превзойти себестоимость самого дома. Поэтому оптимально – использовать винтовые сваи.
2. Тот же тип фундамента лучше применять на песчано-подвижных и торфяных грунтах.
3. Если перепад рельефа на участке большой, а это может привести к возникновению серьезных сдвигающих опрокидывающих нагрузкок, то лучше возводить буронабивные или винтовые сваи.

Как сделать фундамент своими руками

Рассмотрим процесс самостоятельного сооружения фундамента под каркасный домик в виде бетонных столбов. Для этого потребуется садовый бур диаметром 200 мм, которым бурятся скважины глубиною 1-1,2 м. Места скважин:

• под углами здания;
• под пересечением стен;
• в промежутках через каждые 1,5-3 м.

В скважины засыпается щебень мелкой фракции или крупнозернистый песок. Подушка обязательно утрамбовывается. Отдельно готовится арматурный каркас в каждую скважину. Обычно для этого используют стальную арматуру диаметром 10-12 мм и катанку 6 мм. Арматура – это продольные элементы. Их обычно три или четыре в каждом армокаркасе. То есть конструкция может быть треугольного или квадратного сечения. Катанка – это поперечные элементы. Все соединения производятся электросваркой.

Предварительно в скважины устанавливается рубероид, скрученный в цилиндры. Это гидроизоляция будущих опор. Можно для этого использовать пластиковые или асбестовые трубы. Далее внутрь устанавливают подготовленные арматурные каркасы.

Следующий этап – заливка бетона. Его рецептура классическая для фундаментов: 1 часть цемента, две части песка, три части щебня. Залитый бетонный раствор обязательно утрамбовывается. Задача этой операции – выдавить из смеси попавший внутрь воздух. После высыхания воздушные пузыри снизят прочность столбов, поэтому от них надо обязательно избавиться.

Обычно опоры возводят с небольшим возвышением над грунтом – 10-20 см. Поэтому трубы под заливку бетона устанавливают именно с учетом этого размера. Обычно в бетонный раствор, залитый в опоры, устанавливают закладную металлическую деталь. Крепят ее к армокаркасу. К ней в будущем будет крепиться нижняя обвязка каркаса дома.

Через 28 дней, когда бетон наберет свою прочность. Можно переходить к возведению каркасника.

Выбор фундамента для дома из газобетонных блоков

Особенности монолитно-каркасного строительства

Возведение бетонного фундамента для забора

Какой марки бетон нужен для фундамента частного дома

Источник

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.

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.

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

Источник