Как не ошибиться с выбором фундамента для каркасного дома

Как не ошибиться с выбором фундамента для каркасного дома

Правильно выбранная опора обеспечит стабильность конструкции и длительную эксплуатацию, неподходящая — поставит под угрозу безопасность обитателей. Чтобы понимать, с какой стороны подойти к выбору фундамента, важно понять, из чего и по каким критериям выбирать.

Если позволяет бюджет, лучше доверить каждый этап профильным специалистам: геодезистам, архитекторам и рабочей бригаде с профессиональной подготовкой, опытом и рекомендациями. В большинстве случаев с малоэтажным строительством может справиться и любитель, но в тему придется углубиться.

Особенности строительства

Методика возведения домов на каркасе из пиломатериалов, сравнительно новая. Качества, благодаря которым подобные постройки прижились — монтаж конструкции в сжатые сроки, доступные составляющие, привлекательный внешний вид и способность удерживать тепло. Пирог стены из деревянного бруса и сэндвич-панелей с теплоизоляцией, укрытый за внешней отделкой, получается легким. Подобная конструкция позволяет обойтись без мощного фундамента, снижая сроки выполнения и затраты на обустройство.

Расчёт фундамента: прочность, габариты, толщина

При расчете фундамента учитывается много факторов, оценивается нагрузка дома и характер грунта. Любой неверный подсчет может стать причиной неправильного возведения конструкции, что повлечет за собой меньшую долговечность и прочность основания.

Столбчатый фундамент для каркасного дома

Читайте также: Правила устройства кровли из мягкой черепицы – технология монтажа кровельного материала

Прочность фундамента зависит от маркировки бетонного раствора. Зачастую используют бетон М350 и М400. Габариты и толщина фундамента рассчитываются на подготовительном этапе, в процессе проектирования каркасного дома.

Виды оснований под каркасный дом

Выбор фундамента, основан на нескольких ключевых параметрах, это:

• размер будущего строения и его этажность;
• наличие на участке застройки грунтовых вод;
• типа почвы и глубины ее промерзания.

Желание иметь подвальные помещения, цоколь, так же влияет на подбор. Застройщик часто отказывается от подобных излишеств, в пользу упрощения конструкции опоры.

Строительство домов, пристроек, террас и веранд

Идеально, провести геологические изыскания, для обзора полной картины характеристик места возведения дома. Подобное вложение, окупится получением от основы максимальной надежности и увеличенным сроком службы.

Учитываем глубину промерзания.

Данный аспект актуален для грунтов, подверженных пучению. Скальные породы, в которых вода не задерживается, в любой сезон служат прочным основанием, в отличие от мелкопесчаных и глинистых почв. При наличии последних глубина фундамента должна быть больше величины промерзания, тогда он сможет прочно зафиксировать здание в одном месте и положении. Это необходимо для предотвращения неравномерного оседания конструкции, что может привести к нарушению целостности дома, его разрушению или большим вложениям в ремонт.

Также важно узнать о наличии грунтовых вод. Если они присутствуют, нужно искать способ борьбы с ними или обустраивать конструкцию таким образом, чтобы она была способна устоять во влажной среде и условиях сильной пучинистости. Глубина промерзания грунта не участвует в расчетах свайного фундамента.

Свайные опоры

Оптимальным решением для строительства на участке с глинистыми, песчаными почвами, будет использование винтовых металлических свай. Бетонные столбы привычнее, подходят для использования на пучинистых грунтах. Технология установки позволяет проводить монтаж без привлечения тяжелой техники. Дополнительно, достоинством свайного строительства является:

• круглогодичная установка опор, без зависимости от погоды;
• возможность работ на участках со значительным перепадом высот, на уклоне, в труднодоступных местах;
• меньшая себестоимость опоры;
• ремонтопригодность, отдельную сваю легко заменить;
• большие сроки службы (80-100 лет);
• хорошая защита подполья обусловлена эффективной вентиляцией, предотвращающей возникновение среды, благоприятной для гниения деревянного каркаса.

При всех положительных аспектах, есть и недостатки. На скальных грунтах гнутся лопасти на металлическом стволе, поэтому обустройство опоры каркасного дома невозможно. Плюс, подвальные помещения — исключены.

Обвязку можно выполнять металлическим швеллером, брусом. Проводится она поверх свай, выровненных по уровню. Двойную обвязку применяют для усиления несущей способности.

Читайте также: Обрабатываем вагонку в бане: только лучшие и безопасные пропитки

Строительство домов, пристроек, террас и веранд

Ростверк может быть монолитным, с обустройством опалубки и заливкой бетоном. В данном случае, опора для каркасной стены максимально надежна.

Типы фундаментов по дешевизне

Цена монтажа фундамента формируется не только от суммы, затраченной на закупку строительных материалов, но и от суммарного веса готового дома. Именно по этой причине для каркасного или деревянного дома можно сделать легкий и экономный каркас на столбах или сваях. Ниже рассмотрим варианты оснований, которые будут экономичными вариантами в каждом конкретном случае для конкретного здания.

Типы фундамента для дома из пеноблоков

Фундамент для деревянного дома

Для такого дома вполне можно смонтировать мелкозаглубленный столбчатый каркас с деревянным ростверком

Для такого дома вполне можно смонтировать мелкозаглубленный столбчатый каркас с деревянным ростверком. Финансовая выгода в этом случае будет заключаться в таких параметрах:

• Отсутствие необходимости рыть полноценный котлован;
• Возможность использования в качестве строительного материала для опор фундамента подручные средства (блоки, кирпич, древесину);
• Минимальные трудозатраты при монтаже, то есть основание можно соорудить даже своими руками без привлечения профессиональных мастеров.
• Стоимость такого столбчатого каркаса в среднем по России составляет от 40 у.е. за один столб.

Важно: такой фундамент считается самым дешевым, однако подходит лишь для легких домов и зданий на песчаных грунтах.

Фундамент для кирпичного или блочного дома

Более тяжелые постройки требуют и более мощного основания с высокой несущей способностью

Более тяжелые постройки требуют и более мощного основания с высокой несущей способностью. В этом случае самым экономически выгодным вариантом станет мелко или среднезаглубленный столбчатый монолитный фундамент с таким же железобетонным или балочным ростверком. В идеале под каменный дом нужно сооружать ленточный каркас. Особенно если грунт на участке сложный. При строительстве ленточного каркаса сэкономить можно на строительных материалах в том случае, если рядом с участком имеются залежи бута (природного камня). Бутовый ленточный фундамент достаточно крепок и надежен и имеет высокую несущую способность.

Важно: масса одного м3 блоков равна примерно 600-700 кг, в то время как масса кирпича в том же объеме составляет уже около 1,5 тонны.Ленточный фундамент из бетона с армированием будет стоить около 7 тыс.руб/метр погонный. Столбчатый каркас из бетона с армированием и с монолитным ростверком обойдётся в 65 у.е. за один столб плюс ростверк.

Фундамент для монолитного дома 1-2 этажа

В этом случае устраивают полноценное ленточное основание либо бетонную монолитную плиту

В этом случае устраивают полноценное ленточное основание либо бетонную монолитную плиту. Последний вариант особенно хорош для подвижных грунтов с высоким уровнем грунтовой воды. При этом если предполагается монтаж ленточного фундамента, то в случае с подвижными грунтами на участке нужно монтировать опорную подошву под ленту каркаса. Расширение снизит давление массы дома на основание и повысит несущую способность фундамента.

Сэкономит на возведении ленточного основания можно, если собрать его из бетонных блоков. Это примерно на 30% сократит расходы на проведение работ. Стоимость ленточного монолитного основания обойдётся примерно 111-126 у.е./ метр погонный. Бетонная монолитная плита будет стоить от 48 у.е./м2. Но в зависимости от заглубленности основания.

Свайный фундамент

Основание на металлических винтовых сваях можно устраивать на сложных подвижных грунтах

Читайте также: Как выполнить монтаж реечного потолка в ванной комнате самостоятельно: Обзор +Видео

Самый экономичный и при этом прочный тип каркаса. Основание на металлических винтовых сваях можно устраивать на сложных подвижных грунтах, в скальных породах, при высоком уровне грунтовых вод. Единственное условие для свайного фундамента — постройка, имеющая малый вес. Это может быть каркасный или панельный дом, гараж или подсобное помещение типа сарая.

Экономия здесь заключается в следующем:

Ремонт фундамента под деревянным домом

• Отсутствие необходимости проведения сложных земляных работ;
• Возможность выполнения монтажа своими руками без привлечения профессионалов;
• Относительно низкая стоимость строительных материалов (свай и швеллеров для ростверка).
• Цена свайного фундамента в среднем от 72 у.е. за один столб.

Важно: свайное основание можно монтировать непосредственно у водоёмов. А срок выполнения монтажных работ при определенной сноровке займёт всего 1-2 дня.

Фундамент по технологии ТИСЭ

Это тип столбчатого или свайного фундамента, опоры которого имеют сечение 25 см

Это тип столбчатого или свайного фундамента, опоры которого имеют сечение 25 см. При этом под столбами основания устраивают специальное расширение сечением 60 см. Его называют башмак или подошва. Подобная подушка способна в разы снизить давление массы дома на колонны каркаса, а значит, предотвратить проседание грунта под его тяжестью.

Фундамент по технологии ТИСЭ хорош для любого дома (кирпичный, блочный, каркасный, каменный). Кроме того, именно этот тип основания можно устраивать практически на любых грунтах, таких как пески, глина, суглинок, высокий УГВ и пр.

Важным звеном в устройстве основания по технологии ТИСЭ является прочный ростверк — опоясывающий столбы каркас. Его чаще всего выполняют из металлопроката или монолитного бетона. Стоимость такого фундамента (включая проведение работ) будет от 64 у.е./ погонный метр.

Фундамент-плита

Подобная монолитная бетонная подушка уходит вглубь грунта на 1,5-1,7 метра

Его еще называют плавающим основанием. Подобная монолитная бетонная подушка уходит вглубь грунта на 1,5-1,7 метра. При этом бетонная заливка армируется жестким каркасом.

Плитный фундамент вряд ли можно назвать экономным вариантом устройства основания, зато такой каркас выдержит любую нагрузку на самых сложных грунтах. Плитному фундаменту не страшны ни сезонные пучения грунта, ни высокий УГВ, ни подвижные пласты или сложный рельеф.

Важно: затевая строительство своими руками, тщательно взвешивайте все его нюансы, чтобы избежать плачевных ошибок в работе.

Столбчатый фундамент

Подходящий вариант для почвы с хорошей устойчивостью. Выполняется по аналогии с технологией установки на сваи, но с меньшей глубиной залегания. Основные достоинства — несложный монтаж, ремонтопригодность, низкая себестоимость. Фундамент может быть из каменных, кирпичных, бутовых столбов, допустимы асбестовые трубы и заливка бетоном.

Технология работ по устройству, следующая:

• разметка расположения опор, основные точки — углы, периметр с шагом в 2-3 м, пересечение стен;
• выемка грунта на 20-30 см ниже точки промерзания, операция может проводиться вручную или с использованием мотобура;
• гидроизоляция монолитных опор;
• при простой заливке бетона, требуется дополнительное армирование;
• опалубка сбивается на высоту не ниже 40 см, затем заполняется цементной смесью.

После обвязки, стоит выполнить устройство забирки с продухами для циркуляции воздуха. Нехитрая операция улучшит внешний вид, одновременно утепляя подполье.

Факторы, которые влияют на выбор фундамента

Определяющие параметры разбиты на группы: участок, строение, возможности. Земля под застройку — это уклон, структура и сопротивление грунта, риски оползней, глубина подземных вод. Геодезические агентства проведут инженерно-геологические изыскания, представят геологический разрез с указанием состава и несущей способности грунта, его просадку при увлажнении, расположение водоносных горизонтов и вероятность сдвигов.

Цена услуг зависит от площади участка, количества шурфов для исследования и их глубины. Для коттеджного частного строительства понадобится от 2 скважин 4+ метров каждая, что обойдется минимум в 10 тыс. рублей.

Существует ряд упрощенных мер, которые можно осуществить самостоятельно. По диагонали от периметра будущего дома бурят 2 или более скважин (выгребная яма садового туалета может быть одной из них). Погружение обязательно ниже глубины промерзания и может достигать 5 м для двухэтажного кирпичного здания. Образцы верхних 1,5 метров берутся с шагом 25—30 см, далее — 50 см.

Грунт растирают между пальцами, а потом скатывают в шарик и прижимают:

• глина — не ощущается песчинок, лепешка не трескается;
• суглинок — песчинки почти незаметны в составе, образец разрывается по краям при нажатии;
• супесь — крупинки песка преобладают, шар рассыпается;
• песок — пылеобразные, мелкие, средние, крупные зернышки, шар не скатывается;
• гравий, галька, щебень — крупные каменные горошины, не скатываются.

Сопротивление грунтов определяется по нормативным таблицам СНиП 2.02.01-83.

Устойчивые почвы (скальные породы и крупнозернистый песок) выдержат любой фундамент. Для неустойчивых используют сваи, которые опускают на глубину соприкосновения с прочными породами.

Уклон участка можно измерить строительным нивелиром. Аппарат на штативе монтируют вне периметра пятна застройки. Через каждые 100 метров ставят специальную рейку. По выходным данным составляется план участка с высотами.

Измерение уклона участка

Читайте также: Вентилируемый фасад для частного дома своими руками

Габариты здания — площадь застройки, общий вес конструкции, наличие цоколя. Каркасные дома, в отличие от монолитных каменных и кирпичных, относятся к легким, поэтому меньше проседают, и можно обойтись мелкозаглубленными фундаментами. Цоколи возводят на сваях или совмещают с ленточным фундаментом глубокого заложения.

Ленточные, столбчатые и простые свайные основания можно собрать самостоятельно, а вот утепленная шведская плита, к примеру, без участия профессиональных технологов может не выполнить своего назначения.

Ленточный фундамент с уменьшенной глубиной залегания

Популярный тип опоры под каркасные дома, недорогой и быстро монтируемый. Можно заложить подвал. От обычного основания отличается меньшим заглублением в землю.

Техника исполнения стандартная:

• разметка котлована или рва, с прибавкой в пол метра к габаритам опоры;
• выемка грунта с последующей расстановкой прутков по плану, контроль за точностью переноса важен;
• устройство опалубки с шириной в 20-30 см, не ниже 40 см над уровнем участка;
• укладка песка, гравия, слоями по 5-10 см;
• заливка раствором бетона.

Дополнительные конструкции под будущие стены не требуются. После периода набора прочности, можно продолжать монтаж строения.

Строительство домов, пристроек, террас и веранд

Перед заливкой ленточной опоры, не забудьте заложить технологические отверстия под коммуникации. В дальнейшем, это убережет от необходимости прокладки пути сквозь бетон.

Расположение дома

Чтобы выяснить, какой фундамент нужен для возведения каркасного дома, прежде всего, определяют место его будущего расположения. Это очень ответственное решение, от которого зависят условия эксплуатации основания.

Подтопление подошвы талыми или дождевыми водами, случайными стоками даже в однородных непросадочных грунтах приведет к уменьшению их несущей способности и, как следствие, к деформациям фундамента. При наступлении морозов скопившаяся в земле влага увеличивается в объеме и выталкивает конструкцию наружу. Особенно это опасно на глинистых, суглинистых, супесчаных и пылеватых почвах, где силы морозного пучения способны поднять не только легкий каркасник, но и тяжелый кирпичный дом.

Место под строительство выбирают с учетом рельефа. Приоритетное расположение – самая высокая точка участка, откуда осадки и талая вода беспрепятственно стекают вниз по естественному склону.

Если такой возможности нет, принимают меры против пучинистости. При возведении каркасных зданий они включают устройство дренажной системы с отводом воды в коллекторы или канализацию, утепление грунта на глубину промерзания. Вокруг дома устраивают отмостку для защиты от осадков, ливневую канализацию.

Эти меры снижает насыщенность почвы влагой, предотвращают замерзание и пучение грунта зимой.

Плитная основа под каркасный дом

Фундамент на сложных почвах, где плавающий грунт, должен быть только монолитным, с усилением арматурой. Опора такого типа, выдерживает нагрузки от системы дома. Одновременно с этим, плита гасит подвижки грунта, не передавая их каркасу строения. С таким фундаментом не нужно рыть котлован, ставить сваи, дополнительно укреплять лаги пола, даже теплоизоляция выполняется проще. Но опять же, нет возможности обустроить подвальное помещение и цена для бюджета — ощутимая.

Какой фундамент под каркасный дом выбрать — решать вам. Помощь инженеров-проектировщиков нельзя недооценивать, как и геологические изыскания на участке. Только совокупная работа специалистов, поможет построить дом, надежный и долговечный.

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: Как сделать расчет балки онлайн на калькуляторе – принцип работы и важные моменты

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: Как рассчитать точку росы

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

1. Возводим ленточный фундамент для каркасного дома
2. Рассчитываем стоимость строительства каркасного дома
3. Рассчитываем конструкцию и пирог стен каркасного дома
4. Плитный фундамент 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.

Расчет несущей конструкции

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.

Глубина заложения несущей конструкции

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).

Влияние типа грунта на глубину заложения

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.

Влияние уровня грунтовых вод

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.

Оптимальная глубина заложения основания

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.

Площадь несущей конструкции

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.

Расчет площади основания

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.

Источник https://texnotoys.ru/ventilyaciya/karkasnyj-dom-na-lentochnom-fundamente.html

Источник https://pro-karkas.ru/calc/calculation-foundation-frame-house/

Источник https://moifundament.ru/raschet/razmery-fundamenta-pod-dom.html