Какой фундамент нужен для дома?

Назначение арматуры

При постройке дома особое внимание надо уделять трем вещам: фундаменту, несущим стенам и крыше. Но фундамент среди всего прочего является основополагающей деталью, от которой зависит долговечность и прочность всего здания

Если стены можно отремонтировать, а крышу – заменить, то чтобы починить треснувший или перекосившийся фундамент зачастую надо сносить всю постройку. Во избежание подобных неприятностей лучше с самого начала подойти к работе со всей серьезностью и как следует укрепить фундамент арматурой.

Ленточный фундамент для строительства жилых домов в частном секторе используется чаще всего, поскольку позволяет соорудить подвал, обеспечивает надежность и устойчивость всей конструкции, а также отличается завидной долговечностью – при грамотном расчете и использовании качественных строительных материалов он простоит 100-150 лет без капитального ремонта. Кроме того, ленточный фундамент подходит для большинства типов грунтов, имеющихся на территории России. В случае с пучинистыми и неустойчивыми грунтами его можно усилить, но это все равно обойдется дешевле, чем установка монолитного основания.

Арматура фундамента представляет собой подобие «скелета», к которому прочно прикреплен бетон. Железная конструкция внутри равномерно распределяет нагрузку по основанию и по грунту. Существует допустимый минимум арматуры, которая должна содержаться в заглубленном ленточном фундаменте. Это подробно описано в соответствующем СНиП под названием «Бетонные и ж/б конструкции». Если вкратце, то стандартный ленточный фундамент должен содержать арматуры в количестве не меньше 0,1% от общей площади сечения железобетонного элемента. Исходя из этого становится ясно, что расчет арматуры для ленточного фундамента должен включать соотношение размера ленты и сечения металлических прутьев.

Правильно подобранная схема армирования способна продлить срок службы ленточного фундамента до 100 лет и дольше.

Как выбрать арматуру

На первый взгляд кажется, что бетон невероятно прочный материал, но на самом деле малейшие подвижки грунта или подземные толчки способны быстро его разрушить. Поэтому для его укрепления было придумано армирование. Какая арматура подойдет для ленточного фундамента в каждом конкретном случае необходимо решать в зависимости от будущей нагрузки на основание, характеристик почвы и масштабности постройки.

Поверхность прутьев отличается ребристостью – это необходимо для более качественного сцепления с цементно-песчаным раствором. Расчет нагрузки на фундамент необходимо выполнять на стадии разработки проекта будущего дома. Для этого существуют специальные формулы и онлайн программы, но поскольку это очень серьезная задача для новичка, ее решение лучше доверить специалистам. Экономить на строительстве дома можно и даже нужно, однако следует правильно расставлять приоритеты – чтобы дом получился крепким и надежным, в фундамент надо вложиться по максимуму.

В большинстве случаев для заливки ленточных фундаментов под частные дома в 2-3 этажа берут арматурные прутья диаметром 10 мм и 12 мм. Иногда можно приобрести изделия диаметром 14 мм, но только в том случае, если нагрузка на здание будет большая или в будущем вы планируете достраивать этажи. Всегда стоит смотреть немного наперед, быть может, через 10-20 лет вы захотите заменить обычную двускатную крышу на плоскую эксплуатируемую кровлю с оранжереей или мастерской.

Диаметр арматуры для ленточного фундамента небольших построек вроде гаражей, домиков для гостей и сараев может составлять 8 мм. Однако устанавливать такие прутья рекомендуется только на непучинистых устойчивых грунтах.

Расчет арматуры ленточного фундамента с примером

Вводные данные:

• длина ленточного фундамента – 20 м;
• ширина – 40 см;
• высота — 80 см.

В первую очередь необходимо рассчитать количество продольно уложенной арматуры.

1. Площадь сечения фундаментной ленты составляет 40х80=3200 см².
2. Общая площадь продольных арматурных стержней: 3200х0,1%=3200х0,001=3,2 см². Или можно так: 3200/1000=3,2 см².

Теперь полученное значение надо разделить на площадь одного стержня, тем самым получается количество требуемой продольной арматуры. Получить площадь одного прутка можно двумя способами. Первый – найти в интернете таблицу соотношения диаметра и площади арматуры. Одна из таких на фото ниже.

Таблица соотношения диаметра и площади арматуры

Второй – самостоятельно провести расчет, используя формулу площади круга:S=πD²/4, где

• «π» — это Архимедово число, равное 3,14,
• D – диаметр арматуры.

Если диаметр продольной арматуры был выбран 10 мм (1 см), то: S= 3,14х1²/4= 0,785 см². Теперь общую площадь арматурных стержней (3,2) надо разделить на 0,785, получается 4.

Следующий этап расчета арматуры ленточного фундамента – определение общей длины продольных стержней. Необходимо отметить, что в продольном направлении прутки укладываются относительно друг друга с нахлестом, равным 5-10 см. То есть, именно на выбранный размер уменьшаются длины прутков, стандартная длина которых составляет 10,7 м. Получается, что длина каждого после соединения будет равна 10,6 м или 1160 см.

Учитывая длину ленточного фундамента – 20 м, можно рассчитать, сколько стержней требуется для укладки одного продольного элемента: 20:11,6=1,72 штуки. А так как их четыре, то общее количество равняется: 1,72х4=6,89 или, с округлением, ровно 7.

Теперь необходимо определить количество и длину вертикальных и поперечных элементов армирующего каркаса ленточного фундамента. Учитывая позицию номер «2» требований к сборке армокаркаса, можно точно сказать, какая длина будет у поперечных и вертикальных стержней:

• у поперечных: 40-10=30, где «10» — это два по пять расстояние от краев фундаментной конструкции до каркаса, «40» — это ширина ленты;
• у вертикальных: 80-10=70 см.

То есть, в общей сложности, если оба элемента изготавливаются из одного типа арматуры, то на их изготовление уйдет 1 м стального материала (30+70=100 см). Далее необходимо рассчитать количество используемых стержней данного типа в самом каркасе. Если расстояние между ними выбрано в пределах 30 см, то количество определяется путем деления общей длины фундамента на шаг установки: 2000:30=66,66 штук. Округляем до 67.

А так как общая длина двух элементов составляет 1 м, то на их изготовления уйдет 67 м арматуры. Этот показатель умножается на «2», потому что в армирующем каркасе поперечных и вертикальных стержней две пары. Первые располагаются верху и снизу конструкции в горизонтальной плоскости, вторые по бокам в вертикальной. Значит, для их изготовления потребуется 67х2=134 м.

Не всегда шаг укладки вертикальных стержней совпадает с шагом поперечных, как было рассмотрено на примере выше, потому что поперечины в основном выполняют функции стяжек между решетками. И их количество можно уменьшить. К примеру, укладывать с шагом 50 см.

Поэтому расчет требуемой арматуры придется производить для двух элементов по отдельности.

Поперечины рассчитываются так:

2000:50х30=120 см или 12 м, где «20» — длина фундаментной ленты, «50» — шаг установки поперечин, «30» — длина одного поперечного элемента.

Вертикальные стержни так:

2000:30х30=2000 см или 20 м, где шаг установки 30 см.

Получается, что общая длина арматуры, требуемой для изготовления вертикальных и поперечных элементов, составляет 12+20= 32 м. С оговоркой, если для них используется арматура одинакового диаметра. В противном случае каждый параметр надо будет учитывать по отдельности.

Необходимо обозначить, что представленный расчет арматуры для ленточного фундамента в плане подсчета количества стержней, является неполным. Потому что в углах фундаментного сооружения используется особое соединения каркасов, расположенных по разным сторонам ленточной конструкции. В зависимости от схемы обвязки углов сопряжения может изменяться общая длина используемой арматуры. В общей массе дополнение незначительное и может составлять до 5 м. Но его необходимо учитывать. Поэтому чаще всего общую расчетную длину арматуры увеличивают на 5-10%.

Плита в качестве основания дома

Модель плитного фундамента

В том случае, если планируется строительство на плавающих почвах, которые подвержены сильному и неравномерному сжиманию, просадочных или пучинистых грунтах, целесообразно будет возводить плитный фундамент. Выглядит этот вид он как монолитная или же решетчатая плита, собранная из железобетонных балок с заделанными стыками. Этот тип фундамента возводят по всей площади строения, а не только под несущими стенами. Кстати сказать, «плавающий» фундамент целесообразно закладывать в том случае, если стройка планируется на том участке, где уровень грунтовых вод располагается близко к поверхности земли (менее одного метра). Недостатком этого типа фундамента будет только лишь его высокая стоимость.

Виды фундаментов для частного дома

Основная классификация, описывающая, какие бывают фундаменты для строительства дома, учитывает их конструкцию и вес, на которые они рассчитаны. В чистом виде выделяются ленточный, столбчатый, монолитный и свайный. В некоторых случаях используют их комбинации. Например, ленточный по периметру здания со столбами или сваями в центре. Все зависит от величины нагрузки, которую испытывает основание от самого частного дома.

Ленточный

Названием ленточный фундамент обязан своему внешнему виду. Это вкопанные в землю ленты, которые опираются на плиты. Они и воспринимают вес от выше лежащих конструкций и передают ее на землю. Чаще такие ленты выполняют по периметру здания и в месте расположения несущих стен. Здесь есть два варианта, как правильно построить фундамент – монолитный и сборный. В первом случае сооружают опалубку, после чего в нее нужно залить бетонный раствор, а во втором – используют отдельные элементы, например, пеноблоки, бутобетон, бутовый камень или пенобетон.

Столбчатый

Самый дешевый вариант – это столбчатый. Здесь требуется минимум материалов. Сама конструкция представляет собой столбы, погруженные на определенную глубину или же бетонную смесь. Последнюю погружают заранее в пробуренную скважину. Для одноэтажных коттеджей такой вариант считается оптимальным, особенно, если он легкий деревянный. Недорогой столбчатый фундамент для дома может быть тоже монолитным или сборным. В первом варианте нужно копать скважины, в которые заливают бетон, во втором – собирают столбы из блоков или кирпичной кладки.

Монолитная плита

Самым дорогим и надежным является плитный фундамент для дома. Он представляет собой монолитную поверхность, на немного заглубленную в землю или же лежащую на ней. Толщина плиты может изменяться в пределах от 0,3 до 1 м. Для устойчивости ее армируют металлическими прутьями диаметром 12-25 мм. Используется плита при очень больших нагрузках от этажности (чаще больше 2 этажей) или же слабых грунтах. Плита равномерно распределяет усилия по всей своей поверхности. Она бывает:

1. Монолитной. Самый распространенный вариант, когда всю площадь под строением заливают бетонным раствором толщиной до 50 см в зависимости от рассчитанной массы.
2. Кессонной. Подходит для легких построек – деревянных или металлических каркасных или из газоблоков. Это облегченный и экономичный вариант.
3. Шведская плита. Используется при строительстве из SIP-панелей или же каркасных. Подходит только для хорошо дренированной почвы.

На сваях

Немного схож со столбчатым свайный фундамент для дома, но он является более дорогостоящим. Используется он на неустойчивой почве или когда сильный грунт расположен очень глубоко – песке, плывунах, при близком расположении грунтовых вод. Даже значительные веса легко передаются на сваи, которые на поверхности объединены ростверком. Они могут быть деревянными, металлическими, бетонными с армированием. По принципу заглубления сваи могут быть:

• винтовыми – закручиваются в землю;
• забивными – забиваются специальным гидравлическим молотком до отказа;
• набивными – бетон заливают в заранее пробуренную скважину;
• вдавливаемыми – вдавливаются гидравлическими насосами.

Выбираем вид устройства фундамента для частного дома

Перед тем как выбрать фундамент для частного дома, надо ознакомиться некоторыми рекомендациями от специалистов.

В первую очередь определяется тип грунта на стройплощадке. Столбчатые и плитные конструкции лучше подойдут на мягких почвах. Свайные на подвижных (плывунах и прочих). Монолитный ленточный фундамент лучше использовать на прочных основаниях: глина, супеси, песок. Если рельеф местности неровный, то о плитном можно забыть. Лучше использовать свайный вариант.

Свайный фундамент на участке с уклоном

Далее большое значение имеет такой показатель, как уровень грунтовых вод. Если он располагается близко от поверхности, то лучше закладывать плитную конструкцию. Хотя и свайные фундаменты легко переносят присутствие воды в грунте. В этом плане ленточный фундамент – не лучший вариант.

Что касается глубины промерзания грунта, то этот показатель учитывается в основном при закладке фундаментной конструкции. Как уже было сказано выше, нижняя часть сооружения должна быть ниже данного показателя, минимум на 30 см.

Очень важно учитывать, требуется ли в доме подвал. В этом плане оптимальный вариант – лента

Хуже дела обстоят со столбами и сваями. Хотя и здесь можно его построить, главное это надо делать подальше от места расположения опор, плюс провести кладку кирпичей или блоков между стойками. С плитным фундаментом проблемы самые большие. В принципе, он не предназначается для подвальных помещений.

Анализ грунта

Анализ грунтов – это определение его состава:

• песчаный – лучший вариант, потому что песок легко трамбуется, обладает пропускной способностью воды, практические не пучится под действием мороза;
• каменный – тоже хороший вариант для сооружения фундаментов, потому что не подвержен изменениям извне, но в тоже время на нем очень сложно проводить земляные работы;
• глинистый –прочный, но у него высокая морозная пучинистость, особенно, если УГВ располагается близко к поверхности;
• пылевой или мелкозернистый песок – по сути, это плывуны, на которые строить дома не рекомендуется, слишком слабая несущая способность.

Лучший грунт под строительство дома — песчаный

УГВ и УПГ

Определить уровень грунтовых вод (УГВ) можно самостоятельно. Надо просто пробурить скважину небольшого диаметра (70 мм) до тех пор, пока бур не достигнет воды. Поэтому через каждые полметра его надо вытаскивать, чтобы проверять. Бурить скважину надо в период весна или осень, когда тает снег, и идут дожди. В этом случае покажется реальный максимальный уровень.

Что касается уровня промерзания грунта (УПГ), то есть специальные таблицы и картограммы, где по регионам показаны эти показатели. На фото ниже показана такая карта и таблица, в которых легко разобраться.

Разбивка уровня промерзания грунта по регионам Российской Федерации

Глубина заложения фундамента

Данный параметр выбирается в зависимости от типа грунта:

• если грунт на строительной площадке сильно пучинистый, то глубина закладки фундамента должна быть не меньше УПГ.
• если почва условно относится к непучинистым грунтам, то глубина заложения варьируется в диапазоне 50÷100 см. Но опять-таки надо учитывать УПГ, закладывать надо ниже.
• если грунт непучинистый, к примеру, скальный, то глубина закладки в пределах полуметра, но не меньше.

Таблица рекомендуемой глубины заложения ленточного фундамента под частный дом

Параметры для классификации

Фундамент является опорным основанием, предназначен он для перенесения нагрузки здания на базовую площадку. Делят основания на два вида: природные и искусственные. К первой группе относятся земли, расположенные под фундаментом. Они обладают определенной пропускной способностью, обеспечивают устойчивость сооружения при усадке.

Искусственный фундамент не имеет несущей способности. Для повышения его прочности используют трамбовку, понижают влажность грунта, переносят основу на другое место.

Классификация фундаментов по конструктивным особенностям предполагает выделение следующих видов:

• ленточный;
• свайный;
• столбчатый;
• плитный (монолитный).

Ленточный вариант

Рассмотрим подробнее виды фундаментов. Классификация на первое место ставит ленточный фундамент. Этот вариант считается оптимальным для строительства частного дома. Классификация фундаментов данного типа регламентируется нормативами СНиП (3.02.01) по следующим признакам:

• конструкции;
• глубине заложения

По первому признаку выделяют сборные конструкции из железобетонных заводских блоков, монолитные варианты (заливка их выполняется в опалубку на месте строительства), кирпичные или бутовые конструкции.

По глубине заложения ленточные основания подразделяют на две группы:

• ленточный фундамент незначительного заглубления (0,4-0,7 м);
• глубокого залегания (ниже уровня промерзания грунта).

В индивидуальном строительстве применяют монолитный вариант.

Мелкозаглубленный фундамент

Как уже упоминалось в отношении ленточного вида такого фундамента, он используется строго для возведения небольших деревянных домов. Довольно редко же применяется в случае возведения каменных, с условием их габаритов до 36 квадратных метров (к примеру, в случае строительства бани).

Основные аспекты заложения

Для создания хорошего фундамента, который будет соответствовать всем требованиям и государственным стандартам необходимо учитывать некоторые особенности его заложения:

Работы желательно проводить в летнее время, а также к приходу зимнего сезона нельзя оставлять мелкозаглубленный фундамент без нагрузки. В крайнем случае необходимо предусмотрение временной теплоизоляции.
Обязательно требуется устройство гидроизоляции

Важно выполнить ее в 2 слоя, первый в качестве стартовой обработки, т.е. не большой, второй же финишный – более толстый.
Заложение ни в коем случае нельзя начинать на замерзшем основании.
Допускается оборудование каналов под водопровод и канализацию, при этом существуют определенные нормативы, а именно расстояние от фундамента при продольном обустройстве должно быть не менее 2,5 метров, при устройстве поперек фундамента – траншея не должна быть шире 90 сантиметров.
Допускается строительство небольших подвалов.

Ленточный фундамент

Этот тип фундамента выглядит как замкнутая по периметру дома «лента» из железобетонных балок заданной ширины и высоты. Ленточный фундамент бывает монолитным и сборным. По глубине закладки – малозаглубленным и глубокозаглубленным.

Монолитный

При монолитном устройстве в выкопанной траншее устанавливается опалубка и арматурный каркас, после чего весь объем заливается бетоном. Такой фундамент закладывают при строительстве деревянных построек (дома, бани), заборов, гаражей, кирпичных сооружений, тяжелых монолитных зданий. Железобетонную ленту можно прокладывать как на ровной поверхности, так и на склоне с любым механическим составом грунта (глинистым, суглинистым, песчаным). Востребованность этого вида объясняется массой достоинств:

• надежность и прочность;
• простота конструкции;
• длительность эксплуатации;
• быстрое строительство;
• небольшое количество земельных работ;
• умеренная стоимость и расход материалов.

Однако фундамент здания ленточного монолитного типа имеет и некоторые минусы. Его возведение – достаточно трудоемкая работа, включающая обязательное армирование. При отсутствии арматуры надежность и прочность основания уменьшаются в разы. А при строительстве на влажном грунте требуется дополнительная гидроизоляция.

Сборный

Сборный фундамент складывается из отдельных блоков, которые соединяются между собой при помощи арматуры и цементного раствора. Для монтажа требуется специальная строительная техника. Прочность сборного фундамента на 20% ниже монолитного. Блочный тип фундамента требует сухих грунтов не склонных к вспучиванию. Хотя при точных расчетах его возведение возможно и в таких условиях.

Крепкая конструкция из блоков выдерживает здания, построенные из любого строительного материала. Еще одним плюсом считается отсутствие необходимости строить опалубку, замешивать бетон и заказывать машину-бетоновоз. Сборка основания проходит очень быстро. Но в отличие от монолитного ленточного этот фундамент он обходится дороже, в стоимость включаются не только расходы по материалу, но и оплата спецтехники, без которой не обойтись. Кроме того, бетонные блоки в ряде случаев приходится «кроить», чтобы подогнать по размеру.

Необходимые материалы и инструменты

Для самостоятельного возведения фундамента из материалов потребуются:

1. Для опалубки – щиты из древесины, бруски, струганые доски.
2. Для каркаса – арматура и проволока для вязки прутьев.
3. Для фундаментной подушки – песок и щебень.
4. Вспененный полистирол (с целью обеспечить гидроизоляцию деревянных конструкций).
5. Материалы для защиты основания – цементно-полимерные, битумные или рулонные смеси.
6. Бетон (для замешивания – щебень, цемент и песок).

Список инструментов включает болгарку для резки арматуры.

Список инструментов включает в себя:

1. Рулетку.
2. Болгарку (для резки арматуры), бензопилу или ручную пилу.
3. Кувалду.
4. Бетономешалку.
5. Штыковую и совковую лопаты.
6. Топор.
7. Виброплиту.
8. Молоток.
9. Мастерок.
10. Трамбовку.
11. Шуруповерт, шурупы, гвозди.
12. Металлические емкости для приготовления бетонной смеси.

Как подобрать вид фундамента

Каждый тип фундамента имеет свои положительные стороны и ограничения. Главное правило долговечного основания – это равномерная передача нагрузки от постройки к грунту. В зависимости от тяжести постройки, его функционального предназначения, качества грунта и природных показателей, подбирается тип фундаментов.

Можно выделить основные преимущества каждого вида, рассмотренного в этой статье:

1. Ленточное основание – очень надежная конструкция, требующая большого количества строительного материала и физических сил. Только в ленточных фундаментах можно реализовать подвал. Подходит для небольших домов, частных коттеджей. Можно возводить постройки на неоднородном грунте.
2. Опорно-столбчатые основания подходят для практически всех типов почв и могут создавать здания даже на неровных поверхностях. Для строительства дома не придется выравнивать ландшафт. Работы по его созданию не займут много времени. Стоимость столбчатых фундаментов намного ниже ленточных или плитных. Ограничения по весу сооружения.
3. Свайно-ростверковое основание – самое устойчивое и долговечное. Подходит для массивных сооружений. Можно строить на почвах любого состава. Потребуется специальная забивная техника.
4. Плиточные основания обеспечивают монолитную конструкцию под всей поверхностью дома. Она не подвержена локальной деформации. Стоимость изготовления и монтажных работ не слишком большая. Устраивать фундамент можно полностью своими силами.

Чтобы понять, какой фундамент нужен именно вашему дому, вы должны ответить на несколько вопросов: какой дом вы будете строить, какая почва на участке и каким финансовым бюджетом вы располагаете? Какой бы тип фундамента вы ни выбрали, главное, правильно провести расчетные показатели нагрузки. Все фундаменты обеспечат надежность и устойчивость конструкции, при условии качественного их исполнения с точным соблюдением всех рабочих этапов.

На что обращать внимание при выборе фундамента

Решение о виде фундаментной конструкции принимается на основании информации, полученной геологической службой и проектной организацией, которая занимается планированием и расчётами. Главные разделы отчёта содержат следующие данные.

Инженерно-геологические исследования

Здесь приводится подробная характеристика грунтов участка под строительство. Добываются данные путём бурения скважин и взятия проб. Свежие результаты сравнивают с предыдущими исследованиями, чтобы определить интенсивность движения подземных слоёв, изменение их толщины. Также приводится информация и близости грунтовых вод, уровне подъёма их в период паводков, просадочности и пучинистости грунтов, сейсмической ситуации в районе застройки.

Отчёт геологических исследований включает рекомендации относительно стройки на глинистых, песчаных и скальных грунтах. Эти данные считаются одними из главных при определении вида фундамента.

Нагрузки на фундамент

Не менее важным этапом является определение всех нагрузок. Здесь учитывается вес материалов для стен, кровли, отделки и облицовки. В расчёт берут даже внутреннюю обстановку и количество людей, которые будут постоянно проживать в доме. Эти данные необходимы для выбора площади фундаментной конструкции.

Инженер, задействованные в разработке проекта, сопоставляет характеристики грунта и фундамента с целью эффективного использования строительных материалов, разумной траты бюджета.

Как выбрать фундамент под дом??? От чего зависит выбор вида фундамента? «Строй и Живи»

Watch this video on YouTube

Глубина заложения

Уровень заложения фундамента и необходимость в дренажной системе зависит от близости расположения водоёмов. Повышенный уровень подземных вод отмечается также на участках в низине. Неправильные расчёты обходятся дорого. При достижении воды фундаментной конструкции происходит разрушение бетона, что нарушает структуру всего основания. Процесс ускоряется в зимний период, когда влага, находящаяся в грунтах, увеличивается в объёме и выталкивает фундамент из земли. Весной можно наблюдать последствия в виде трещин и сколов.

Избежать разрушения структуры  фундамента можно путём правильного определения глубины залегания грунтовых вод, обустройства дренажной системы, гидроизоляции бетонной конструкции.

Качество материала

В проектных документах приводятся не только перечень рекомендуемых материалов, но и их параметры. Для удешевления строительства недобросовестные мастера экономят, используя детали б/у или низкого качества. При возведении фундамента применяют бетон не той марки, которая заложена в документации. Последствия такой «оптимизации» — преждевременное разрушение постройки.

Дополнительная нагрузка

Если планируется возведение дома вблизи уже стоящего строения, то следует учесть, что эксплуатируемый объект получит дополнительную нагрузку. Это может повредить как основание, так и стены. Все риски и рекомендации также описываются в проекте.

Выбрать вид фундамента можно самостоятельно, если учесть вышеописанные нюансы, воспользоваться услугами геологов. При возведении капитального дома лучше довериться профессионалам.