Понятие «фундамент» означает опору дома. Это нижняя часть конструкции, которая принимает и распределяет нагрузки. Его прочность – залог надежности постройки. Правильно выбранный размер и толщина фундамента гарантируют хорошие эксплуатационные показатели и долговечность строения.
Экономическая сторона
Неаргументированное завышение массы основания ведет к большей стоимости работ, а занижение чревато непредвиденными последствиями. Задача проектирования – найти компромисс между затратами на строику и укладки прочного фундамента, способного принять нагрузки от веса.
Вложения в начальный цикл гораздо выше при постройке небольших зданий, чем многоэтажных построек. При возведении кирпичного дома чаще применяют ленточные фундаменты. Соответственно и технологии используются те же, что и в промышленном строительстве.
В результате, в сравнении с многоэтажками, существенно растет себестоимость 1 кв.м. Снизить ее удастся при правильном подборе технологии устройства фундамента и его определенный размер.
Что предпочесть?
Бетонные и каменные основания разделяют:
- на массивные – залегающие под строением;
- на ленточные;
- на столбовые – отдельно стоящие столбы.
Столбчатые
Вполне подойдут для домов без подвалов. Их преимущество в сравнении с другими – экономичность. Однако этот тип фундамента не считается удачным для построек с подвалами и цокольными этажами. Из-за опасности быть сдвинутыми боковым давлением почвы, их нельзя использовать при наличии больших перепадов по высоте.
Ленточные
Этот вид самый популярный при возведении частных домов. Ширина их зависит от того, как грунт выдерживает нагрузку и от объема ее на основание. Важный плюс этих конструкций – они хорошо переносят ее и имеют отличную несущую способность.
В частном секторе используют слабозаглубленные ленточные фундаменты чаще. При их закладке используются сборные блоки, монолит бетона или бутовый камень.
Для зданий без подвалов лучше возводить сборный ленточный тип. Наличие огромного количества стыков между частями нужно гидроизолировать , а это – расходы времени и рабочей силы.
Монолитные – трудоемки, но создают полную гидроизоляцию, необходимую при закладке дома с подвальной частью. При возведении индивидуального коттеджа они экономичнее и обходятся в полтора меньше, чем сборные.
Монолит не требует дополнительной гидроизоляции швов, существенно уменьшая трудоемкость и расходы на начальный этап. К тому же, монолит устойчивее при пучении в мороз и просадках почвы.
При повышенной влаге почв гидроизоляция заглубленных частей – очевидная проблема, которая может увеличить себестоимость. Монолитный фундамента практически не пропускает влагу, а при добавлении специальных присадок, его себестоимость ниже, чем при использовании специального типа гидроизоляции.
Плитные
Походят для домов, если показатель вод в грунте завышен. По размерам дома укладывается единый монолит, усиленный каркасом. Благодаря увеличению взаимодействия фундамента и основания, снижается вероятные просадки почвы.
https://www.youtube.com/watch?v=FtVpj_wKgVI
Свайные железобетонные
Сваи опускают в грунт с помощью вибропогружателей. Сваи проходят через верхние, более рыхлые почвы и передают нагрузку более плотным слоям. Глубокие слои уплотняются, увеличивая несущую способность.
Буронабивные
По сути, это скважины, уложенные бетоном, усиленным арматурным каркасом. В этом случае опалубка – грунт, пробуренный на глубину до 1,5 метра и на ширину до 250мм.
Типы буронабивных свай:
- сваи без дополнительного укрепления отверстий скважин для сухих грунтов;
- набивные сваи с укреплением избыточного давления для слабых и заводненных почв;
- набивные сваи с укреплением скважин обсадными трубами для непрочных грунтов.
Винтовые сваи
Это большие, ввинченные в землю шурупы. Такой вид пригоден для домов на слабых почвах с высокими водами, для плывунов. При такой технологии выполняются минимальные земляные работы.
Несущая способность
Первые несколько лет после окончания здания, почва под весом дома сжимается. Под воздействием ливней и паводков, фундамент проседает, вызывая растрескивания и разрушения.
Несущая способность и размер определяются с учетом особенностей почвы и ширины основания. Например, столбчатый фундамент с окружностью 25 см, опирается на грунт площадью 490 кв.см.
Если несущая способность равна 2,5 кг/кв. см. (средне плотные пески), то фундамент способен перенести ее (включая толщину столбчатого фундамента для застройки дома) до 1225 кг.
Основание из плотной глины этого же размера способно переносить нагрузку 490 х 6,0 = 2,94 тонны.
Ленточный фундамент (ширина — 40см и длина — 28 м) с размерами фундамента под индивидуальный дом 6 х 8 кв.м. требует основания в 112000 кв.см.
При одинаковой несущей способности почвы, основа может принимать следующие нагрузки: 112000 х 2,0 = 22400 кг, т.е. 224 тонны и 112000 х 6,0 = 672000 кг, то есть 672 тонны соответственно. Это данные для размеров от 1, 5 до 2 метров глубины, с шириной основания фундамента от полуметра до 1 кв.м.
По мере заглубления, несущая способность возрастает. А при более высоких цифрах– снижается из-за меньшей плотности почв.
При исчислении ширины и несущей способности фундамента для дома, ее берут с некоторой надбавкой. На практике, этот процент составляет около 30. Для создания запаса прочности, нагрузку увеличивают. Это перекрывает возможные неточности предварительных подсчетов.
Если уменьшить запас, возможна угроза просадки (особенно на начальном периоде эксплуатации). Если его увеличить – увеличивается себестоимость строительства.
Нагрузки на основание:
- размер и вес строительных материалов;
- специфика и ширина перекрытий;
- вид и размер материалов для крыши;
- разновидность кровли и ее ширины;
- нагрузка во время эксплуатации и др.
Как определить нагрузку
Она зависит от удельного веса различных составляющих.
Для фундаментов разной ширины
Материал фундамента | Удельный вес 1 куб.м. (кг/м куб) |
Бутовый камень | 1600 — 1800 |
Бутобетон, кирпич | 1880 — 2200 |
Бетон/железобетон | 2200 — 2500 |
Для перекрытий
Тип перекрытия | Удельный вес 1 куб.м. (кг) |
Монолит из железобетона | 500 |
Пустотные плитные | 350 |
Чердачные с утеплителем 200кг/кубометр | 70 — 100 |
Чердачные по балкам из дерева с утеплителем плотностью 500 кг/куб.м | 150 -200 |
Для стен
Тип стен | Удельный вес 1кв.м. (кг) |
Деревянные каркасно-панельные толщиной 150 мм (с утеплителем) | 30 — 50 |
Брусчатые шириной 140 – 180 мм | 70 — 100 |
Из керамзитобетона | 400 — 500 |
Из шлакобетона толщиной 400 мм | 500 — 600 |
Из пустотелого кирпича. Размер 380 мм 510 мм 640 мм | 500 – 600 650 – 750 800 – 900 |
Из полнотелого кирпича сплошной кладки толщиной 250 мм 380 мм 510 мм |
450 – 500 700 – 750 900 — 1000 |
Для кровли
Тип покрытия | Удельный вес 1 куб.м. (кг) |
Кровельная сталь с уклоном 27 гр. | 20 – 30 |
Рубероид (два слоя) при уклоне 10 | 30 — 50 |
Черепица при уклоне 45 | 60 — 80 |
Также при полном подсчете нагрузки на фундамент определяется коэффициент воздействия уклона крыши на нагрузку при снеге. В среднем, он составляет от 1 до 0,2 (при уклоне от 20 до 60 градусов).
При определении массы строения учитываются внутренние перегородки и стены, опирающиеся на пол, и дополнительные нагрузки разного оборудования, инвентаря у разных видов перекрытий.
Вид перекрытия | Кг/куб.м. |
Цоколи и межэтажные | 210 |
Чердаки | 105 |
Для конечного расчета толщины закладываемого фундамента под дом берутся величины нагрузок постройки и почвы. Затем рассчитывается площадь, и выводится оптимальная ширина фундамента. Далее учитывается показатель толщины стен и запас в 10 сантиметров для дальнейшей отделки.
Пример расчета фундамента ленточного типа
После окончания расчетов для размера дома 6 х 9 получилась минимальное значение 5 кв. м. При ширине ленты Х, выполняется суммарный подсчет:
2 х 9 х Х + 2 х Х (6 – 2Х) = 5
18 Х + 12 Х – 4Х ^ 2 = 5
Получается Х1 = 0,17 метра
Х2 = 7,3 метра.
То есть в данном случае, минимально допустимое значение ленты – Х1 = 0,17 метра.
Полученная величина очень относительна и, если ширина стены дома предполагается 30 см., то с учетом добавочных размеров в 10 сантиметров на отделку, получается 40 см. Таким образом, запас основания будет равняться
0,4 : 0,17 х 100мм – 100 мм = 135%.
Какая бы стройка не начиналась, она должна базироваться на проекте, разработанном специалистами с соблюдением всех обязательных норм, размеров и точных расчетов.