Статья

Какой фундамент лучше для одноэтажного дома

прочесть за 19 минут дата публикации 21.01.2020г.

Содержание

  1. Разновидности фундаментов из газобетона для одноэтажного дома
    1. Ленточный фундамент
    2. Монолитный плитный фундамент
    3. Столбчатый фундамент
    4. Свайно-ростверковый фундамент
  2. Как правильно выбрать фундамент
  3. Как сделать фундамент под одноэтажный дом из газобетона с облицовкой кирпичом своими руками (на глиняном грунте)
  4. Как рассчитать фундамент
    1. Пример расчетов несущей способности фундамента:
  5. Подбор нужных материалов и инструментов

Прежде, чем приступить к выбору по-настоящему эффективного фундамента, следует разобраться с понятием «наилучший».

Условимся считать, что лучший фундамент под дом из газобетона в 1 этаж должен отвечать двум условиям:

  1. стоить дешевле других;
  2. надежно удерживать конструкцию хотя бы сотню лет.

Наиболее часто используются два класса оснований – монолитные и свайные. Их, в свою очередь, можно разбить на 4 вида:

Монолитные:

  1. Ленточные,
  2. Плитные.

Свайные:

  1. Столбчатые,
  2. Свайные с ростверком.
Виталий Кудряшов
Мнение эксперта
Виталий Кудряшов
строитель, начинающий автор

Все фундаменты по-своему хороши. Однако, кроме достоинств, каждый из них обладает и недостатками. Можно с уверенностью заявить: любая конструкция эффективна при каких-то определенных, конкретных условиях.

Вы сможете легко сделать безошибочный выбор, если будете точно представлять – от каких именно параметров зависит прочность строительного сооружения.

Определяя, какой фундамент нужен для одноэтажного дома из газобетона, следует учесть пять факторов:

  • тип почв – плотность, влажность, механическая прочность и пластичность, пучинистость (способность расширяться при морозе);
  • рельеф участка;
  • уровень залегания грунтовых вод;
  • уровень промерзания грунта;
  • геологические особенности региона – наличие многолетней мерзлоты.

Основание ленточного типа – замкнутое. Эта конструкция представляют собой сборно-каменный или монолитный контур. Ее рисунок полностью повторяет конфигурацию стен здания.

Следует заметить, что бутовый камень или кирпич применялся в древности. Сегодня для возведения фундаментов повсеместно используют бетон. Различают два вида оснований:

  1. Сборные. Их выкладывают из железобетонных фундаментных блоков;
  2. Цельнолитые – те, что получают путем забивки цементно-песчано-гравийного раствора в заранее подготовленные траншеи.

Различают ленты мелкого и глубокого заложения.

Мелкозаглубленные фундаменты погружены в землю всего на 30–70 см. Эти основания, предназначены для легкостенных зданий. Подходят они и для домов из газобетона – если такие дома возводятся на плотных грунтах.

Бетонные мелкозаглубленные ленты наиболее любимы владельцами частных домов в европейской части страны. Среди причин популярности можно выделить: простоту заложения, относительно низкую трудоемкость.

  • Бетонную ленту по силам залить даже одиночному строителю. С помощником производительность возрастает в несколько раз.
  • К достоинствам относят и простоту проектирования. В частности, расчет прочности основания сводится к вычислению суммарного сечения арматуры. В большинстве случаев не приходится ни умножать, ни делить: можно просто взять табличные данными из ГОСТ. Общепринятое правило: площадь арматуры должна составлять 0,5% от площади сечения ленты. Для продольного армирования большинства фундаментов достаточно 6-ти стержней диаметром 12 мм.

Расход бетона относительно низок. На дом площадью 100 кв. метров (10 х 10) из 6–7 помещений потребуется:

0,7 м х 0,4 м х ((4 + 3) (стенок) х 10 м)) = 19,6 кубов бетона.

Бесспорные плюсы незаглубленных бетонных ленточных оснований:

  • Ленточные основания удобны для постройки сложных форм – для домов с гаражами, с башенками, прочими архитектурными изысками.
  • Конструкции достаточно надежны. Они успешно выдерживают нагрузки на изгиб и сжатие.
Виталий Кудряшов
Мнение эксперта
Виталий Кудряшов
строитель, начинающий автор

В регионах с песчаниками – плотными грунтами – этот фундамент можно считать наилучшим.

Риски, связанные с использованием незаглубленных лент:

  • На слабых грунтах такие конструкции могут проседать. К слабым грунтам относятся глины, суглинки, торфяники.
  • На пучинистых почвах в большинстве регионов бетонные мелкозаглубленные ленты ведут себя предсказуемо. Однако в условиях экстремальных зим ленты по весне могут изгибаться неравномерно: для газобетонных стен такие нагрузки часто оказываются критическими.

Фундаменты глубокого заложения – практически всегда сборные. Их высота в 4–5 раз больше, чем высота незаглубленных оснований. Если бы такую ленту пришлось заливать для дома 10 х 10 м, потребовалось бы 100 кубометров бетона.

Достоинство глубоких оснований – полноценное подвальное помещение.

Недостаток: конструкции, выложенные из блоков, недостаточно надежны – отдельные блоки могут проседать. Для газобетонных домов такие основания не подходят.

Виталий Кудряшов
Мнение эксперта
Виталий Кудряшов
строитель, начинающий автор

Промежуточным решением являются сборные фундаменты с армопоясом. Однако создание такие громоздких сооружений требует точных расчетов. К тому же, без специальных геодезических изысканий такое строительство – большой риск.

Основание из плит – одно из самых надежных. Цельнолитое плато – плавающее. Оно отлично держит вес в любых условиях и на всех типах грунтов. Наиболее популярны бетонные основания в регионах с болотистыми, глинистыми, лессовыми землями. Такие фундаменты подходят и для кирпичных, и для газобетонных домов.

Единственное противопоказание для строительства – склоны: массивная бетонная конструкция может просто съехать с горки, как санки.

Вызывает вопросы и экономическая целесообразность. Объем бетонного основания толщиной 40 см для дома в 100 кв. метров составит 40 кубов. Вес такой подушки превысит 100 тонн. Чтобы перевезти такое количество бетона за раз, потребовалось бы полтора железнодорожных вагона.

Конструкция выгодна при масштабном строительстве, например, при возведении поселков целиком. Тогда все земляные работы удешевляются и ускоряются многократно:

  • бульдозер за несколько проходов снимает слой почвы толщиной 50 см;
  • так же – за несколько минут – готовится песчаная подушка;
  • затем устанавливается модульная армирующая сетчатая конструкция;
  • монтируется низкая – до 10 см, опалубка;
  • подгоняется миксер, и заливается бетон.

При строительстве одиночного домика затраты на подобную организацию работ можно считать чрезмерными.

Столбчатый фундамент – разновидность свайного. Старый СНиП относил эти основания к классу буронабивных свай. Действующий СП выделил столбчатые фундаменты в отдельную группу.

Отличительная черта конструкции – увеличенное сечение. Если столб/свая круглая, то ее минимальный диаметр составляет 80 см. Если столб имеет призматическое сечение, то сторона должна равняться 80 см.

Этот тип оснований называют еще локальным или отдельным. Столбы устанавливают под колоннами, мачтами, башнями. Сваи могут быть как одиночными, так и множественными. Например, под каждой опорой башни может быть установлена группа столбов.

В конструкциях зданий столбы используют также – для опирания колонн. Изредка столбы устанавливают в местах пересечения стен и простенков.

В домах из газобетона столбчатые фундаменты практически не используются. Столбы хорошо воспринимают сдавливающие нагрузки, однако боковые усилия для них оказываются критическими. При установке столбов, карманы между их телом и грунтом заполняется песком – для предотвращения подвижек при сползании почв.

Стоимость этого типа оснований низка. Однако эта конструкция может быть реализована только после серьезного обследования грунтов. Целесообразность строительства столбов должна подтверждаться тщательными расчетами.

Сваи – это стержни, опоры, устанавливаемые в грунт на большую глубину. В зависимости от способа заглубления различают погружаемые, буровые, буронабивные, буровые, буроинъекционные и другие виды.

Способов заглубления стержней множество. Готовые сваи могут погружаться в грунт завинчиванием, забиванием. Для облегчения прохода в грунты могут предварительно закладываться лидерные скважины. Есть способ изготовления стержней в заранее заглубленных трубах. В результате получается свайное поле – множество опор, опирающихся на твердые породы или висящих – сохраняющих свое положение за счет боковых сопротивлений грунтов.

Для упрочнения свайного фундамента, оголовки опор связываются армирующим поясом – ростверком.

  • Ростверки могут быть цельнометаллические – из двутавровых балок или швеллеров.
  • Встречаются деревянные ростверки.
  • Однако наиболее практичным считается бетонный ростверк – монолитная железобетонная балка, идущая по периметру здания, или монолитная плита.

Плюсы свайных фундаментов:

  • К главному достоинству свай можно отнести их высокую надежность. Фундаменты на опорах способны сохранять устойчивость десятилетиями. Они способны выдерживать многоэтажные дома,
  • Некоторые виды свай – например, винтовые, отличаются легкостью установки. Их можно погрузить в грунт вручную – буквально закрутить.
  • Все виды свай эффективны на слабых, подвижных, мерзлых грунтах.
  • Свайные фундаменты стоят в несколько раз дешевле других оснований.
  • В домах на сваях невозможно сделать подвал. Зато в них, при желании, легко соорудить высокий цокольный этаж.

Недостатки свайных фундаментов: чтобы конструкция была надежной, следует провести тщательные расчеты несущей способности фундамента.

Этот вид фундаментов быстро набирает популярность среди строителей малоэтажных частных домов, вытесняет ленточные конструкции. Объяснить это явление просто: оба вида оснований достаточно надежны и недороги. Однако появилось предложение прочных технологичных свай: еще три десятка лет назад такой возможности у застройщиков не было.

  • Для начала следует оценить тип грунта на участке, чтобы понять его механические характеристики. Эту работу выполняют геодезические фирмы, однако предварительные прикидки можно сделать и самостоятельно.
  • Следует учесть климатические характеристики, чтобы оценить глубину промерзания почв. Если в регионе глинистые грунты, то с понижением температуры они могут вспучиваться и выдавливать фундамент. Из-за неравномерного расширения основание дома может растрескаться.
  • Определенную трудность представляет задача по уточнению уровня почвенных вод. Их глубина – величина непостоянная. Даже год на год может не приходиться.
  • Следует очень внимательно анализировать полученные данные. Не всегда набор каких-то фактов позволяет сделать верные выводы. Например, пучинистость грунтов может быть критически важной для региона с экстремально низкими зимними температурами. Зато в южных регионах этот фактор практически себя не проявляет.
  • Эксперты утверждают, что полностью полагаться на общеизвестные данные о грунтах в регионе не следует. В любом случае необходимо провести геодезическую разведку, чтобы определить наличие возможных плывунов, водных линз и т. п. Чтобы оценить характеристики грунтов, достаточно пары шурфов глубиной 2–3 метра, пробитых в зоне будущего строительства.
  • Важно учесть и параметры будущего строения – его вес, тип материала. Например, двухэтажный особняк небольшой площади с полноценным бетонным подвалом нуждается в особо прочном – сложном фундаменте.
  • Деревянный домик, стены которого обладают достаточной гибкостью, можно построить и на легких сваях: небольшая просадка какой-либо опоры трудностей в эксплуатации здания не создаст.
  • Зато газобетонные блоки – даже автоклавные, даже изготовленные лучшими производителями – обладают одной особенностью: они хрупки. Материал крайне чуток к боковым нагрузкам на излом. При малейшей подвижке основания – хотя бы на 1 мм, газобетон трескается.

    (Особенность не критична. Эту тезу подтверждают тысячи газобетонных домов, построенные за последние 20 лет. Ведь главная прочностная характеристика газобетона – несущая способность – находится на высоком уровне. просто ее следует учитывать при закладке фундамента).

  • Определяющим фактором в оценке и выборе фундамента являются финансы. Возможно, вы вообще не будете заморачиваться с такими мелочами, как несущая способность песков, и сделаете плитный фундамент. Главное при этом – вовремя вспомнить, что ваш дом стоит не на холме.
  • Универсальными вариантами фундаментов остаются два: свайный с ростверком и ленточный.
  • Ленточный хорош на твердых грунтах – на крупных песках, на непористых глинах, на скальных основания.
  • Сваи себя хорошо зарекомендовали на всех типах слабых грунтов – на пылеватых песках, на торфяниках, в условиях вечной мерзлоты. Незаменимы они и в зонах с экстремальными зимами.
  • И последний фактор, важность которого трудно переоценить. При выборе фундамента обязательно нужно учитывать возможную квалификацию строителей. Если вы наймете бригаду любителей-шабашников, вы, возможно, сумеете опровергнуть результаты самых точных расчетов и самых скрупулезных анализов: вы получите конструкцию с совершенно непредсказуемым поведением.

Вспоминаем цель, которую мы сформулировали в начале статьи: наш до должен простоять хотя бы сотню лет.

Глина относится к наиболее коварным грунтам. Мелкофракционная структура отлично удерживает влагу. Зимой, когда вода замерзает и расширяется, глина вспучивается. Весной она не просто проседает, а в прямом смысле слова утекает: взрыхленные частицы уносятся вешними водными ручьями.

Существуют еще трудности, с которыми сталкиваются владельцы домов на глиняном фундаменте.

  • Первая: разновидностей глин много, и не всегда удается различить их «на глаз».
  • Вторая: глины трансформируются, поэтому предсказать поведение фундамента сложно.
Несмотря на сложности, существуют методы закладки фундаментов, которые позволяют строить надежные и прочные основания.

Нужно лишь соблюдать несколько правил и следовать определенным рекомендациям.

Первая рекомендация: не следует строить на глинистом грунте мелкозаглубленные ленточные фундаменты. Целесообразней остановиться на заглубленных конструкциях. Лента, уложенная на 1 метр ниже уровня промерзания земли, будет и надежна, и долговечна.

Требования к ленте: ее основание должно быть на 30% шире, чем вершина. Таким образом, если толщина стен нашего дома будет 40 см, то сечение ленты вверху должно равняться 45–50 см. При этом допускается сделать подошву с минимальной шириной – 60 см.

После заливки ленты пустоты между нею и стенкой также рекомендуется заполнить песком. Этот способ называют обратной засыпкой.

Такой фундамент требует больших затрат. Более бюджетной альтернативой ему станет основание на буронабивных сваях. Можно воспользоваться и другими видами свайных конструкций, но их придется выполнять с двойным или тройным запасом прочности.

Еще одно правило: вне зависимости от типа выбранного фундамента, под его подошву следует укладывать песчано-гравийную подушку. Котлован придется дополнительно заглубить – на 30–40 см. Вместо выбранной глины на дно траншеи укладывают слой гравия и слой песка. Толщина каждого слоя – 15–20 см.

Примечание. Подобную же подсыпку следует сделать и в основании буронабивных свай, если вы решите использовать этот тип фундамента.

Кирпичную облицовку основания дома выполняют по отдельно проложенной бетонной ленте. Нагрузка на нее будет небольшой, поэтому закладка такого контура особых сложностей не представляет.

Если фундамент ленточный, можно предусмотреть место для облицовки заранее. Если же вы хотите закрыть цоколем межсвайное пространство, то основание под кирпич следует перевязать с опорами здания.

Методология расчет фундамента проста:

  1. Выясним – какие типы грунтов на участке. Затем определим их механические параметры. С этой целью возьмем образцы грунта из пробных шурфов.
  2. Вычислить полную массу дома с учетом полезных нагрузок.
  3. Рассчитаем – какой вес приходится на единицу занимаемой площади.
  4. Сравнить полученную величину с табличным значением для данного типа грунта.
  5. С учетом полученного результата принять решение – усилить или ослабить фундамент.

Проведем расчет для свайного фундамента. Для этого есть две причины:

  1. При вычислении удерживающей способности свай требуется выполнить на одно действие больше: нужно учесть ее боковое сопротивление. Для ленты эту операцию можно не выполнять.
  2. Свайный фундамент ставят на слабых грунтах, поэтому в расчеты играют большую роль в определении его надежности. Ленточный фундамент более статичен: достаточно соблюсти три общепринятых условия при его изготовлении, чтобы обеспечить достаточную устойчивость основания.

Методика расчета:

Группируем факторы, влияющие на несущую способность свай. Это:

  • класс и марка бетона, из которого сделаны сваи,
  • площадь основания – ленты или свайного поля,
  • частота армирования.

После определения нужных параметров вычислим требуемое количество свай (или площадь ленты).

Намечаем количество свай и схему их расопложения

Общепринятые нормы размещения опор:

  • Расстояние между сваями должно втрое превышать диаметров стержня;
  • Наименьший шаг расположения свай – 3 м. В общую протяженность фундамента следует включить и длины внутренних стен – так мы точнее определим минимальные расстояния между осями свай.
  • Наименьшая толщина пятки опоры при заданном интервале (до 3-х м) составляет 0,3 м

Для справки: Факторы, от которых зависят параметры надежности опор:

  • Минимальная марка бетона для свай – М100.
  • Опоры по всей длине армируют стальными прутками. Площадь арматуры должна составлять 0,5% от площади сваи.
  • Смонтированные сваи выравнивают по верхнему уровню и обвязывают бетонным контуром – лентой.
  • Пояс армируют стальными стержнями.
  • Нижняя кромка свай должна находиться на 0,4+0,1 м ниже точки промерзания.

Определяем общий вес здания

  1. Массу вычисляем для каждого элемента строения:
    • для стен и перегородок:
    • для покрытий и перекрытий;
    • для кровли.

    На первом этапе вычисляем объем каждого элемента:

    V = L х D х H; (1);

    L, D, H – линейные параметры – длина, ширина и высота.

    Вычисляем массу вес:

    m = V х p; (2);

    где p – нормативная удельная плотность материала.

    Например: p для бетона равно 2494 кг, а удельная масса газоблоков марки D500 равна 480–520 кг.

  2. Вычисляем массу полезной нагрузки – добавляем массу отделочных и облицовочных материалов, инженерного оборудования, мебели и пр. Этот параметр нормативные. Его значение зависит от общего площади всех помещений здания. Удельная величина равна 150 кг/м².
  3. Для страховки вводим коэффициент запаса прочности и пересчитываем общую массу здания. Так мы учтем возможные климатические сюрпризы – здание обязано выдерживать вес снеговых шапок. Размер коэффициента берем из СП «Нагрузки и воздействия». Для центральных регионов значение коэффициента составляет:
    • 1,3 – для конструкций из монолитного тяжелого бетона;
    • 1,2 – для сборных – блочных, кирпичных зданий;
    • 1,1 – для деревянных строений;
    • 1,05 – для объектов из металла.
  4. Расчет механических характеристик грунта – глины в нашем случае:

    Выбираем из таблицы значения для параметра сминаемости грунта под пяткой сваи (кг/м²):

    Вид грунта   Глина
    Пористость Коэффициент сжимаемости – характеризует количество пустот 0,5–1,1
    Консистенция Твердый Крошится при ударе 37000–90000
    Полутвердый 35000–87000
    Пластичный, тугой Крошится плохо, легко мнется, изгибается 28000–78000
    Пластичный, мягкий Без труда формируется 24000–72000

    Свайные стержни опираются на грунт не только пяткой. Они удерживаются грунтами вдоль всей боковой поверхности. Значение коэффициента бокового сопротивления (кг/м²) берем из таблицы:

      Диапазон сопротивляемости глин к боковым поверхностям на разных уровнях
    0,5 м 1 м 2 м 3 м
    Полутвердые глины  2800 3500 4200 4800
    Туго пластичные глины  800 1200 1700 2000
    Мягко пластичные глины  300 500 700 800
  1. Несущая способность материала сваи.

    К ог – коэффициент однородности грунтов (для глины примем равеым 0,6);

    S осн – площадь пятки опоры. Определяем по формуле 3,14 х r2. .Итого; площадь пяты стержня сечением 0,5 м равна 0,196 м²;

    R м – коэффициент сопротивления бетона (нормативная); Для нашей марки равна 400 кг/м².

    После подстановки чисел в формулу получаем: Р материала = 47 тонн.

    Р материала = К ог х S осн х R м; (3);

  2. Несущая способность сваи по грунту (Р грунта):

    Р грунта = К ог х Куэ х (R г осн х S осн х p + К ду х R гбок х h);

    где:

    • К ог – коэффициент однородности грунтов (для глин принимает 0,6);
    • К уэ – коэффициент условий эксплуатации (принимается за 1);
    • p – периметр или длина окружности (длина окружности круглой трехметровой опоры диаметром 0,5 м равна 0,157 м);
    • R г осн – боковое сопротивление грунта (из второй таблицы). Для глины равно 90 000 кг/м²;
    • S осн – площадь основания пятки сваи, (рассчитана ранее, равна 0,196 м²);
    • R грп – коэффициент сопротивления грунта под основанием сваи (величина табличная); Для твердой глины – 90 000 кг/м²;
    • К ду – дополнительный коэффициент – 0,8;
    • R гбок – коэффициент несущей способности грунтов по боковым поверхностям. Рассчитывается как средняя взвешенная точек поверхности с шагом в 1 метр. Для данного расчета равна 3,85 тонн/м².
    • h – толщина грунтового массива, контактирующего с фундаментом. Получаем расчетным путем. Величина равна 2,3м.

    После замены буквенных значений формулы (2) цифровыми, получаем результат: предельная нагрузка сваи по грунта составляет 26,5 т.

    Сравниваем величины сопротивлений свай по бетону и грунты, и выбираем наименьшее 26,5 тонн. Это – базовое значение, от него мы будем отталкиваться при расчете минимального количества опор.

    Подставляя цифровые величины в формулу (2), получаем сопротивление сваи по грунту – 26,5 тонн. Эта величина – меньше, чем прочность материала. Ее и берут в качестве исходной для определения количества свай.

  3. Определение количество свай, необходимых для фундамента.

    Мы должны вычислить полный вес здания, а затем эту величину отнести к общей площади обвязочного пояса – ростверка.

    На данном этапе мы может упростить расчет. Нам уже известно, что каждая забитая опора способна выдержать нагрузку в 26,5 тонн.

    Следовательно, каждый погонный метр ростверка принимает нагрузку в 8,3 тонны. Из опыта эксплуатации одноэтажных домов известно, что фактическое давление, которое создают стены, не превышает 7 тонн на каждый метр фундамента. На основании этого мы допускаем, что массу фундамента и количество опор можно уменьшить.

Для подготовительных и разметочных работ потребуются:

  • рулетки, линейки, угольники уровни;
  • шнуры, колья;
  • лопаты всех видов, кувалды, ломы;
  • буры ручные;
  • ножовки по дереву и металлу;
  • отвертки, молотки;
  • гвозди и шурупы;
  • электромеханические машинки – дрели, перфораторы, винтоверты, УШМ, отрезные станки;
  • миксер для перемешивания бетона;

Потребуются также дополнительные механизмы и приспособления:

  • вибраторы,
  • конусы.

Номенклатура основных и вспомогательных материалов зависит от типа фундамента и способа его возведения. Полный перечень наименований должен быть определен в проекте.

Задать вопрос эксперту

Email
Вопрос

* — Поля, обязательные для заполнения

Закрытая, детализированная смета

Получить смету за 1 день бесплатно

Для заказчиков в Санкт-Петербурге, Москве, Ленинградской и Московской областях

Мы определили ваш регион как Ашберн. Если место застройки находится в Московской или Ленинградской областях, укажите его в поле сообщения
Номер телефона
E-mail
Сообщение
Если есть свой проект (эскизы)

* — Поля, обязательные для заполнения

Заполняя данную форму, Пользователь даёт согласие на обработку, хранение и использование своих персональных данных на основании ФЗ № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 г. в целях получения строительной сметы и консультаций.
Проект дома Проект дома