Фундамент для каркасного дома своими руками: виды, расчёт параметров

Каркасный дом характеризуется как легкое, однако достаточно крепкое сооружение. Его можно строить на любом типе почвы — от песчаного грунта до скалистой поверхности. Основой любого дома является фундамент. Считается, что фундамент под каркасный дом необязательно должен быть монолитным и высокопрочным, однако проектировке и строительству несущей конструкции нужно уделить должное внимание. Основание для каркасных домов может быть нескольких видов.

Виды столбчатого фундамента.

Выбор наиболее подходящего вида в каждом конкретном случае индивидуален и зависит от нескольких условий.

Рассмотрим наиболее распространенные основания в строительстве каркасного дома своими руками.

Ленточный фундамент

Рис.1 Ленточный сборный и монолитный фундаменты с подвалом.

Ленточный фундамент наиболее распространен в строительстве загородных домов любых типов, в том числе каркасных. Это неразрывная жесткая конструкция, проложенная под все несущие стены каркасного дома. Она дает возможность строительства подвала, если из ограниченного пространства убрать грунт. Стены фундамента в таком случае служат стенами подвала. Если подвальное помещение не предусмотрено, грунт не убирается.

(Рис.1 Схема ленточного фундамента под дом с подвалом)

Рис.2. Ленточный фундамент с прямоугольным поперечным сечением без уширения внизу.

Ширина ленточного основания обычно на 10-15 см шире толщины стен дома. Поперечное сечение может быть прямоугольным, однако лучше сделать его с уширением внизу для увеличения площади опоры фундамента и препятствия воздействию сил пучения. Высота ленты должна быть как минимум в два раза больше ширины для исключения поперечной деформации.

(Рис.2 Ленточный фундамент с прямоугольным поперечным сечением без уширения внизу)

(Рис.3 Ленточный фундамент с поперечным сечением в виде трапеции)

Рис. 3. Ленточный фундамент с поперечным сечением в виде трапеции.

Угроза продольной деформации в ленточном фундаменте возникает при неравномерном распределении нагрузки на него и под влиянием сил морозного пучения. Поэтому такой фундамент необходимо армировать. Основная нагрузка припадает на продольные прутки арматуры. Поперечные прутки выполняют лишь функцию создания единого каркаса. Наиболее уязвимое место ленточного основания — его углы, поэтому они подлежат наиболее тщательному армированию.

Ленточный фундамент под каркасный дом бывает нескольких видов:

1. Сборный фундамент (состоящий из бетонных блоков). Он не подходит для строительства дома своими руками из-за тяжелого веса этих блоков. Для его установки необходим кран. Во избежание возникновения трещин для соединения блоков используется бетон, стыки армируются.
2. Монолитный фундамент более надежный и прочный, чем сборный. Такое основание для каркасного дома вполне возможно соорудить своими руками.
3. Мелкозаглубленный фундамент используется в строительстве легких деревянных каркасных домов.
4. Фундамент глубокого заложения подходит для сооружения тяжелых кирпичных или бетонных домов. Его закладывают на глубину ниже глубины промерзания, чтобы опереться на плотный грунт с большой несущей способностью. Такой фундамент дает возможность сделать подвальное помещение.

Преимуществом ленточного фундамента является то, что он выдерживает высокие нагрузки и может быть использован даже на подвижном грунте. Большая его часть (примерно 0,5 м) находится под землей, а высота над землей составляет 20-30 см. Недостатком является отсутствие возможности перепланировки и дороговизна.

Вернуться к оглавлению

Плитный фундамент

Рис. 4. Схема армирования монолитной плиты.

Плитный фундамент представляет собой плоскую сплошную железобетонную опору. Он обладает наибольшей среди всех видов фундаментов опорной площадью, обеспечивая устойчивость каркасного дома даже на почвах с низкой несущей способностью. Используется плитная основа преимущественно на песчаном, пучинистом, неоднородном, слабом и скользящем грунте с высоким содержанием грунтовых вод. Такой фундамент часто называют плавающим.

Толщина монолитной плиты составляет 10 см и более. Наряду с гладкой плитой часто используется плита с ребрами жесткости на нижней стороне. Они обеспечивают плите большую устойчивость к деформации и препятствуют ее горизонтальному перемещению. Гладкая верхняя сторона плиты служит полом цокольного этажа или подвала. Нецелесообразно использовать плитный фундамент для строительства каркасного дома без цокольного этажа или подвального помещения.

Схема столбчатого фундамента.

Различают глубоко заглубленный и мелкозаглубленный плитный фундамент под каркасный дом. Заглубленный плитный фундамент подразумевает рытье котлована и используется для строительства тяжелых зданий. В индивидуальном строительстве каркасного дома чаще используется мелкозаглубленный плитный фундамент. Для его устройства снимается плодородный слой почвы, а на его место укладывается плотно утрамбованная песчано-гравийная подушка. В итоге верхняя часть плиты находится чуть выше уровня земли. Грунт вокруг основания следует утеплить для обеспечения большей устойчивости мелкозаглубленной плиты к морозному пучению. Поверх плиты кладется гидроизоляция и арматурный каркас.

(Рис.4 Схема армирования монолитной плиты)

Плитный фундамент несет нагрузки на изгиб как вдоль, так и поперек, а также скручивающие нагрузки. Поэтому арматурный каркас состоит из двух жестко скрепленных между собой арматурных сеток диаметром 12-16 см с переменным поперечным сечением. Расстояние между прутками арматуры — 20-40 см. Всего расход арматуры на 1 м² фундамента составляет 14 м. Это значительно больше, чем для других типов фундамента. Расход бетона в данном варианте тоже гораздо больше, поэтому единственным недостатком плитного основания является его высокая стоимость.

Вернуться к оглавлению

Столбчатый фундамент

Принцип установки нового столба для фундамента.

Столбчатый фундамент используется в строительстве деревянных каркасных домов. Он формируется из вкопанных в землю столбов, расположенных в местах пересечения стен, а также в пролетах между ними. Верхняя часть столбов называется оголовком, нижняя — основанием. При установке столбов необходимо следить за тем, чтобы все оголовки находились на одном уровне на высоте 40-50 см от земли, так как они являются основой пола первого этажа каркасного дома. Форма столбов может быть и квадратной, и прямоугольной. Однако наиболее распространенной является круглая форма столба, так как для бурения скважины под него можно использовать ручной бур. Диаметр столбов в строительстве своими руками может составлять 150, 200, 250 или 400 мм в зависимости от особенностей ручного бура. Столбчатый фундамент закладывается на глубину ниже уровня промерзания на слой грунта с большой несущей способностью (около 2 м).

Материалом для изготовления столбов фундамента для каркасного дома могут служить:

1. Дерево — наименее надежная основа ввиду подверженности гниению. Замедлить этот процесс возможно путем использования гидроизоляционного материала, антисептика или обжига.
2. Кирпич — достаточно прочный материал, однако очень неудобный в монтаже. Выстроить столб из кирпича в скважине невозможно, а изготавливать его на поверхности, а затем опускать в скважину долго и неудобно.
3. Монолитный железобетон — наилучший материал для изготовления столбчатого фундамента своими руками. Во-первых, для его изготовления нужно всего лишь развести бетонную смесь и залить ее в скважину. Во-вторых, он обладает наибольшей прочностью на сжатие и на растяжение и выдержит воздействие сил морозного пучения.

Рис. 5. Столбы с уширением в нижней части для столбчатого фундамента.

Формой столбов фундамента может быть как простой цилиндр или параллелепипед, так и более сложная фигура с уширением в нижней части. Уширение площади основания позволяет увеличить несущую способность фундамента и увеличить устойчивость к морозному пучению: расширение столба в основании не дает возможности силам пучения выдавить его вверх.

(Рис.5 Столбы с уширением в нижней части для столбчатого фундамента)

Закладка столбчатого фундамента под каркасный дом производится двумя способами. Первый способ заключается в том, что вначале роют яму квадратной или прямоугольной формы, размером на 20-40 см больше площади столба. Затем в яме устанавливают опалубку, в нее помещают арматурный каркас и заливают бетон. После затвердевания бетона опалубку снимают, пространство вокруг столба засыпают землей. Второй способ — технология ТИСЭ, разработанная для строительства столбчатых оснований собственными силами. Этой технологией предусмотрено использование специального фундаментного бура ТИСЭ-ф, оснащенного плугом, позволяющим срезать грунт со стенок скважины, и таким образом делать уширение в ее основании в виде полусферы. Диаметр скважины с использованием технологии ТИСЭ составляет 200 мм, а уширение основания — 400-600 мм.

Ввиду того, что столбчатый фундамент плохо справляется с нагрузками на изгиб и растяжение, ему необходимо вертикальное армирование. Для сооружения арматурного каркаса используется несколько ребристых вертикальных прутков класса A-III с диаметром 10-12 мм. Их соединяют тонкой гладкой монтажной арматурой диаметром 6 мм, поскольку она не несет нагрузок, а лишь связывает вертикальные прутки в единую конструкцию. Для армирования небольшие 2-метровые столбы диаметром 15-20 см армируются двумя вертикальными прутами ребристой арматуры, перевязанными между собой монтажной арматурой в трех-четырех местах через 70-100 см.

Вернуться к оглавлению

Столбчатый фундамент с ростверком

Рис. 6. Столбчатый фундамент с ростверком.

Для обеспечения большей устойчивости и равномерного распределения нагрузки между столбами столбчатого фундамента зачастую используется связующий элемент, который называется ростверком. Ростверк делается в виде ленты из монолитного бетона в верхней части такого фундамента. Однако наличие ростверка не является обязательным условием. С его ролью успешно справляется нижний венец брусьев деревянного каркасного дома.

Рис.6 (Фото 1)

Если установка ростверка все же необходима, его следует армировать для обеспечения устойчивости к изгибающим нагрузкам. Армирование ростверка производится по принципу ленточного фундамента двумя поясами — верхним и нижним. Каждый из поясов состоит минимум из двух продольных прутьев толстой арматуры диаметром 10-12 мм с поперечным сечением. Поперечные прутья могут быть гладкими и тонкими — 6-8 мм, так как они выполняют функцию связывания каркаса в единую конструкцию. Каркас арматуры погружается в бетон на глубину 3-5 см от поверхности ростверка. Расход бетона и арматуры на столбчатый фундамент гораздо меньше, чем на другие виды фундамента, а его монтаж значительно проще.

Вернуться к оглавлению

Фундамент на винтовых сваях

Рис. 7. Фундамент на винтовых сваях.

Фундамент на винтовых сваях целесообразно использовать в случае возведения каркасного дома на слабых грунтах (торфяной грунт, болотистая местность) или при строительстве на склоне. Винтовые сваи — это стальные трубы с резьбой в нижней части. Принцип действия винтовой сваи напоминает вкрученный в землю саморез. Винтовая резьба увеличивает опорную площадь и надежно удерживает сваю в грунте, не давая ее выдернуть. Верх винтовой сваи имеет отверстия для соединения с устройством для вкручивания. В ручном варианте таким устройством служит труба меньшего диаметра длиной до 5 м. Диаметр винтовой сваи может быть 57 мм, 89 мм, 108 мм и т.д. От диаметра и толщины стенки опоры зависит ее несущая способность. В среднем длина винтовой сваи колеблется в диапазоне от 1,5 м до 12 м, а несущая способность — 4-5 т.

Рис.7

Перед вкручиванием стальную винтовую сваю нужно покрыть краской или слоем полимерного состава для предотвращения коррозии. После установки полость вертикально вкрученной сваи заполняется армированным бетоном. Преимуществом фундамента каркасного дома на винтовых сваях является скорость и простота его возведения и отсутствие земляных работ. К недостаткам же относится высокая стоимость, сложности с отделкой цоколя и сравнительно меньшая долговечность.

Вернуться к оглавлению

Расчет параметров фундамента, способы его утепления

Рассчитать фундамент каркасного дома нужно еще на этапе его проектирования. Это необходимо для того, чтобы определить способность грунта выдержать нагрузку будущего дома. Для расчетов используются такие параметры, как несущая способность грунта, размеры и масса постройки, давление конструкции на почву. Так, в случае, если давление на почву окажется больше, чем ее несущая способность, то размеры фундамента следует откорректировать в сторону увеличения его ширины.

Способ утепления фундамента зависит от его вида. Например, в случае использования свайно-винтового фундамента пустое пространство между землей и полом следует засыпать керамзитом или песком. Ленточный фундамент утепляется всегда снаружи жесткими плитами по принципу утепления полов и стен. Изнутри фундамент можно присыпать песком или керамзитом. В свайном фундаменте пустое пространство под домом плотно засыпается керамзитом. Для гидроизоляции утепляющую засыпку можно проложить слоем рубероида снизу и сверху.

Источник