Оптимальный выбор фундамента для малоэтажного дома требует детального анализа многих параметров объекта, а также характеристик местности, где планируется строительство дома.
Как определить глубину фундамента для двухэтажного дома?
Фундамент является основой жилого дома, и от правильного размещения и качества фундамента зависит общее состояние строения и его долговечность. Какой глубины должен быть фундамент, чтобы возведенное строение простояло долгие годы и в нем не было деформаций и трещин? Основные факторы, которые влияют на глубину фундамента и анализ которых позволяет рассчитать правильную глубину, это: характер грунта на участке, глубина залегания грунтовых вод, глубина промерзания грунта, характер здания и особенности его конструкции (этажность, наличие подвала).
Основные типы грунта, на котором будут построены здания:
Влияние глубины промерзания грунта
Глубина промерзания грунта в значительной степени зависит от типа почвы. Чем больше почва насыщена водой, тем выше риск проникновения мороза и морозного пучения. Способность воды расширяться после замерзания губительна для фундамента строения, находящегося в контакте с обводненной почвой. Чтобы избежать трещин и разломов в фундаменте строения, фундамент должен быть заглублен ниже линии промерзания.
Расчет глубины проникновения мороза в почву:
h=√M*k, где M — среднемесячная температура в зимние месяцы (учитываются месяцы с отрицательной температурой), k — коэффициент для данного типа почвы.
Коэффициент, используемый для расчета, зависит от типа почвы:
- Крупнообломочный – 0,34;
- Песчаный (крупный и средний) – 0,3;
- Песчаный (мелкий и пылеватый), супесь – 0,28;
- Глинистый и суглинки – 0,23.
Какой должен быть фундамент для двухэтажного дома
Фундамент — это подземная (или надземная, но прилегающая к земле) часть здания, которая воспринимает нагрузки от расположенных над ней конструкций и распределяет их вместе с собственным весом на естественный грунт. Прочность и пространственная жесткость фундамента — для двухэтажного или любого другого дома — определяют степень безопасности эксплуатации, поэтому очень важно правильно выбрать конструкцию и выполнить строительно-монтажные работы.
Выбор типа фундамента для двухэтажного дома — первая задача, которую должен решить проектировщик, ведь от этого зависит долговечность строения и безопасность его эксплуатации. Важную роль здесь играет экономическая целесообразность, ведь ни одному строителю не нужно неадекватное повышение цены. Но и экономия должна быть оправданной, ведь попытки свести затраты к минимуму, например, кладка металлического пандуса, иногда приводят к плачевным результатам.
- В малоэтажном строительстве процент капиталовложений в нулевой цикл больше, чем в многоэтажном, что особенно ощутимо при строительстве домов с каменными стенами. Под них возводят фундаменты практически по тем же технологиям, что и в масштабном строительстве, поэтому и себестоимость квадратного метра жилой площади в частном секторе выше. Но что поделаешь — это и есть плата за комфорт индивидуального проживания.
- Самое правильное – перед началом строительства обратиться для проектирования фундамента в специализированную организацию, даже если сам дом вы собираетесь возводить без проекта. Решение по выбору фундамента должно приниматься не только на основе анализа грунта, но и с учётом наличия или отсутствия подвала или цокольного этажа.
- Подвалом называют помещение, стены которого заглублены в грунт более чем на половину свой высоты. Площадь подвала обычно делают меньше площади дома в плане – лишь бы хватило места сделать закрома для овощей и поставить стеллажи для банок. Такой вариант проектирования домов идеален для сельской местности — он даёт возможность хранить продукты питания, не прибегая к дополнительному строительству хозяйственных помещений.
- Стены цокольного этажа заглубляются меньше чем наполовину – чтобы в наземной части можно было установить окна. Это даёт возможность задействовать внутрифундаментное пространство для получения дополнительной жилой площади. Хоть это и требует дополнительных расходов на земляные работы и гидроизоляцию, зато позволяет вынести в цоколь инженерное оборудование, оборудовать там спортзал, бассейн или сауну и даже устроить гараж.
- Такое решение гораздо более экономично, чем строить отдельные подсобные помещения, но требует больше затрат на фундамент. Лучший и самый надёжный вариант для цокольного этажа – это заглублённая монолитная плита с направленными вверх рёбрами жёсткости, которые одновременно выполняют функции стен заглублённых помещений.
Главное, чтобы гидрогеологические условия местности позволяли такое строительство. Наконец, существует множество районов, где первый этаж необходимо поднять более чем на два метра над уровнем земли, чтобы избежать образования подвала.
Существует три основных типа фундаментов, используемых для строительства малоэтажных зданий:
- Сплошной (плитный), площадь которого соответствует площади всего здания в плане или немного превышает её.
- Ленточный – в виде балки или стены в грунте, длина которой соответствует периметру всех стен здания.
- Точечный (столбы, сваи) – отдельные вертикальные опоры, на которые опирается либо нижний венец обвязки если дом деревянный, либо та же плита или лента, если дом каменный. Балку, обвязывающую головы свай, на которую опираются каменные стены, называют в строительстве ростверком.
Сплошные фундаменты
Этот тип фундамента лучше всего работает, когда значительная нагрузка должна быть передана весом здания на грунт со слабыми прочностными характеристиками. В таких случаях ленты практически бесполезны, в то время как плита идеально перераспределяет силы и делает оседание здания равномерным.
Более того, плита, построенная традиционным способом — с залитой гидроизоляцией и защищенная бетонным основанием, — является лучшей защитой от влаги почвы. Ее можно укладывать практически на любой проблемной почве, что является главным преимуществом сплошной плиты.
Поскольку расход бетона и металла на такой фундамент самый большой, плита оправдана в невысоких строениях, когда конфигурация относительно проста, а площадь здания невелика в плане. Обычно это относится к двухэтажным зданиям, так как жилые помещения второго этажа занимают половину площади участка.
В многоэтажных зданиях толщина перекрытия может достигать 100 см (минимум 50 см). В малоэтажных зданиях нагрузки не такие сильные, поэтому толщина монолита может быть значительно меньше. Она определяется расчетом, но в среднем фундаментная плита для двухэтажного дома из газобетона или пеноблоков имеет максимальную высоту 30 см (без цоколя).
Расчёт фундамента
Расчеты производятся по определенным формулам, с учетом материала и характеристик дома, а также некоторых геодезических факторов. Размеры фундамента для дома из кирпича, бетонных блоков или бетона варьируются, поскольку масса этих материалов различна и оказывает разное давление на грунт.
Простое вычисление
Без учета дополнительных индивидуальных особенностей глубину фундамента можно рассчитать по стандартной формуле, в которой 0,8 метра нужно умножить на количество запланированных этажей — итого 1,6 метра.
В классическом варианте толщина фундамента соответствует предполагаемой толщине несущих стен плюс 15 см. Однако стоит знать некоторые параметры, которые могут изменить эту цифру:
- рыхлость почвы;
- площадь подошвы;
- общая масса конструкции.
Точное вычисление
Чтобы рассчитать глубину как можно точнее, необходимо знать:
- Вид грунта (песчаный, глина, супесь).
- Точка промерзания почвы. Её необходимо знать, чтобы глубокое промерзание рыхлой и наполненной влагой почвы не разрушило основание. Однако, если здание строится на довольно сухих землях или слабопучнистых, этот показатель не имеет значения.
- Высота водоносных слоёв. В ситуации близкого расположения водоносного слоя его глубина должна быть минимальной, с целью гидроизоляции.
- Проживание в доме.
За основу берется глубина промерзания почвы в вашем регионе. К этому значению нужно прибавить 150 мм, если дом построен из дерева, или 350 мм, если из кирпича.
Сначала рассчитайте глубину для одноэтажного дома. Возьмем глубину промерзания в Московской области с мелкозернистой песчаной почвой. Она составляет 1,34 м. Дом построен из кирпича, поэтому добавим еще 35 см и получим 1,69 м.
Существует зависимость между глубиной заложения фундамента и температурой в помещении. Эта зависимость выражается в коэффициентах и приведена в таблице. Согласно этой таблице, чем выше температура в доме, тем меньшая глубина требуется.
У нас будет пол на лагах в перекрытии с температурой не ниже 20. Следовательно, 1,69*0,6≈1 метр. Этого достаточно, чтобы утопить фундамент на 1 метр.
Теперь о двухэтажном доме. Вес дома будет почти вдвое больше, поэтому он должен быть прочнее. Согласно вышеприведенному правилу, фундамент должен быть заглублен на 1,6 метра. А это ниже точки промерзания почвы, что вполне нормально.
Монтаж ленточного фундамента
При выборе фундамента для двухэтажного дома рекомендуется учитывать сложность монтажа и стоимость материалов. Наиболее удобным, экономичным и долговечным вариантом является ленточный фундамент. Перед установкой необходимо рассчитать ширину фундамента и толщину в прямой зависимости от используемого материала. Наименьшая ширина — для железобетона, затем бетона, а самое широкое основание следует делать для природного камня из-за веса материала.
Глубина зависит от типа материала для строительства и его отношения к точке промерзания почвы. Высота фундамента варьируется в зависимости от индивидуальных потребностей и предпочтений строителя. Если существует риск затопления, то высота, очевидно, должна быть увеличена.
Существуют типовые стандарты, которые предполагают высоту 35-40 см для древесины и 20 см для кирпича и легкого бетона. Кроме того, рекомендуется добавить еще 10 см к высоте снежного покрова, характерного для района строительства.
- составляется предварительный чертёж;
- производится разметка и копка траншеи;
- укладка подушки, её увлажнение, и трамбовка;
- делается армирование;
- устройство опалубки;
- заливка бетона;
- сушка.
Армирование — самый важный этап в ленточном фундаменте, так как арматурный каркас формирует прочную конструкцию. Обычно используются прутья диаметром 12-16 мм. Расстояние между прутьями составляет около 30 см и может варьироваться в зависимости от индивидуальных характеристик здания.
Заливка должна производиться в один или максимум в два этапа, чтобы сохранить монолитность конструкции. Этого трудно достичь путем смешивания вручную или с помощью частной бетономешалки, поэтому предпочтительнее использовать сборный железобетон. После окончательной заливки необходимо обеспечить высокую степень изоляции. Слой может представлять собой песок, гравий, смесь этих материалов или бетон, что соответствует плотности грунта.
Критерии выбора
От типа фундамента напрямую зависит надежность и долговечность всего дома и, прежде всего, безопасность его обитателей. Поэтому перед возведением строения следует тщательно изучить наиболее важные аспекты его выбора.
Размеры и вес здания
Здания из кирпича весят гораздо больше, чем здания из других строительных материалов. Например, один этаж кирпичного здания имеет большую массу, чем два этажа деревянного здания. Это связано с высокой плотностью кирпича, которая составляет около 1,5 тонны на кубический метр, по сравнению с 0,5-0,6 тонны для сосны или ели. По этой причине особые требования предъявляются и к фундаменту кирпичных домов.
Фундамент с лентами небольшой глубины однозначно не подходит для кирпичных домов по правилам, описанным в строительных нормах. Универсальный фундамент со столбами из металлических труб также не подходит. Это связано с тем, что фундамент с лентами небольшой глубины имеет очень низкую несущую способность, и даже самые толстые и прочные металлические трубы подвержены коррозии. Поэтому при выборе типа фундамента следует опираться только на общепринятые правила и нормы СНиП.
Характеристика грунта
При выборе фундамента для кирпичных зданий специалисты рекомендуют в первую очередь учитывать состояние грунта. Это особенно важно, если вы хотите построить дом с подвалом, где необходимо предусмотреть специальные вентиляционные каналы.
- Для участков с плотной непроблемной почвой подойдет стандартный ленточный фундамент. В этих случаях его, как правило, делают глубоко-заглубленным, ширина ростверка при этом должна превышать толщину будущих стен.
- На строительных участках с пучинистым грунтом, объем которого регулярно меняется после ежегодного замерзания и оттаивания, лучше возводить усиленный свайный фундамент. Такая конструкция имеет гораздо больший запас прочности. Железобетонные столбы, выполняющие роль свай, должны быть большого сечения, а ростверк только железобетонным.
- В меньшей степени для пучинистого грунта подходит ленточный блочный или сборный фундамент. Если принято решение возводить такую конструкцию, то ее следует устанавливать ниже сезонно-мерзлого слоя (уровня промерзания), а лучше усилить или в идеале вообще заменить пучинистый грунт подсыпкой из речного песка или мелкого щебня.
- На проблемных участках с влажным, осыпающимся или особо дисперсным грунтом рекомендуется строить плитный фундамент с глубоким заложением, особенно для двухэтажных домов. Под одноэтажные небольшие постройки также подойдет ростверковый тип – главное, чтобы сваи под него были забиты во всех местах стыковки стен и вдоль несущих стеновых конструкций на глубину ниже уровня промерзания почвы.
Высота грунтовых вод
Уровень грунтовых вод (или сокращенно — уровень грунтовых вод) определяет глубину заложения фундамента. Высокие значения уровня грунтовых вод означают, что почва на рассматриваемом участке подвержена риску промерзания, а значит, ленточный фундамент в таком месте невозможен.
Лучшим вариантом в этом случае будет свайный фундамент или монолитная бетонная плита, если вы хотите построить одноэтажный дом без подвала.
Для двухэтажных зданий в районах с высоким уровнем грунтовых вод фундаментная плита или свайный фундамент должны быть дополнительно усилены из-за большого веса здания. Или же можно установить специальную дренажную систему и построить глубокий ленточный фундамент. В этом случае глубина заложения ленты обязательно должна быть ниже уровня промерзания почвы, иначе силы мороза со временем разрушат фундамент. Этот вариант идеально подходит для южных регионов, где грунт промерзает на глубину не более 0,5-0,8 м.
Советы по укреплению
Вопрос об усилении фундамента часто возникает при покупке старого дома или если в фундаменте вашего дома появились трещины и разломы. Последнее свидетельствует о некачественных материалах или неспособности конструкции выдержать вес дома, который мог увеличиться с годами — возможно, вы надстроили этаж или мансарду, установили дополнительную технику. Фундамент частного дома своими руками можно укрепить несколькими способами.
- Инъекционное укрепление. Удаляется часть грунта возле основания, затем специальной цемент-пушкой производится впрыскивание раствора на стенки фундамента с нескольких сторон.
- Свайное укрепление. Возле стенок фундаментного основания бурят колодцы, армируют их и заливают бетоном, или ввинчивают уже готовые сваи.
- Создание бетонной обоймы. По всей площади вокруг основания возводится опалубка, в нее устанавливается армирующий каркас, заливается бетонная смесь.
- Расширение подошвы. На всю глубину вокруг фундамента выбирается грунт, выставляется невысокая опалубка возле подошвы, монтируется армирующий каркас, заливается бетонная смесь.
