Изготовление фундамента под каркас

Особенности выбора фундамента под каркасный дом

Каркасные дома от остальных отличаются легкостью конструкции и высокой скоростью возведения. Во всем остальном это обычные здания с теми же функциональными качествами как объекты из кирпича или других строительных материалов. Именно небольшой вес дает возможность использовать фундамент для каркасного дома разного типа.

Фундамент для строительства каркасного дома

Отталкиваясь от ценовой составляющей строительства, фундаменты можно разделить на две группы: дорогие и не очень. Под каркасные дома стараются выбрать второй вариант. Но это иногда невозможно, потому что при выборе учитывается тип грунта, расположенный на строительной площадке.

Какой лучше выбрать, особенности

Все дело в соотношении двух компонентов грунта: глины и песка. Чем больше второго, тем меньше морозное пучение земли – свойство почвы выталкивать на поверхность все, что в ней находится. Это в первую очередь касается фундаментов.

Поэтому в строительстве фундаменты еще делят по глубине закладки:

• закладываемые ниже уровня промерзания грунта;
• поверхностные.

К первым относятся ленточные глубокие, буронабивные бетонные и винтовые металлические, ко вторым – плитные и ленточные мелкозаглубленные.

Внимание! Так как разговор идет о каркасном строительстве, то есть конструкциях легких, то несущая способность земли в данном случае не учитывается.

Поэтому, если перед застройщиком встает вопрос, какой из предлагаемых фундаментов для каркасника лучше выбрать, то можно использовать любой. Потому что все выше обозначенные конструкции будут прекрасно работать на любых грунтах.

Виды фундаментов для каркасного дома, преимущества и недостатки

У каждого фундамента есть достоинства и недостатки. Имеются явные минусы и невидимые на первый взгляд преимущества. Поэтому загородным застройщикам надо на них обязательно обращать внимание.

Свайно-винтовой фундамент

Для каркасного строительства это современный вариант фундаментной конструкции, применяемый все чаще. Сваи этого типа изготавливают из толстостенной трубы, на конец которой приваривают бур. Их просто вкручивают в грунт ниже уровня промерзания. И это большой плюс.

• низкая себестоимость материала и цена проводимых работ;
• ростверк, то есть обвязка свай, находится выше почвы.

Явных минусов у этого варианта нет, н о есть спорные. К примеру, труба с буром защищается от влаги краской, которая при вкручивании в землю может повредиться. То есть коррозия металла через какое-то время даст о себе знать.

Низкая эксплуатационная жесткость фундаментной конструкции. К сожалению, ростверк не может дать стопроцентной горизонтальной жесткости. Поэтому в процессе эксплуатации, особенно при резких порывах ветра, дом будет раскачиваться. Решается эта проблема двумя способами:

• увеличение количества свай;
• монтаж растяжек между элементами фундамента.

Свайно-винтовая конструкция используется на:

• участках с уклоном;
• пучинистых грунтах;
• слабых обводненных.

Ленточный заглубленный

Этот вариант с морозным пучением решает проблемы на все сто процентов. У него высокая несущая способность. Но это дорогая конструкция. Возводить ее под каркасный дом нецелесообразно. Если по проекту в здании присутствует цокольный этаж, то этот вариант использовать можно.

Ленточный мелкозаглубленный

Свое название этот фундамент получил за счет невысокой глубины заложения – в пределах 30 см. Для каркасного дома отличный вариант. Но использовать его рекомендуется только на песчаных непучинистых грунтах. На остальных, где действуют силы пучения, он просто покрывается трещинами, снижается несущая способность. В некоторых случаях может произойти излом.

Внимание! Под этот тип фундамента обычно делают мощную подушку из крупнозернистого песка. Иногда только так можно сгладить морозное пучение.

Монолитный плитный

Это идеальная фундаментная конструкция под каркасный дом. Это монолит под все здание с большой несущей способностью, который создает равномерную нагрузку на грунт.

• выравнивает морозное пучение и движение земли;
• при соблюдении технологии сооружения можно использовать на любых грунтах;
• это мелкозаглубленная конструкция, позволяющая упростить процесс заливки;
• высокая жесткость, позволяющая сгладить нагрузки, как от дома, так и от грунта.

• высокая стоимость, связанная с материальными затратами: арматура, бетон, подушка из щебня и песка;
• сложно использовать на участках с уклоном;
• сложности с формированием подвального помещения.

Свайный

Здесь надо говорить о двух вариантах: буронабивные и забивные. Первые – это когда в грунте бурят скважину и в нее после установки арматурного каркаса заливают бетонный раствор. Вторые – это готовые сваи, которые при помощи гидравлического пресса вдавливают в землю.

• хорошая устойчивость к нагрузкам: продольным, поперечным или обои сразу;
• высокий запас прочности, позволяющий возводить многоэтажные дома;
• быстрота сооружения;
• подходит для любых грунтов, даже болотистых, торфяных и прибрежных.

• использование специальной техники, увеличивающей цену строительства;
• проведение точных инженерных расчетов.

Столбчатый

Обычно эту разновидность используют для сооружения небольших дачных домиков.

• большая скорость сооружения;
• проведение строительных операций вручную;
• низкая себестоимость;
• можно заливать опорные столбы даже на промерзших грунтах.

• низкая несущая способность;
• хрупкость элементов фундамента.

Кирпичные

К кирпичным фундаментам под каркасный дом сегодня отношение неоднозначное. Хотя основы из кирпича до сих пор эксплуатируются. И срок службы их превышает 200 лет. Чаще в загородном строительстве используют столбчатый вариант, у которого те же преимущества и недостатки, что у обычной столбчатой конструкции.

Где не рекомендуется его использовать:

• на участках с уклоном, где перепад составляет более 2 м;
• на подвижных грунтах.

Какие особенности каркасных домов влияют на выбор фундамента

Основная особенность – небольшой вес каркасника. Отсюда и малые от него нагрузки на фундамент. Поэтому лучше использовать малобюджетные варианты конструкций.

Нижняя обвязка каркаса создает дополнительную жесткость, которая обеспечивает устойчивость всего здания.

Легко можно рассчитать нагрузки на фундамент, тем самым точно подсчитать размеры основы под дом.

Чаще каркасники возводятся из древесины. Сегодня предлагаются металлические варианты. Но и они не настолько тяжелы, чтобы увеличивать расходы на возведение фундаментов.

Если в проекте каркасного дома заложен подвал, подземный гараж или цокольный этаж, то фундамент придется усиливать. Чаще для этого используют ленточный вариант или плитный заглубленный.

Как зависит от типа грунта

Зависимость стопроцентная. Именно от типа грунта зависит, какой фундамент надо возводить.

1. Если уровень грунтовых вод на участке высокий, то придется выделять финансы на сооружение дренажной системы и проведении качественной гидроизоляции. Такие расходы могут превзойти себестоимость самого дома. Поэтому оптимально – использовать винтовые сваи.
2. Тот же тип фундамента лучше применять на песчано-подвижных и торфяных грунтах.
3. Если перепад рельефа на участке большой, а это может привести к возникновению серьезных сдвигающих опрокидывающих нагрузкок, то лучше возводить буронабивные или винтовые сваи.

Как сделать фундамент своими руками

Рассмотрим процесс самостоятельного сооружения фундамента под каркасный домик в виде бетонных столбов. Для этого потребуется садовый бур диаметром 200 мм, которым бурятся скважины глубиною 1-1,2 м. Места скважин:

• под углами здания;
• под пересечением стен;
• в промежутках через каждые 1,5-3 м.

В скважины засыпается щебень мелкой фракции или крупнозернистый песок. Подушка обязательно утрамбовывается. Отдельно готовится арматурный каркас в каждую скважину. Обычно для этого используют стальную арматуру диаметром 10-12 мм и катанку 6 мм. Арматура – это продольные элементы. Их обычно три или четыре в каждом армокаркасе. То есть конструкция может быть треугольного или квадратного сечения. Катанка – это поперечные элементы. Все соединения производятся электросваркой.

Предварительно в скважины устанавливается рубероид, скрученный в цилиндры. Это гидроизоляция будущих опор. Можно для этого использовать пластиковые или асбестовые трубы. Далее внутрь устанавливают подготовленные арматурные каркасы.

Следующий этап – заливка бетона. Его рецептура классическая для фундаментов: 1 часть цемента, две части песка, три части щебня. Залитый бетонный раствор обязательно утрамбовывается. Задача этой операции – выдавить из смеси попавший внутрь воздух. После высыхания воздушные пузыри снизят прочность столбов, поэтому от них надо обязательно избавиться.

Обычно опоры возводят с небольшим возвышением над грунтом – 10-20 см. Поэтому трубы под заливку бетона устанавливают именно с учетом этого размера. Обычно в бетонный раствор, залитый в опоры, устанавливают закладную металлическую деталь. Крепят ее к армокаркасу. К ней в будущем будет крепиться нижняя обвязка каркаса дома.

Через 28 дней, когда бетон наберет свою прочность. Можно переходить к возведению каркасника.

Выбор фундамента для дома из газобетонных блоков

Особенности монолитно-каркасного строительства

Возведение бетонного фундамента для забора

Какой марки бетон нужен для фундамента частного дома

Источник

Расположение и расчет арматуры в ленточном фундаменте

Ленточный фундамент имеет нестандартную геометрию: его длинна в десятки раз больше глубины и ширины. Из-за такой конструкции почти все нагрузки распределяются вдоль ленты. Самостоятельно бетонный камень не может компенсировать эти нагрузки: его прочности на изгиб недостаточно. Для придания конструкции повышенной прочности используют не просто бетон, а железобетон — это бетонный камень с расположенными внутри стальными элементами — стальной арматурой. Процесс закладки металла называется армированием ленточного фундамента. Своими руками его сделать несложно, расчет элементарный, схемы известны.

Количество, расположение, диаметры и сорт арматуры — все это должно быть прописано в проекте. Эти параметры зависят от многих факторов: как от геологической обстановки на участке, так и от массы возводимого здания. Если вы хотите иметь гарантированно прочный фундамент — требуется проект. С другой стороны, если вы строите небольшое здание, можно попробовать на основании общих рекомендаций все сделать своими руками, в том числе и спроектировать схему армирования.

Схема армирования

Расположение арматуры в ленточном фундаменте в поперечном сечении представляет собой прямоугольник. И этому есть простое объяснение: такая схема работает лучше всего.

Армирование ленточного фундамента при высоте ленты не более 60-70 см

На ленточный фундамент действуют две основные силы: снизу при морозе давят силы пучения, сверху — нагрузка от дома. Середина ленты при этом почти не нагружается. Чтобы компенсировать действие этих двух сил обычно делают два пояса рабочей арматуры: сверху и снизу. Для мелко- и средне- заглубленных фундаментов (глубиной до 100 см) этого достаточно. Для лент глубокого заложения требуется уже 3 пояса: слишком большая высота требует усиления.

Для большинства ленточных фундаментов армирование выглядит именно так

Чтобы рабочая арматура находилась в нужном месте, ее определенным образом закрепляют. И делают это при помощи более тонких стальных прутьев. Они в работе не участвуют, только удерживают рабочую арматуру в определенном положении — создают конструкцию, потому и называется этот тип арматуры конструкционным.

Для ускорения работы при вязке арматурного пояса используют хомуты

Как видно на схеме армирования ленточного фундамента, продольные прутки арматуры (рабочие) перевязываются горизонтальными и вертикальными подпорками. Часто их делают в виде замкнутого контура — хомута. С ними работать проще и быстрее, а конструкция получается более надежной.

Какая арматура нужна

Для ленточного фундамента используют два типа прутка. Для продольных, которые несут основную нагрузку, требуется класс АII или AIII. Причем профиль — обязательно ребристый: он лучше сцепляется с бетоном и нормально передает нагрузку. Для конструкционных перемычек берут более дешевую арматуру: гладкую первого класса АI, толщиной 6-8 мм.

В последнее время появилась на рынке стеклопластиковая арматура. По заверениям производителей она имеет лучшие прочностные характеристики и более долговечна. Но использовать ее в фундаментах жилых зданий многие проектировщики не рекомендуют. По нормативам это должен быть железобетон. Характеристики этого материала давно известны и просчитаны, разработаны специальные профили арматуры, которые способствуют тому, что металл и бетон соединяются в единую монолитную конструкцию.

Классы арматуры и ее диаметры

Как поведет себя бетон в паре со стеклопластиком, насколько прочно такая арматура будет сцепляться с бетоном, насколько успешно эта пара будет сопротивляться нагрузкам — все это неизвестно и не изучено. Если хотите экспериментировать — пожалуйста, используйте стекловолокно. Нет — берите железную арматуру.

Расчет армирования ленточного фундамента своими руками

Любые строительные работы нормируются ГОСТами или СНиПами. Армирование — не исключение. Оно регламентируется СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции». В этом документе указывается минимальное количество требуемой арматуры: оно должно быть не менее 0,1% от площади поперечного сечения фундамента.

Определение толщины арматуры

Так как ленточный фундамент в разрезе имеет форму прямоугольника, то площадь сечения находится перемножением длин его сторон. Если лента имеет глубину 80 см и ширину 30 см, то площадь будет 80 см*30 см = 2400 см 2 .

Теперь нужно найти общую площадь арматуры. По СНиПу она должна быть не менее 0,1%. Для данного примера это 2,8 см 2 . Теперь методом подбора определим, диаметр прутков и их количество.

Цитаты из СНиПа, которые относятся к армированию (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Например, планируем использовать арматуру диаметром 12 мм. Площадь ее поперечного сечения 1.13 см 2 (вычисляется по формуле площади окружности). Получается, чтобы обеспечить рекомендации (2,8 см 2 ) нам понадобится три прутка (или говорят еще «нитки»), так как двух явно мало: 1,13 * 3 = 3,39 см 2 , а это больше чем 2,8 см 2 , которые рекомендует СНиП. Но три нитки на два пояса разделить не получится, а нагрузка будет и с той и с другой стороны значительной. Потому укладывают четыре, закладывая солидный запас прочности.

Чтобы не закапывать лишние деньги в землю, можно попробовать уменьшить диаметр арматуры: рассчитать под 10 мм. Площадь этого прутка 0,79 см 2 . Если умножить на 4 (минимальное количество прутков рабочей арматуры для ленточного каркаса), получим 3,16 см 2 , чего тоже хватает с запасом. Так что для данного варианта ленточного фундамента можно использовать ребристую арматуру II класса диаметром 10 мм.

Армирование ленточного фундамента под коттедж проводят с использованием прутков с разным типом профиля

Как рассчитать толщину продольной арматуры для ленточного фундамента разобрались, нужно определить, с каким шагом устанавливать вертикальные и горизонтальные перемычки.

Шаг установки

Для всех этих параметров тоже есть методики и формулы. Но для небольших строений поступают проще. По рекомендациям стандарта расстояние между горизонтальными ветками не должно быть больше 40 см. На этот параметр и ориентируются.

Как определить на каком расстоянии укладывать арматуру? Чтобы сталь не подвергалась коррозии, она должна находится в толще бетона. Минимальное расстояние от края — 5 см. Исходя из этого, и рассчитывают расстояние между прутками: и по вертикали и по горизонтали оно на 10 см меньше габаритов ленты. Если ширина фундамента 45 см, получается, что между двумя нитками будет расстояние 35 см (45 см — 10 см = 35 см), что соответствует нормативу (меньше 40 см).

Шаг армирования ленточного фундамента — это расстояние между двумя продольными прутками

Если лента у нас 80*30 см, то продольная арматура находится одна от другой на расстоянии 20 см (30 см — 10 см). Так как для фундаментов среднего заложения (высотой до 80 см) требуется два пояса армирования, то один пояс от другого располагается на высоте 70 см (80 см — 10 см).

Теперь о том, как часто ставить перемычки. Этот норматив тоже есть в СНиПе: шаг установки вертикальных и горизонтальных перевязок должен быть не более 300 мм.

Все. Армирование ленточного фундамента своими руками рассчитали. Но учтите, что ни масса дома, ни геологические условия не учитывались. Мы основывались на том, что на этих параметрах основывались при определении размеров ленты.

Армирование углов

В конструкции ленточного фундамента самое слабое место — углы и примыкание простенков. В этих местах соединяются нагрузки от разных стен. Чтобы они успешно перераспределялись, необходимо арматуру грамотно перевязать. Просто соединить ее неправильно: такой способ не обеспечит передачу нагрузки. В результате через какое-то время в ленточном фундаменте появятся трещины.

Правильная схема армирования углов: используются или сгоны — Г-образные хомуты, или продольные нитки делают длиннее на 60-70 см и загибают за угол

Чтобы избежать такой ситуации, при армировании углов используют специальные схемы: пруток с одной стороны загибают на другую. Этот «захлест» должен быть не менее 60-70 см. Если длины продольного прутка на загиб не хватает, используют Г-образные хомуты со сторонами тоже не менее 60-70 см. Схемы их расположения и крепления арматуры приведены на фото ниже.

По такому же принципу армируются примыкания простенков. Также желательно арматуру брать с запасом и загибать. Также возможно использование Г-образных хомутов.

Схема армирования примыкания стен в ленточном фундаменте (чтобы увеличить картинку щелкните по ней правой клавишей мышки)

Обратите внимание: в обоих случаях, в углах шаг установки поперечных перемычек уменьшен в два раза. В этих местах они уже становятся рабочими — участвуют в перераспределении нагрузки.

Армирование подошвы ленточного фундамента

На грунтах с не очень высокой несущей способностью, на пучнистых почвах или под тяжелые дома, часто ленточные фундаменты делают с подошвой. Она передает нагрузку на большую площадь, что придает большую стабильность фундаменту и уменьшает величину просадок.

Чтобы подошва от давления не развалилась, ее также необходимо армировать. На рисунке представлены два варианта: один и два пояса продольной арматуры. Если грунты сложные, с сильной склонностью к зимнему печению, то можно укладывать два пояса. При нормальных и среднепучнистых грунтах — достаточно одного.

Уложенные в длину пруты арматуры являются рабочими. Их, как и для ленты, берут второго или третьего класса. Располагаются друг от друга они на расстоянии 200-300 мм. Соединяются при помощи коротких отрезков прутка.

Два способа армирования подошвы ленточного фундамента: слева для оснований с нормальной несущей способностью, справа — для не очень надежных грунтов

Если подошва неширокая (жесткая схема), то поперечные отрезки — конструктивные, в распределении нагрузки не участвуют. Тогда их делают диаметром 6-8 мм, загибают на концах так, чтобы они охватывали крайние прутки. Привязывают ко всем при помощи вязальной проволоки.

Ели подошва широкая (гибкая схема), поперечная арматура в подошве тоже является рабочей. Она сопротивляется попыткам грунта «схлопнуть» ее. Потому в этом варианте подошвы используют ребристую арматуру того же диаметра и класса, что и продольную.

Сколько нужно прутка

Разработав схему армирования ленточного фундамента, вы знаете, сколько продольных элементов вам необходимо. Они укладываются по всему периметру и под стенами. Длинна ленты будет длиной одного прутка для армирования. Умножив ее на количество ниток, получите необходимую длину рабочей арматуры. Затем к полученной цифре добавляете 20% — запас на стыки и «перехлесты». Вот столько в метрах вам и нужно будет рабочей арматуры.

Считаете по схеме сколько продольных ниток, потом высчитываете сколько необходимо конструктивного прутка

Теперь нужно посчитать количество конструктивной арматуры. Считаете, сколько поперечных перемычек должно быть: длину ленты делите на шаг установки (300 мм или 0,3 м, если следовать рекомендациям СНиПа). Затем подсчитываете, сколько уходит на изготовление одной перемычки (ширину арматурного каркаса складываете с высотой и удваиваете). Полученную цифру умножаете на количество перемычек. К результату добавляете тоже 20% (на соединения). Это будет количество конструктивной арматуры для армирования ленточного фундамента.

По похожему принципу считаете количество, которое необходимо для армирования подошвы. Сложив все вместе, вы узнаете, сколько арматуры нужно на фундамент.

Технологии сборки арматуры для ленточного фундамента

Армирование ленточного фундамента своими руками начинается после установки опалубки. Есть два варианта:

Весь каркас собирают прямо в котловане или траншее. Если лента узкая и высокая, работать так неудобно.

По одной из технологий арматуру вяжут прямо в опалубке

Вблизи от котлована готовят отрезки каркаса. Их переносят по частям и устанавливают на предназначенное им место, связывая в единое целое. Так работать удобнее, за исключением того, что связанные конструкции из арматуры переносить очень неудобно и тяжело.

Оба вариант неидеальны и каждый решает, как ему будет легче. При работе непосредственно в траншее, нужно знать порядок действий:

• Первыми укладывают продольные прутки нижнего армопояса. Их нужно приподнять на 5 см от края бетона. Лучше использовать для этого специальные ножки, но у застройщиков популярны куски кирпичей. От стенок опалубки арматура также отстоит на 5 см.
• Используя поперечные куски конструкционной арматуры или сформованные контура, их фиксируют на необходимом расстоянии при помощи вязальной проволоки и крючка или вязального пистолета.
• Далее есть два варианта:
  • Если использовались сформованные в виде прямоугольников контура, сразу к ним вверху привязывают верхний пояс.
  • Если при монтаже используют нарезанные куски для поперечных перемычек и вертикальных стоек, то следующий шаг — подвязывание вертикальных стоек. После того как все они привязаны, привязывают второй пояс продольной арматуры.

Есть еще одна технология армирования ленточного фундамента. Каркас получается жесткий, но идет большой расход прутка на вертикальные стойки: их забивают в грунт.

Вторая технология армирования ленточного фундамента — сначала вбивают вертикальные стойки, к ним привязывают продольные нитки, а потом все соединяют поперечными

• Сначала вбивают вертикальные стойки в углах ленты и местах соединения горизонтальных прутков. Стойки должны иметь большой диаметр 16-20 мм. Их выставляют на расстоянии не менее 5 см от края опалубки, выверяя горизонтальность и вертикальность, забивают в грунт на 2 метра.
• Затем забивают вертикальные прутки расчетного диаметра. Шаг установки мы определили: 300 мм, в углах и в местах примыкания простенков в два раза меньше — 150 мм.
• К стойкам привязывают продольные нитки нижнего пояса армирования.
• В местах пересечения стоек и продольных арматурин привязываются горизонтальные перемычки.
• Подвязывается верхний пояс армирования, который располагается на 5-7 см ниже верхней поверхности бетона.
• Привязываются горизонтальные перемычки.

Удобнее и быстрее всего делать армирующий пояс с использованием сформованных заранее контуров. Прут сгибают, формируя прямоугольник с заданными параметрами. Вся проблема в том, что их необходимо делать одинаковыми, с минимальными отклонениями. И требуется их большое количество. Но потом работа в траншее движется быстрее.

Армирующий пояс можно вязать отдельно, а потом установить в опалубку и связать в единое целое уже на месте

Как видите, армирование ленточного фундамента — длительный и не самый простой процесс. Но справиться можно даже одному, без помощников. Потребуется, правда, много времени. Вдвоем или втроем работать сподручнее: и прутки переносить, и выставлять их.

Источник