Выполнение проекта и расчеты
Фундамент, независимо от его вида, необходимо предварительно запроектировать и просчитать. От его надежности и долговечности зависит надежность и долговечность всей постройки.
Поэтому, планируя строительство большого сложного по конструкции коттеджа, следует заказывать проект и расчеты у специалиста. Основание под компактный частый дом можно рассчитать самостоятельно. Но делать это нужно предельно внимательно и тщательно.
Чтобы правильно запроектировать основание здания, нужно знать:
- характеристики грунта;
- высоту залегания грунтовых вод;
- особенности осадков в местности;
- массу будущего дома;
- архитектурное решение дома.
По первым двум пунктам информацию добывают путем геологических изысканий. Можно использовать информацию, полученную в результате изысканий соседнего участка или всей территории населенного пункта.
Глубина и ширина
Дом из газобетона относится к легким постройкам. Глубина залегания основания для его строительства может быть минимальной. В случае если принято решение применять заглубленный вариант, его стоит опустить на уровень границы промерзания или чуть ниже – на 15-30 см.
Чем больше дом и чем сложнее грунт, тем ниже стоит опустить опору. Глубина мелкозаглубленного фундамента под газобетонный коттедж может составлять 30-40 см.
Высота ленты вычисляется путем складывания следующих параметров:
- высота песчано-щебневой подушки (составляет дополнительную высоту, расположенную под лентой);
- глубина укладки фундамента;
- высота ленты над уровнем почвы (зависит от условий участка и дизайна здания).
На влажных или рельефных участках, а также в регионах, для которых характерен высокий слой снежного покрова, строят дома с высоким цоколем.
Нужно учитывать тот факт, что ограждающие стены из газобетона нуждаются в отделке, защищающей пористый бетон от влаги. Если планируется облицовка кирпичом или вентилируемым фасадом, лучше сделать ленту чуть шире газобетонных стен.
Строительство на особо сложных участках требует сооружение под ленточный фундамент подошвы – расширенной части, расположенной в самом низу фундаментной конструкции. Выполняется она из армированного бетона. По ширине должна быть примерно в два раза больше основной части ленты. Высота около 30 см.
Пример для одноэтажного дома
Допустим, нужно построить одноэтажный небольшой, прямоугольный в плане дом на хорошем устойчиво грунте. В этом случае достаточно будет мелкозаглубленного фундамента, утопленного вглубь грунта на 30 см, и возвышающегося над поверхностью земли тоже на 30 см.
Общая высота ленты для дома в 1 этаж с учетом подушки будет составлять около 80 см.
Для сооружения в 2 этажа
Другой пример – запланировано строительство двухэтажного дома на глинистом грунте с глубиной промерзания 1,20 м. Данный вид грунта относится к слабым, поэтому следует применить заглубленный фундамент.
Поскольку дом будет достаточно массивным, желательно заглубить ленту ниже глубины промерзания на 20-30 см.
Для большого дома в два этажа на некачественном грунте лучше применить подошву высотой 30 см. И над уровнем земли такой дом нужно приподнять на 30-40 см. Максимальная высота фундамента будет 2,2 метра. Минимальная – 2 метра.
Фундамент ТИСЭ
В большей степени представляет собой столбчатый фундамент для дома из газобетона. Состоит из армированных бетонных свай с полусферическими расширениями в нижней части, которые связаны в единую монолитную конструкцию с помощью железобетонного ростверка. Расширения в основании свай увеличивают их опорную зону, что существенно повышает несущую способность фундамента.
Фундаменты по технологии ТИСЭ применяются в малоэтажном строительстве и позволяют возводить дома высотой до 3-этажей. При этом они лучше всех других типов работают в условиях морозного пучения (при соблюдении технологии устройства).
Устройство фундамента для дома из газобетона по технологии ТИСЭ:
Бурение скважины специальным буром ниже глубины промерзания. Основной рабочий инструмент оснащен специальным плугом. При достижении необходимой глубины он опускается с помощью троса и позволяет проделать в скважине полусферическую полость для расширения опорной зоны свай.
Выполняется армирование пробуренной скважины рифленой арматурой сечением 10-14 мм.
Производится заливка бетоном.
Формируется съемная опалубка под ростверк, ширина которого, как правило, равняется ширине несущих стен, а высота – в пределах 0,5 м.
После армирования ростверка и выведения коммуникаций конструкция заливается бетоном
Важно выполнить заливку за 1 раз во избежание слоистости.
Какой лучше, сравнение вариантов, плюсы и минусы
Существует четыре вида фундамента, которые люди используют для домов из газобетонных материалов:
- свайный,
- мелкозаглубленный ленточный,
- цельный бетонный или монолитный
- УШП.
Архитектура строения и тип почвы влияют на окончательный выбор фундамента. Часто бывает, что один подходит для определенного вида грунта, а другой категорически нет.
Свайные фундаменты для газобетона
Фундамент под газобетонный дом чаще строится для 1 этажа.
Плюсы свайного фундамента:
- Быстрота монтажа. Срок возведения свайного фундамента составляет в среднем 5-10 дней.
- Разрешается работать в любых подобных условиях. Даже если почва уже промерзла.
- Возможно устанавливать сваи на уклонах и холмах. При этом не нужно выравнивать местность.
- Очень дешевый вариант фундамента.
Среди недостатков выделяют:
- Бывает, тяжело рассчитать где нужно ставить сваи, чтобы создать правильную равномерную нагрузку.
- Если грунт рыхлый, то необходимо делать песчаную подсыпку под сваи. Она будет помогать удерживать фундамент в неподвижном состоянии.
- Из-за сильных морозов сваи начинают «играть», и их, под воздействием мороза, может приподнять.
- Предназначены исключительно под одноэтажные дома.
Свайные конструкции подразделяют на несколько типов:
- Винтовые. Материал вкручивается в грунт, как саморезы.
- Набивные. Сваи наполняются бетоном.
- Забивные. В подготовленные отверстия забивается продукция.
- Буронабивные. Их монтаж происходит с помощью специальной техники, которая, в прямом смысле, забивает столбы в грунт.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ)
МЗЛФ всегда располагается выше промерзания почвы. Очень хорошо совместим с глинистой почвой. Такой тип основания заслужил большую популярность среди строителей. Под воздействием изменения времен года, он равномерным образом то поднимает, то опускает строение.
Для начала копается траншея в ширину не менее 30 см. Вглубь нее насыпается щебень и делается песчаная подушка в 5-10 см, которую необходимо пролить холодной водой и утрамбовать. Далее укладывается арматура. Делается опалубка и заливается все бетонным раствором. После того, как фундамент под газоблок затвердел, проводится его гидроизоляция. Это не даст газобетонным блокам впитывать влагу через фундамент.
Плюсы МЗЛФ:
- Возможность использовать в местах большой промерзания почвы, а также с большим количеством грунтовых вод.
- Прочность и долговечность. Возведенное здание на данном типе фундамента будет служить долго.
- Его строительство в среднем составляет около 10 дней.
- Возможно возвести строение из газоблоков с жилой мансардой или даже в два этажа.
Низшая точка заложения данного фундаментного слоя зависит от климата и температурных изменений. Определяется она по требованиям СНиП:
- Если грунт промерзает меньше одного метра – 50 см.
- От 1 до 1.5 метров – 75 см.
- Свыше 1.5 метров – 100 см.
Плитный (монолитный) фундамент для газобетона
Монолитное основание применяется при множественных потоках грунтовых вод, а также на почвах, имеющих рассыпчатую структуру. На нем строятся тяжёлые конструкции, так как площадь опоры равняется габаритам здания. Вес дома будет размеренно давить на грунт. Толщина бетонной массы варьируется от 50 см до 1 м. Под монолитное основание заранее укладывается хорошо утрамбованная песчаная прослойка не менее 25 см.
Положительные стороны фундамента:
- Монолитные плиты выдерживают большой вес. Все здания из тяжелых материалов строятся на них.
- Допустимо использование на любых типах почвы.
- Монолит делается из связующей арматуры, что дает плитам прочность.
- Готовое основание будет играть роль чернового пола.
Среди минусов выделяют следующие:
- Подвальное помещение нужно продумывать заранее.
- Этот фундамент под газобетон стоит больших денег.
Утепленная шведская плита (УШП)
Это надежно утепленная монолитная плита. В нее заранее интегрированы все необходимые инженерные коммуникации. Ее строительство допускается на пучинистых грунтах и слабой почве. УШП — это готовая система коммуникаций с монолитным черновым полом.
Положительные стороны этих плит:
- Выдерживают большие весовые нагрузки и распределяют их по всей своей площади. Разрешается строить двухэтажные дома.
- Допускается производить монтаж на слабых почвах.
- Плиты утеплены со всех сторон пенополистиролом.
- Все провода электрики с элементами сантехники и канализацией надежно спрятаны и не раздражают глаза.
- Хорошая гидроизоляция, из-за чего стены дома не будут впитывать в себя влагу.
Из минусов – это цена утепленных панелей. УШП — это самый дорогой материал для фундамента дома из газобетона.
Армирование газобетона
Чтобы увеличить степень сопротивляемость здания усилиям, возникающим при пучении грунта, производится продольное армирование стен. Для этого в уложенном ряду блоков при помощи специального приспособления штробят продольные канавки. Для толстых наружных делают две канавки под два прутка, для перемычек толщиной до 200 мм кладут одну нитку. От края блока они должны находится на расстоянии не менее 6 см. При штроблении двух канавок удобнее выдерживать расстояние, положив доску: одна штроба — с одной стороны, вторая — с другой.
Когда пазы готовы, из них щеткой выметается пыль. Потом берут арматуру 8 мм, предварительно раскладывают в подготовленные штробы. Подгадывают так, чтобы в углах лежали цельные прутки: в нужном месте их просто сгибают. Стыки арматуры должны приходится примерно на середину блока, но не в углах здания и не в местах примыкания стен.
Один пруток накладывают на другой, укладывая рядом. Перехлест должен быть 10-20 см. Чтобы в местах проемов (дверных и оконных) концы арматурин не торчали, небольшие кусочки можно загнуть, сделав под них небольшие штробы.
Армирование углов и примыканий делают из цельного прутка
Когда все разложено, вынимаем пруток, смачиваем штробу водой и наполовину заполняем клеем или бетонным раствором. И чистить и смачивать обязательно, иначе раствор не сцепится с материалом блока и толку от армирования не будет. В клей утапливаем пруток, потом проходим шпателем вдоль канавок, снимая излишки и разравнивая слой.
Такое армирование проводят в первом ряду, а потом — в каждом четвертом. При регулярной перевязке даже при неравномерной осадке фундамента, дом из газобетона будет стоять нормально.
Но это — не все армирование. Над оконным и дверным блоком, а также в последнем ряду этажа требуется еще элементы усиления, но уже более серьезные, с 4-мя прутками, связанными в единую систему. Для этого есть специальные U-образные блоки. Их кладут в качестве последнего ряда под перекрытие второго этажа или под мауэрлат кровли. Одна боковая стенка у блока толстая, вторая — более тонкая. Толстой стенкой его разворачивают а улицу, тонкой — в помещение.
Пример устройства армирующего пояса при строительстве дома из пеноблоков
Из 4-х прутков арматуры диаметром 10-12 мм вяжется непрерывный армирующий пояс. Его вяжут по тому же принципу, что и в ленточном фундаменте (прочитать можно тут). Пример армирующего каркаса — в видео.
Готовые элементы укладываются в полость блока, заливаются бетоном марки М200. После набора бетоном 50% прочности можно укладывать перекрытия или ставить стропильную систему крыши.
Армирование оконных проемов газобетонных домов
По технологии, если дом из газобетона имеет оконный проем шире 1,8 метра, дополнительно армируется предпоследний ряд газоблоков. Для этого в делают две продольные штробы, которые, как минимум, на 0,5 м длиннее оконного проема. Для перестраховки можно выступы сделать побольше — до 1 метра, а армировать под каждый оконный проем.
Технология аналогична стенному: две штробы, в которые укладывается пруток, заполянется клеем или раствором. Поверх армирования устанавливается последний ряд блоков, а на него в последствии — оконная рама.
Общие принципы работы с пенобетонными блоками описаны в следующем видео, также освещены принципы армирования оконных и дверных проемов
Особенности газобетона как строительного материала
Газобетон — это строительные блоки, изготовленные путем смешивания цемента, кварцевого песка, воды и химических газообразующих веществ
Газобетон — это строительные блоки, изготовленные путем смешивания цемента, кварцевого песка, воды и химических газообразующих веществ. В результате такого химического «соседства» происходит вспенивание составляющих, после чего блоки затвердевают. Их нарезают на нужные по величине отрезки и закаляют в автоклаве. Таким образом, газоблочный материал набирает крепости и износостойких характеристик.
Ошибочно полагать, что дом из газоблоков может не выдержать грунтовых сдвигов. Если правильно выбрать фундамент, то блочному зданию не страшны никакие рельефные изменения. Дело в том, что газовые (пенные) блоки имеют самый меньший показатель модуля упругости среди все имеющихся в строительной индустрии видов бетона. Именно поэтому прочность блоков не вызывает сомнений ни у профессионалов, ни у новичков.
А обеспечить качественную эксплуатацию надежного блочного строения позволит верно подобранный фундамент. Его стоит выбирать исходя из таких параметров:
Подушка
Песчано-гравийная подушка нужна для дренажа траншеи в случае появления воды в результате подъема уровня почвенных вод, сильных дождей, обильного таяния снега или иных событий. Слой засыпки из материалов, хорошо пропускающих воду, позволяет стекать ей на дно траншеи и выводиться по дренажному отводу в точку сброса.
Обычный состав подушки включает в себя слой песка около 15-20 см, затем насыпают слой щебня такой же толщины и затем, сверху, еще один выравнивающий слой песка около 5 см. Некоторые источники приводят другие значения, что обусловлено зависимостью толщины слоя засыпки от состава грунта.
Если дом строится на песчаном грунте, толщину засыпки можно уменьшить, обходясь одним песком, а при менее проницаемых грунтах надо увеличивать толщину подушки.
Какие факторы влияют на выбор типа фундамента
Сначала учитываются характеристики грунта на стройплощадке. Для их определения следует выкопать несколько ям. Впрочем, можно и просто узнать у ближайших жителей результаты их геологических изысканий.
Таблица 1. Типы грунта.
Типы грунта | Особенности |
---|---|
Скальные и каменистые | Сами по себе являются хорошим основанием и не изменяют свойств при любых сезонных климатических явлениях |
Хрящеватые | Высокопрочные грунты из обломков камней. При расчете глубины фундаментов на таком грунте можно не брать в расчет глубину промерзания |
Песчаные | Слабо промерзающие на глубину не больше метра максимум |
Глинистые | Сильно пучатся, так как прекрасно держат влагу. Меньше вспучивается уплотненная глина |
Суглинки и супеси | Смеси в разных соотношениях глины и песка. Их свойства зависят от того, что преобладает в составе |
Торфяные | Осушенные грунты, для которых характерен высокий УГВ |
Воздействие сил морозного пучения
Так как скальный и полу-скальный грунты имеют высокую несущую способность, на них можно устраивать любые фундаменты, кроме свайного, который сделать на каменистой земле практически невозможно. Остальные типы почв относятся к пучинистым и выбор конструкции основания для них зависит от разных факторов:
глубины залегания слоя: это можно выяснить, пробурив несколько ямок в разных точках предполагаемого строительства;
УГВ: чем ближе влага к поверхности, тем больше ограничивается выбор конструкции основы. Если она расположена на глубине около одного метра, стоит отдать предпочтение плите или сваям
Если воды располагаются ниже, можно принять во внимание малозаглубленные ленты;
глубины промерзания почвы.
При морозных температурах вода в почве замерзает и становится льдом. При этом она существенно растет в объеме. Этот процесс носит название морозного пучения. Пучение вызывает перемещение почв и сильнейшее их воздействие на конструкционные элементы дома, приводящее к их деформации и постепенному разрушению. На глубину промерзания почвы оказывают влияние следующие факторы:
- тип грунта: песчаные промерзают больше и быстрее, чем, например, глинистые;
- климат: чем холоднее, тем сильнее промерзает земля;
- УГВ: чем выше этот показатель, тем сильнее воздействие.
Основные типы грунтов
На выбор типа постройки оказывает влияние и суммарная нагрузка, оказываемая предполагаемым строением на будущую подошву основания. Вычисление расчета площади подошвы проводится с учетом всех видов нагрузок:
- веса конструкции включающего вес стен, перекрытий,кровли, лестниц, каминов и пр. Все эти данные, с учетом строительного материала можно найти в специализированных источниках;
- веса предполагаемого максимального количества людей, которые будут находиться в доме;
- веса мебели и оборудования, если оно также будет размещено в пределах дома;
- снеговой нагрузки, характерной для данного региона. Для средней полосы берется 100кг на кв.м. площади кровли, для южной – 50кг, ну а для северной – уже 190кг.
Полученное в результате данных расчетов значение применяют при составлении проекта: для ленты — для выбора ее ширины, для столбчатого и свайного — для площади башмака.
Впрочем, всех этих расчетов можно избежать, если построить наиболее дорогостоящий тип фундамента — плиту. Это решение нельзя назвать экономичным, так как плитное основание достаточно дорогостоящее, однако подошвы залитой под всю площадь дома хватит для решения всех проблем, которые когда либо могут возникнуть с этим домом.
Удельный вес некоторых стройматериалов
Вопрос экономичности строительства основания для дома важен. Фундамент — достаточно дорогостоящая конструкция. Если есть выбор между несколькими вариантами, стоит рассчитать расходы на строительные материалы (бетон, трубы, арматуру и пр.) и непосредственно на рабочий процесс: возможно придется заказывать бетономешалку, бригаду рабочих, брать вибратор и вибропресс в аренду. Любой финансовый перерасход в этой области не обоснован.
Монолитная конструкция.
На сложных почвах, когда имеется близкий подход к поверхности земли грунтовых вод, выбор останавливают на монолитной бетонной плите. Плиты делятся на 2 подвида:
- с ребрами жесткости;
- без ребер жесткости.
Отсутствие ребер жесткости резко снижает прочность плиты, поэтому данный вариант подходит лишь для маленькой постройки, а не для жилого дома, дачи. Например, для сарая. Для дома из газобетонных блоков оптимальный вариант на сложных грунтах — мелкозаглубленная монолитная плита с ребрами жесткости из арматуры. Она отличается такими качествами:
- высокая несущая способность;
- целостность при промерзаниях грунта;
- высокая устойчивость к деформациям при сдвигах грунта.
Перечисленные параметры позволяют возводить на монолитном основании 2-3-этажные здания из газобетона. Это возможно также на песчаном грунте без пучинистости. Следует сказать, что более высокая этажность недопустима при строительстве из данного материала.
- Нельзя сделать подвал, так как сплошная железобетонная подушка лежит под всей площадью строения.
- Высокая себестоимость в связи с большими затратами арматуры и бетонного раствора.
Фундамент для двухэтажного дома
Двухэтажные дома перед началом строительства должны тщательно проектироваться. Нельзя просто построить сверху второй этаж, поскольку это очень опасно. Если изначально планируется возведение двух этажей, будет намного проще, поскольку удастся сразу создать основание, которое выдержит потенциальную нагрузку.
Если же планируется пристраивать второй этаж, то можно использовать сваи для укрепления того фундамента, что уже имеется. Но все-таки рекомендуется поднять техническую документацию и убедиться, что фундамент действительно выдержит новую нагрузку, либо доработать его, если это не так.
Плюсы и минусы основания
При выборе фундамента учитывают следующие свойства газобетона:
- незначительный удельный вес;
- повышенную хрупкость;
- высокую степень влагопоглощения.
Преимущества плитного фундамента, которые делают его надежной и практично силовой конструкцией для газобетонных сооружений:
- Не подвержен воздействию выдавливающих сил в результате морозного пучения грунта.
- Не пропускает почвенную влагу.
- Устойчив к подвижкам грунта.
- Обеспечивает равномерное распределение нагрузки.
Перечисленные преимущества гарантируют устойчивость плитного фундамента в процессе эксплуатации, что в свою очередь обеспечивает целостность газобетонных стен, ведь даже под действием температурных нагрузок железобетонная плита равномерно приподнимается и опускается.
Недостатки силовой конструкции в рассматриваемой ситуации будут стандартными:
- сложность расчетов;
- не подходит для участков со склоном;
- сложности при устройстве подвалов;
- несколько большая себестоимость по сравнению с остальными фундаментами.
Несмотря на недостатки технологии устройства плитного основания, большинство практикующих инженеров считают, что это самый оптимальный вариант для домов из газобетона.
Условия использования
Такой тип конструкции подходит для строительства практически на любых типах грунтов, поскольку по технологии фундамент не нужно заглублять ниже уровня промерзания.
Исключения составляют участки со сложным рельефом. Компенсировать перепады высот можно высотой цокольного этажа, но это приведет к удорожанию строительства.
Такая технология эффективна для строительства на насыпных и пучинистых грунтах, поскольку плита может опускаться и подниматься вместе с земельными массивами, не создавая дополнительную нагрузку на малоупругий материал, из которого сделаны стены дома.
Пример расчета основных параметров плиты фундамента
Эскиз оптимальной толщины плиты фундамента Чтобы правильно разобраться в расчете параметров плитного фундамента, а также четко рассчитать необходимое количество бетона, стоит использовать следующий пример:
- Принимается типичное здание из газобетона площадью 100 м² (10х10) и под него подбирается плитный фундамент на скальных породах толщиной 0,25 м мелкозаглубленного типа.
- Объем плиты в таких случаях составляет 25 м³. Это суммарное количество бетона, необходимое для заливки такой конструкции. Тут объем арматурной сетки принимается за ноль, чтобы не усложнять расчеты. На практике такие расчеты также проводятся, но уже для больших сооружений.
- Установка ребер жесткости, которые используются для повышения надежности конструкции. Шаг ребер жесткости составляет 3 м, при этом создаются квадраты.
- Длина ребер жесткости будет соответствовать длине фундамента, а высота – это толщина плиты.
Итак, для заливки плитного фундамента площадью 100 м² нужно использовать 25 м³ бетона. Также сюда пойдет некоторое количество арматуры, гидроизоляции и песка со щебнем для подушки. В целом хочется отметить, что любому застройщику посчитать толщину плиты можно самостоятельно, достаточно иметь минимальные математические знания.
Зато, если сразу сделать расчет фундаментной плиты, то можно в общем контролировать расходы строительных материалов, и следить за недобросовестными строителями, а также четко определиться с размерами дома из газобетона или кирпича. Необходимое количество материалов Вы так же можете посчитать на нашем онлайн калькуляторе.