Фундамент для каркасного дома своими руками: строительство, расчет

Факторы, влияющие на расчет столбчатого фундамента

Для того чтобы построить , и при этом сократить лишние затраты, следует предварительно все посчитать. Если расчеты поручить специалистам, то получим точные данные для материально-технического обеспечения стройки. Сам каркасный дом обладает практически неизменной ценой, которая включает стоимость всех элементов конструкции дома. А вот тип фундамента, его параметры полностью зависят от типа грунта в месте расположения будущего строительства.

Схема вариантов столбчатого фундамента для дома.

К весу каркасного дома, который обязан выдерживать фундамент, добавляются снеговая и ветровая нагрузки, которые зависят от широты расположения местности и ландшафта. В лесной зоне ветер слабее, чем в степи или тундре, а снега больше в северных районах. Эта нагрузка может меняться от 50 кг/м2 до 190 кг/м2. Для определения нагрузки на грунт нужно сложить вес каркасного дома, нагрузку от снега и ветра и добавить вес фундамента. Чтобы определить вес столбчатого фундамента, нужно определить объем столбика. Он определяется по формуле

V = 3.14 Х G2 х h — умножается на количество столбиков, и получаем объем фундамента.

где V — объем столбика в кубометрах, G — радиус столбика в метрах, h — высота столбика в метрах, зависит от глубины промерзания грунта и от уровня грунтовых вод.

Схема столбчатого основания.

К весу бетона необходимо прибавить вес арматуры. В каждом столбике применяется минимум два прутка. С увеличением радиуса более 20 см число прутков увеличивается. Кроме вертикальных прутьев арматуры, есть еще горизонтальные. К этим материалам добавляется еще вязальная проволока. Определив количество арматуры, вычисляем ее вес, добавляем вес вязальной проволоки и все это добавляем в вес фундамента. Если при расчете получается, что нагрузка на грунт превышает несущую способность этого грунта, то следует увеличить количество столбиков. Снижение удельной нагрузки на грунт достигается и увеличением площади нижней части столба, контактирующей с грунтом. Варианты конструкции позволяют получить наиболее выгодный фундамент для каркасного дома. Можно принять общепринятый удельный вес железобетона, равный 2400 кг/см².Тогда число столбиков можно определить по формуле:

n = F / s x R, где

n — количество столбиков фундамента, F — вес всего строения с учетом погодных нагрузок, мебели и людей, находящихся в здании в кг, s — площадь опоры одного столбика (S =3,14 х G²), R — сопротивление грунта в кг/см2.

Несущая способность грунтов

После расчета числа столбиков следует добавить их общий вес к весу всего строения «F» и сделать проверочный расчет. При необходимости число столбиков увеличить.

Параметры выбора фундамента

Существует большое количество видов фундамента. Они различаются по трудоемкости, срокам монтажа, стоимости. Любой застройщик хочет сократить время строительства и затраты, но есть минимальные требования по прочности и надежности, которых следует придерживаться.

От чего зависит выбор типа фундамента

Архитектор при выборе фундамента для каркасного дома в обязательном порядке учитывает следующие условия:

размеры дома и его конфигурацию;
материал стен – так, бетон, газобетон или кирпич при подвижках легко трескаются;
вес здания с мебелью и оборудованием, ветровые и снеговые нагрузки;
динамические нагрузки – количество посетителей и их возможную деятельность (танцы, занятия спортом), работу механизмов и т. д.;
рельеф участка;
состав грунтов под фундаментом – это главный параметр.

Если остальные параметры можно вычислить на бумаге или найти в справочнике, то рельеф участка и состав грунтов определяются исключительно путем специальных инженерных геодезических и геологических исследований.

Рельеф отображается на топографическом плане местности. Для получения плана бригада геодезистов осуществляет топографическую съемку участка специальными приборами. На основании съемки строится цифровая модель рельефа. Туда же заносят данные о строениях и сооружениях на участке, растительности, наземных и подземных коммуникациях.

Состав грунтов определяется геологическими исследованиями. Геологи бурят одну или несколько скважин, в зависимости от площади здания. Глубина скважин зависит от этажности и предполагаемого веса строения, а также от самого грунта – геологи стараются дойти до твердых пород.

Особенности почвы под фундаментом

По плотности грунты можно разделить на следующие категории:

скальный – самый надежный вариант, тут можно вообще обойтись без фундамента;
гравийный, песчано-гравийный, песчаный без примеси глины – не сжимается, не вспучивается, грунтовые воды чаще всего расположены глубоко;
глинистый – обычно насыщен влагой, поэтому при замерзании вспучивается;
торф – строить на торфе опасно, он проседает, вспучивается и так далее.

Торф либо выбирают на всю глубину залегания, либо проходят сваями до твердых пород.

Очень важная характеристика почвы – глубина промерзания. Промерзание водонасыщеных грунтов ведет к их вспучиванию, поэтому глинистую почву, как правило, выбирают на глубину промерзания и замещают песчано-гравийной смесью. Водопроводные трубы также прокладывают ниже глубины промерзания.

Наличие грунтовых вод, их уровень и сезонность учитывают при возведении фундаментов глубокого залегания. При высоком уровне грунтовых вод подвалы не делают, поскольку любая гидроизоляция со временем дает течь.

Если же подвал жизненно необходим – закладывают глубокую дренажную систему вокруг фундамента. Если рельеф не позволяет воде уходить самотеком, устанавливают насосы для принудительной откачки воды. Кроме того, от уровня грунтовых вод напрямую зависит выбор системы локальной канализации.

Инженерные изыскания

Знание характеристик грунта и геолокации участка – одно из главных условий выбора, какой фундамент – плитный, ленточный или свайный – лучше делать под каркасный дом.

Узнать тип и строение почвы можно путем геологических изысканий, обратившись в специализированную организацию. Она получает информацию о залегающих грунтах, подземных водах, расположении трасс коммуникаций, глубине промерзания с помощью бурения скважин и градостроительной документации. Выявляет опасные природные или техногенные явления на территории участка – провалы, карсты, пустоты или оползни.

Объем исследований и цена зависит от проекта дома. Для одноэтажных зданий с площадью пятна застройки до 225 м² бурят 3 скважины по 6 м, для двух- и трехэтажных сооружений глубина возрастают до 8 и 10 м. При размерах построек от 225 м² количество скважин достигает 4. Минимальная цена изысканий – 30000 руб.

Обследовать грунт можно самостоятельно. Для этого необязательно рыть глубокие ямы. Начальная геология подразумевает общий обзор участка и окрестностей. Насторожить должно наличие оврагов, склонов, болот, больших деревьев, валунов. Визуальная оценка окружающих построек дает представление о несущей способности грунтов. Трещины на старых домах, простоявших 20-30 лет, говорят о сложном типе почвы, ее просадочности.

Общение с хозяевами соседних участков, давно проживающих в своих домах, даст общее представление об условиях строительства. Более подробную информацию предоставляют земельные отделы городской или районной архитектуры.

Если участок расположен на ровной местности с неболотистой почвой, приступают к детальной геологии. В трех или четырех углах будущего дома, отступив 50-60 см от них, отрывают шурфы ниже уровня плотного слоя земли на 50-70 см, исследуют состав и строение почвы.

При плотных однородных грунтах, низком УГВ, возможности отвода поверхностных вод применением дренажа можно использовать стандартные схемы для расчета и выбора формата основания. В 90 % случаев самостоятельный подход к решению вопроса о том, какой фундамент лучше для каркасного дома, вполне оправдан.

Если обнаружены признаки неоднородных просадочных грунтов, высокого УГВ без возможности отвода вод, не обойтись без платных инженерных изысканий. Полученный от специалистов отчет даст возможность разработать индивидуальный проект с учетом рекомендаций.

Устройство траншеи и подушки

Глубина траншеи зависит от глубины заглубления фундамента и толщины подушки. По ширине траншея делается на 10 см шире, чем рассчитанная толщина монолитной ленты. Это необходимо для установки опалубки. При строительстве МЗЛФ на сыпучих грунтах можно укрепить откосы траншеи досками. Подсыпка подушки необходима для снижения воздействия на фундамент сил морозного пучения. Толщина подушки, как правило, составляет 20-30 см для слабопучинистых и непучинистых грунтов. Для пучинистых — определяется по таблице, которая приведена выше.

Правильно выполнить подсыпку — это значит сделать 2 слоя: первый — крупнофракционный песок, который засыпается, а затем увлажняется и трамбуется, второй — мелкий щебень или гравий. В качестве второго слоя можно также использовать доменный или котельный шлак. При высоком уровне грунтовых вод под подушку рекомендуется положить слой гидроизоляции: рубероид или геотекстиль, а сверху производить подсыпку.

Монтаж опалубки и армирование

Опалубка делается из струганных досок, толщина которых составляет не более 3 см. Опалубка монтируется в траншее, а ее высота на 5-10 см больше высоты монолитной ленты. В готовую опалубку устанавливается армокаркас. Армирование монолитной ленты выполняется в соответствии со СНиП 52-01-2003 и СП 52-101-2003. Армокаркас может содержать от 3 до 6 продольных прутков арматуры, соединенных между собой вертикальными перемычками.

Схема армирования определяется исходя из ширины фундаментной ленты. Армокаркас собирается из рифленой арматуры сечением 12 мм класса А3. Для небольшого сооружения можно применять арматуру класса А500С, стоимость которой значительно дешевле. Между собой каркасы соединяются внахлестку, образуя арматурный узел. Длина нахлестки не должна превышать 20 диаметров стержней (20 х 12 = 24 см). Соединения скрепляются при помощи сварки.

Для углов, где стены будущего дома пересекаются, необходимо усиление арматурного каркаса путем монтажа дополнительных вертикальных стержней, которые привариваются к продольным стержням. Такое усиление позволяет ленточному фундаменту выдерживать критические нагрузки, действующие в местах пересечения стен.

Укладывать армокаркас можно на подготовленную подушку, но лучше это делать на стартовый слой бетона. Толщина стартовой заливке не должна превышать 20% от всей высоты ленты. Бетонная заливка помогает создать более ровную поверхность, на которую укладывается армокаркас. Если вы решили не заливать стартовый слой, то для поднятия армокаркаса над поверхностью подушки на 5-7 см следует использовать опорные грибки.

Армокаркас должен располагаться в пространстве, нигде не соприкасаясь с подсыпкой и опалубкой.

Заливка бетона

Заливка должна производится при температуре +10 С и выше. Перед заливкой опалубку необходимо увлажнить, тогда бетон будет ложиться ровнее. Заливать смесь необходимо послойно, толщина слоя не должна превышать 40 см, оптимально — 20-30 см. Каждый слой подвергается 5-10 минутному виброуплотнению. Такая технология не позволяет образовываться пустотам внутри бетона. Для подачи бетонной смеси к опалубке необходимо использовать эластичный рукав или желоб.

Плитный фундамент под строение

Плитное основание или фундаментная плита достаточно часто используются в каркасном строительстве. Его часто называют плавающим. Плита «поднимается» вместе с домом наподобие палубы корабля при зимнем вспучивании. И «опускается» вместе с построенной «оснасткой».

Плитный фундамент .

Плитное основание имеют ряд преимуществ перед «лентой»:

Для плиты нет необходимости вынимать грунт. Она может совсем не заглубляться в почву или опускаться не более чем на 100 мм или глубину плодородного слоя.

По нормам СНиП, при строительстве любых домов обязательно необходимо снимать плодородный слой грунта. Поэтому часто глубина залегания плитного фундамента определяется глубиной плодородной почвы.

Плита является самым простым в техническом смысле фундаментом, наиболее доступным для исполнения своими руками. Она требует минимального количества опалубки и заливается единым монолитным «куском».
Монолитный плитный фундамент предоставляет застройщику готовый черновой пол и необходимым утеплением. В то время как на «ленте» такой пол необходимо собирать из лагов, а пространство под ним – отсыпать керамзитом или другим насыпным теплоизолятором.

Плитное основание – лучший вариант фундамента под каркасный дом своими руками. Его используют для сооружения одно-, двух- и трёхэтажных каркасников. При этом с повышением этажности увеличивают толщину плитного фундамента и размер арматуры.

Столбчатый фундамент

Столбчатый представляет собой столбы, сваи или другие варианты вертикальных опор, которые опускаются в грунт на заданную глубину. Это один из самых экономичных видов фундаментов, которые используют для сооружения основания под каркасник, при условии – надземного сооружения, когда скальный грунт выходит на поверхность. Если же необходимо вбивать или заколачивать сваи в грунт на некоторую глубину, то такое строительство требует работы спецтехники и обходится дорого.

На столбчатом фундаменте.

Столбчатый или свайный для каркасного дома собирают из металлических или бетонных свай. Небольшие лёгкие домики для сезонного проживания можно ставить на деревянные сваи. Однако такой вид основания часто оказывается недолговечным.

Столбчатый фундамент для каркасного дома можно залить непосредственно в грунт из бетона. Для этого выполняют разметку периметра будущего строения с обозначением мест расположения будущих свай. После чего в обозначенных местах вынимают часть грунта на заданную глубину, при этом используются ручные буры. После чего – внутрь полученного цилиндрического углубления укладывают гидроизоляцию (к примеру, рубероид или полиэтилен), после – устанавливают арматуру, заливают бетон.

Устройство столбчатого бетонного фундамента.

Опалубкой для подземной части сваи стены являются стены ямы. Для надземного верхнего участка сооружают круглую опалубку. Внутренняя арматура обеспечивает прочность свай. Её длина определяется общей суммарной высотой сваи + дополнительные 100-200 мм для сооружения горизонтального перекрытия.

Стены дома в последующем будут опираться на горизонтальные перекрытия, установленные на вертикальные сваи. Это перекрытие называют ростверком, поэтому на самом деле такое основание является ростверковым столбчатым фундаментом каркасного дома.

В небольших строениях сваи или фундаментные столбы могут располагаться только по углам дома. В домах с большой площадью сваи ставят также посредине наружных стен в нескольких местах.

Лучший фундамент

Выбор типа и размеров фундамента определяется особенностями грунта и самого строения, его площади, этажности, размеров. А также особенностями выполнения работ, наличия профессиональных и строительных навыков у застройщика.

Постройка на свайном фундаменте.

При выполнении работ своими руками проще соорудить основание в виде плиты. Это – самый доступный вариант строительства, в котором все работы несложно выполнить самостоятельно. Снять грунт, уложить армирующую обвязку, залить бетонный раствор.

Немного сложнее – выполнить бетонную ленту. Для этого необходимо установить больше опалубки, также уложить арматуру, щебень и выполнить заливку.

Ещё сложнее для начинающего строителя – соорудить столбы или сваи. Необходимо подготовить цилиндрические ямы, замесить вручную бетон, выполнить их заливку. А также качественно укрепить горизонтальные балки ростверка. Такое строительство требует использования профессиональных рабочих, иногда – строительной техники, и часто оказывается не под силу начинающему застройщику.

Что влияет на выбор фундамента для каркасного здания

Каркасные дома являются крепкими и лёгкими постройками, которые можно возводить на любом грунте, но это не означает, что фундамент для них не должен тщательно планироваться. Для строений такого типа подходят практически все виды оснований. Выбор основания для таких конструкций домов зависит от качества грунта, веса материалов для стен, глубины расположения подземных вод и точки замерзания грунтовых слоёв.

Предварительное изучение состава почвы

Чтобы получить необходимые сведения о составе почвы, нужно пробурить скважину глубиной 2 метра. Её стенки покажут всё, что содержится в слоях грунта. На основании этих проб принимается решение по выбору типа фундамента.

Знание свойств и качества почвы поможет точно определить вид будущего фундамента

Перед изъятием образцов грунта нужно снять верхний слой плодородной почвы толщиной от 40 до 50 см. Такая земля пригодится на огороде или клумбе, поэтому её не стоит выбрасывать.

Необходимо отметить типы грунтов, подходящих для возведения каркасных строений:

Хрящеватый грунт. В нём содержится песок и глина с добавлением щебня. Этот вид грунта имеет необходимую прочность и не задерживает влагу.
Песчаный грунт. Из названия понятно, что основной составляющей почвы являются гранулы песка. Этот грунт очень хорошо пропускает воду. Во влажном состоянии он прекрасно спрессовывается. В зимний период грунт из песка не промёрзнет глубже 90–100 см.
Скальный грунт. Такой грунт является наиболее надёжным и устойчивым. Он настолько плотный, что не требует заглубления основания.
Грунт с большим количеством глины. Почва с таким содержимым более проблематична для строительства каркасных сооружений. Это обусловлено тем, что она промерзает на глубину до 150–160 см. Большая концентрация глины подвергает грунт вспучиванию. Довольно часто глинистый грунт замещают песочным составом с добавлением гравия. Однако этот способ является дорогостоящим.
Торфяной грунт. В заболоченных местах или участках, где когда-то находилось болото, грунт торфяной. В подобной местности вода находится близко к поверхности почвы, в связи с чем там практически всегда имеется повышенная влажность.

Особенности конструкции каркасных домов

Каркасные стены и крыша дома изготавливаются из деревянных брусков или металлических профилированных труб, покрытых утеплительными материалами, а также гидроизоляционными, пароизоляционными и отделочными слоями, образующими своеобразный «пирог» из:

гипсокартонных плит, служащих в качестве отделочного материала внутри конструкции;
специальной мембраны, предотвращающей проникновение испарений внутрь стен;
утепляющего слоя из плит или рулонов минеральной ваты;
отделочного материала из полимеров или древесины, придающего конструкции дополнительную жёсткость;
полиэтиленового защитного слоя, не допускающего проникновения влаги и ветра с внешней стороны;
финишного или отделочного слоя (сайдинга, шпунтованного материала, штукатурного покрытия).

Материалы, которые входят в состав утеплительного пирога стен каркасного дома, увеличивают общий вес строения и нагрузку на его фундамент

Основной вес каркасной конструкции составляют опорные балки, перемычки, стропила и стойки. Остальные материалы могут создавать дополнительную нагрузку, величина которой зависит от проекта дома. Всё это влияет на выбор и расположение ключевых узлов фундамента

Особенно важно учитывать данные о распределении веса элементов каркасного дома при изготовлении свайных и столбчатых оснований

Расчёт отдельных конструкций здания

Понятно, что перед тем как строить каркасный дом своими руками, в первую очередь необходимо внести в смету расходы на материал для строительства крыши и фундамента.

Монтажная схема каркасного дома

Утепление каркасного дома, как внутреннее, так и внешнее – это тоже крайне важное мероприятие, за исключением случаев, когда возводятся дома по канадской технологии, использованием уже заранее утеплённых сэндвич-панелей. Утепление каркасного дома по стоимости будет составлять примерно до 20% от общей сметы при условии, если в домокомплекте не использовался заводской утеплитель, и до 10% – если таковой использовался

Утепление каркасного дома по стоимости будет составлять примерно до 20% от общей сметы при условии, если в домокомплекте не использовался заводской утеплитель, и до 10% – если таковой использовался.

Если строить каркасный дом своими руками, то большое значение будет иметь и расход пиломатериала, причём даже не столько для стен, сколько именно для крыши. Те же чердачные балки по стоимости могут составлять чуть ли не половину от цены всей коробки щитового дома.

Расчёт пиломатериала для стен щитового дома мы уже разобрали, поэтому внимание надо уделить именно кровле. Конечно, если покупать готовые домокомплекты, то никакой сложности уже не будет: всё подсчитал производитель заранее

А вот сколько понадобится пиломатериала для щитового дома и его облицовки при условии, что строится каркасный дом своими руками – это уже гораздо сложнее. Про утепление каркасного дома уже было рассказано выше.

Крыша

При проектировании крыши дома необходимо учитывать не только общий вес и нагрузку чердачных перекрытий и балок, но и вес, характеристики самого кровельного материала.

Пример сметы расходов на строительство каркасного дома

Особое внимание также следует уделить конструкции крыши, при строительстве которой надо учитывать розу ветров в определённой местности (то есть, с какой стороны будет чаще дуть ветер – с той стороны и будет большая нагрузка ). Материалы для строительства подбираются тоже с учётом этих критериев

На самом деле, это весьма важные критерии для выбора материалов и расчёта их стоимости. Если не учесть ту же розу ветров, то крыша с одной стороны может потечь, прохудиться, кровельный материал без должного усиления и крепления попросту может снести сильным ветром, не говоря уже про ураганы и прочие природные неприятности.

Нюансы, которые надо учитывать до начала возведения крыши каркасного дома:

высокую и остроугольную кровлю не рекомендуется монтировать на дом в той местности, где преобладают чересчур сильные ветры (в обратном случае придётся рассчитывать кровлю с довольно большим запасом прочности, что неизбежно приведёт к существенному увеличению всей сметы строительства);
обрешётка кровли должна монтироваться с более частым шагом для увеличения запаса прочности;
для стропильной системы необходимо выбрать более прочный брус (чем кровельный брус толще — тем он прочнее, здесь всё предельно просто);
лучше подбирать более жёсткое кровельное покрытие, так как оно будет прочнее (шифер вместо металлочерепицы или профнастила, к примеру).

Фундамент

Для каркасных щитовых строений обычно используют облегчённые типы фундаментов типа мелкозаглубленных ленточных (чаще всего – монолитных), свайных или даже столбчатых. Правда, надо учитывать тот факт, что столбчатые фундаменты подойдёт лишь для небольших каркасных домов, для дачи, например.

Общая схема устройства каркасного дома

Что касается свайных, то наиболее простой их вариант – это винтовые фундаменты. Для расчёта количества свай необходимо будет учесть всю массу дома и нагрузку на один квадратный метр площади от цельного фундамента.

Необходимо будет учесть и состояние грунта на участке, который был отведён под строительство здания. А также надо учесть пучинистость грунтов и глубину залегания подземных вод.

Например, если сваи фундамента будут зарыты недостаточно глубоко, то во время холодов фундамент попросту поднимет дом, что незамедлительно приведёт к появлению трещин различной величины и частичному разрушению конструкции каркаса.

Ведь какую ошибку часто совершают люди, осуществляющие строительства домов самостоятельно? Они рассчитывают фундамент только по весу дома – и всё. А так делать нельзя, ведь необходимо учитывать множество других критериев, которые были обозначены выше. Но лучше, чтобы этим занимались профильные специалисты – так будет однозначно надёжнее.

Считаем стоимость утеплителя

Установка утеплителя требуется уже в процессе укладки пола, далее — при монтаже стен, потолка и кровли. В случае многоэтажного строительства необходимо заложить дополнительное утепление межэтажных перекрытий.

Таблица с подсчетами утеплителя.

Онлайн расчет каркасного дома будет различным, от низких цен за пенопласт, до внушительных сумм за эковату. Если вы нацелены на долгосрочное проживание, то не стоит экономить на его утеплении.

Удалите внимание обработке от грызунов и вредителей, и экологичности утеплительного материала. В средней ценовой категории располагается минеральная вата или стекловата, которой чаще и утепляют каркасные дома

Сыпучие утеплители рекомендуются для изоляции кровли или плоских крыш.

Порядок утепления

Смета и монтаж выбранного материала пароизоляции, чтобы обезопасить утеплитель от порчи и намокания;
Монтаж промежуточных листов фанеры внутренней обшивки;
Толщину утеплителя, которая будет зависеть от толщины стоек, в среднем выбирают от 100 до 250 мм;
При выборе утеплителя — каменной или минеральной ваты, заложить в расчет каркасного дома ветро и гидрозащитную пленку и ее установку;
Позаботьтесь о вентиляционном зазоре, чтобы предотвратить скопление влаги внутри стен.

Утеплитель в каркасе.

После достаточного утепления дома, производится внутренняя обшивка стен и отделка.

Фундамент для постройки каркасного дома