проект фундамента частного дома
Проектирование и устройство фундаментов – начальная стадия создания правильного основания дома
Краткое содержание статьи:
Несоответствующий характеристикам фундамент – главная и роковая ошибка в строительстве частных домов. Особое её коварство в том, что она часто не проявляется в начальном этапе. Дом продолжают возводить, хотя строить дальше уже не имеет смысла.
Ведь фундамент, это основание здания. От его прочности и надёжности зависит долговечность всей постройки. Он должен выдерживать вес дома, дополнительные нагрузки от жильцов, обстановки, осадков. Лишь правильное проектирование фундаментов исключает возможность оседания, перекоса, и как следствие – растрескивания стен.
Статья даст представление о видах фундаментов, оптимальном выборе под конкретные условия, и сделает посыл к удачному проекту фундамента под дом, а далее, строительству надёжного основания без лишних затрат.
Факторы, влияющие на проектирование фундамента
Всё дело в том, что важно не только правильно построить фундамент. До этого необходимо грамотно «придумать» – как это сделать, чтоб гарантированно получить отличный результат. Этим занимаются проектировщики, рассмотрим общие правила их работы, последовательность проектирования фундамента зданий.
Хотя устройство фундамента один из первых этапов строительства, но проектирование дома не может начаться сразу именно с него. Почему? Просто ещё до составления проектной документации необходимо подготовится:
Это лишь то, что непосредственно касается самого дома. Дополнительно качество проектирования существенно улучшит информация об участке под строительство, размещению на нём вспомогательных построек.
Плюсы индивидуально проектирования
Когда речь идёт о фундаментах, сразу нужно оговориться – что в типовых проектах участок не учитывается. Так как предугадать его особенности в принципе невозможно. Конечно, разработка достоверна, но для конкретного типа грунтов – на участке для которого создавался проект. Применение её к другим территориям в какой-то степени абстрактно – желательно полное совпадение состава грунта, что в действительности бывает редко.
Именно поэтому желательны консультации специалистов, геологоразведка, индивидуальный расчёт основания, либо проверка правильности параметров фундамента для постройки дома на участке. Потратившись изначально, в дальнейшем можно сэкономить. Более того – уберечься от ошибок.
Итак, что даёт информация о предстоящем появлении гаража, бани, и о прочих строениях в пределах участка. Как она влияет на фундамент основного дома, какие предоставит возможности:
После сбора всех данных, определившись с архитектурой дома, приступают к его проектированию: составляют планы, схемы и чертежи. Даются описания используемых материалов и хода работ. Делаются конкретные расчёты – для фундамента первостепенную важность имеют: масса конструкций, эксплуатационный вес, снеговое давление, состояние грунта под домом.
В целом приходится изучить большой объём информации, но это оправдано. В дальнейшем, проектная документация позволит вести строительные работы с наименьшими затратами сил, средств и времени.
Грунт под фундаментом
Важно понимать, что именно грунт лежит в основании постройки, воспринимает нагрузки от веса дома. Понятно, что в каждой местности он индивидуален: разный состав, рельеф, глубина промерзания, насыщенность влагой.
Поэтому, лишь достоверная информация о геологии участка гарантирует правильный выбор подходящих типов фундаментов. В большинстве случаев достаточно опыта соседей и выборки грунта под основание дома минимум из четырёх шурфов на территории застройки – по углам будущего дома:
Причём это актуально не только в проектировании свайного фундамента, но и для проектирования фундамента и основания любого типа. Кроме состава грунта, важно знать влияние на его влаги от дождей и таяния снега. Чтобы обезопасить здание, высокий уровень грунтовых вод понижают дренажной системой.
Несущая способность грунтов
Характеристики, влияющие на пригодность грунта в качестве основания под фундамент (связанность, пластичность, и т. д.), зависят не только от его структуры, но и от влажности. Следуя от сухого грунта к чуть более увлажнённому – связанность увеличивается, однако с дальнейшим повышением влаги – снижается, при полном насыщении грунта водой – он расплывётся. Создавая проект фундамента для дома, это необходимо учитывать. Ведь грунт, пригодный для естественного основания под здание, должен быть:
Его необходимая прочность – соотношение: вес дома, действующий на 1 м² площади основания и допустимое давление на 1 м² грунта. Поэтому, площадь «подошвы» фундамента планируется с тем расчётом, чтобы нагрузка не превышала критическое сопротивление грунта. Это особенно важно для проектов свайных фундаментов, ведь их «подошва» сравнительно невелика – всего лишь совокупная площадь оснований свай.
Таблица: расчетное сопротивление грунтов.
Грунт | Расчётное сопротивление грунтов кг/м² | |
---|---|---|
Плотных | Средней плотности | |
Пески гравелистые и крупные, независимо от их влажности | 4,5 | 3,5 |
Пески средней крупности, независимо от их влажности | 3,5 | 2,5 |
Пески мелкие: Маловлажные Очень влажные и насыщенные водой | 3,0 2,0 | 2,0 2,5 |
Пески влажные Маловлажные Очень влажные насыщенные водой | 2,5 2,0 1,5 | 2,0 1,5 1,0 |
Глины твёрдые Глины твёрдые и пластичные | 6,0 3,0 | 3,0 1,0 |
Крупнообломочные, щебень, галька, гравий | 6,0 | 5,0 |
Задача фундамента – распределить нагрузки на грунт максимально равномерно, чтобы и давление, и осадка всего дома, особенно отдельных его фрагментов (так и возникают трещины и перекосы) – не выходили за безопасные пределы.
Строение, состав и свойства, делят грунты на группы: скальные, конгломераты (это надёжные основания для фундаментов), и рыхлые – наиболее проблемные, это пески и глины. Их принципиальные различия:
Практика показывает, что глиняные грунты (особенно с прослойками песка) легко разжижаются – их несущая способность невелика. Однако, слежавшаяся и уплотнившаяся за много лет глина может служить хорошим основанием для дома, это подтверждает большое количество удачно спроектированных свайных фундаментов. Но приходится считаться с её важной особенностью.
Морозное пучение грунтов и его влияние на фундамент
Проблема в том, что из-за капиллярного эффекта, характерного глиняным грунтам, в природе они почти всегда влажные. Но опасны они не просто влажностью, а её неравномерной концентрацией. Ущерб фундаменту наносится при замерзании грунта – он примерзает к фундаменту, вспучивается, приподнимая его вместе с собой. Причем из-за неравномерной влажности грунта, на отдельные участки фундамента вспучивание действует с разной силой – где-то больше, где-то меньше, что провоцирует разрушения. Это необходимо учитывать, ещё создавая проект фундамента под дом.
Пренебрежение этим свойством грунтов приводит к аварийному состоянию, а иногда и к разрушению зданий. Что неудивительно, ведь у одного явления проявляются два вида прилагаемых к фундаменту сил:
Причём силы эти значительны – достигают 5-7 тонн на боковой поверхности. Поэтому, бытующее мнение, что сравнительно лёгким домам можно строить менее «серьёзный» фундамент – ошибочно. Тяжёлым зданиям силы морозного пучения как раз менее опасны. Когда вес дома компенсирует «подъёмную» силу замороженного грунта – фундамент не поднимается.
Последствия вспучивания грунта усугубляются тем, что под самим домом грунт не промерзает, и внутренних фрагментов фундамента эти силы не касаются. Хотя в это же время в полной мере действуют на наружные (причём тоже неравномерно, благодаря разнице влажности грунта, южной либо северной стороне дома). Это влечёт перекосы, деформации, разрушения конструкций.
В итоге, для простоты подачи информации – грунты условно классифицируются как пучинистые и непучинистые.
Планирование разных типов фундамента
По результатам расчётов основных параметров дома, на основании исследования состава почвы и данных о грунтовых водах – делаются выводы о возможности строительства капитального строения на участке. Под эти конкретные условия и задачи выбирается один из основных типов фундаментов:
Все остальные разновидности фундаментов, что встречаются в описаниях – либо модификации, либо производные от них. При этом в строительстве домов для постоянного проживания используются далеко не все.
Внимание: тип фундамента не для дома
Как это понимать? Простой пример – в перечислениях часто фигурирует столбчатый фундамент. Причём позиционируется как самодостаточный для строительства домов, однако:
Но само понятие «столб» подразумевает, что надземная часть опоры больше подземной. Вся эта конструкция отдалённо похожа на свайно-ростверковый фундамент, который сам по себе – отличный вариант для жилого дома. Но столбчатый фундамент, упрощён до такой степени, что его прямое назначение – хозяйственные постройки. Даже с оглядкой на экономию, для строительства жилого дома планировать его не желательно, более разумно рассмотреть вариант проектирования свайного фундамента.
Ленточный фундамент – популярная классика
Это непрерывная, углубленная в грунт стена под несущими стенами. По завершению обратной засыпки, её надземная часть похожа на ленту – отсюда и название. Фундамент завоевал успех благодаря своей надёжности, практичности и основательности. Оправдывает себя в домах с отапливаемым подвалом. Мелкозаглубленный вариант, хорош приемлемыми затратами на возведение.
Ленточный фундамент закладывается на сухих, непучинистых грунтах, либо для компенсации действующих на него сил морозного пучения устраивается влагоотведение. При этом он отсыпается гравием, либо песком. Может строится тремя разными методами:
Самый беспроигрышный вариант – ленточный фундамент, заложенный ниже глубины промерзания грунта. Наиболее бюджетный – мелкозаглубленный вариант фундамента. Заблаговременное проектирование ленточных фундаментов оптимизирует расходы в первом случае, и гарантирует надёжность во втором.
Свайный фундамент: способ экономно компенсировать неровности рельефа.
В зависимости от назначения фундамента, сваи в нём располагаются определённым образом:
Свайные фундаменты возводятся на суглинках, местностях с высоким уровнем грунтовых вод, сырых и заболоченных участках. Адаптивны к уклонам рельефа.
Способы устройства определили несколько основных типов свай:
В частном домостроении широко распространены буронабивные и винтовые сваи со стальным стволом. Неудивительно, что в основном под эти виды опор и проектируются свайные фундаменты. Они характерны сравнительной простотой исполнения, возможностью монтажа без использования спецтехники.
Плитный фундамент – оптимален на «слабых» и «неоднородных» грунтах
Монолитная плита под всей площадью дома, толщиной от 0.2 до 0.4 м. Закладывается на поверхности, либо частично заглубляется в грунт. Что влечёт ограничение по рельефу – участок должен быть без значимых уклонов.
Большая площадь опоры плиты снижает давление на грунт, поэтому плитный фундамент не требователен к геологии. Он успешно эксплуатируется на большинстве проблемных видов грунтов: слабонесущих, пучинистых, горизонтально-подвижных, с высоким уровнем грунтовых вод и вечномёрзлых. На чрезмерно пучиныстых грунтах под плиту готовятся подушки из непучинистых материалов.
Кроме того, его устройство влечёт дополнительные выгоды:
Но при всех преимуществах, монолитная плита – довольно материалоёмкая конструкция. Стали и бетона потребуется много. Поэтому не стоит строить «на удачу», в проекте фундамента для дома их расход будет заранее просчитан и оптимизирован.
Какой фундамент для дома обойдется дешевле
Для адекватной оценки нужно рассматривать несколько совокупных факторов: стоимость постройки, цена эксплуатации и обслуживания, долговечность. Для изначально правильного баланса между ними и создаётся проект фундамента – чтоб получить наилучший результат при оптимальных затратах.
Только надёжный и долговечный фундамент обойдётся дешевле всего, ведь не секрет, что именно переделки «съедают львиную долю» бюджета.
Выбираем фундамент для дома
Выбираете энергоэффективные решения?
Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE
Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)
Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)
Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)
Именно от надёжности основания для дома зависит прочность и долговечность будущего жилища. Любая ошибка, допущенная на этом этапе, может привести к дорогостоящему ремонту и снижению срока службы всего дома. Задолго до начала строительных работ следует узнать:
Выбор фундамента. С чего начать
Прежде чем начать выбирать фундамент, необходимо понять, для чего он нужен и какую функцию выполняет.
Фундамент – прокладка между зданием и грунтом. Он распределяет вес здания на грунт. Это не статичная конструкция – он может сжиматься, изгибаться, и, иногда, растягиваться. Чтобы дом на нем не деформировался, необходимо выполнить два условия:
Планировка территории участка
Выбирая участок для своего будущего дома из нескольких вариантов, многие застройщики руководствуется лишь ценой, площадью и наличием подведённых коммуникаций. Но, как показывает практика, одним из решающих факторов при выборе участка под будущую застройку, а значит и фундаментных работ, должна стать возможность грамотной планировки территории.
Выбирать участок для дома желательно в соответствии с пониманием, как вы его планируете впоследствии использовать, а именно – какой дом и хозяйственные постройки будут на нём возводиться.
Уже на первоначальном этапе необходимо смотреть, подходит ли участок под ваши нужды, а не пытаться строить дом на совершенно неподходящей для этого территории.
Если изначально планируется строить большой каменный дом в два-три этажа, то и участок нужно подбирать соответствующий. Он должен быть больше границ дома минимум на 10-15 метров и иметь грунты с хорошей несущей способностью.
Нужно чётко понимать, что чем сложнее геология и грунты на участке, тем дороже обойдётся строительство основания дома. Конструкция должна основываться на технико-экономическом обосновании проекта дома и геологических изысканиях для определения вида грунта.
Основные факторы, определяющие, какой будет конструкция, следующие:
Грунт как основа дома
Имея на руках проект дома, необходимо как можно скорее понять, что за грунт на вашем участке и, соответственно, какая у него несущая способность.
Обычно в основании здания оказывается несколько типов грунтов. Для окрестностей Москвы глубина полнозаглубленного фундамента – 1,5 метра. Зона влияния фундамента, то есть глубина, на которой будет заметно дополнительное давление от здания, – это ещё от 2 до 4,5 метров. Это значит, что при расчёте фундамента под тяжёлые дома нужно учитывать свойства грунтов на глубину до 6 метров. Теперь представим, что на глубине 3 метра находится слой слабого грунта. Он может не выдержать дополнительной нагрузки от здания.
На прочность грунтов влияет УГВ: влажные грунты менее прочные, чем сухие. А пылеватый песок, насыщенный водой вообще может превратиться в «плывун».
Вид, свойства и характеристики грунта, имеют первостепенное значение при строительстве фундамента для дома.
А выбор конструкции фундамента, его размеры, глубина заложения и технология строительства основывается на данных геологических исследований местности.
При высоком уровне грунтовых вод желательно сделать дренаж участка и дренаж вокруг дома.
Благодаря этому понижается их уровень и соответственно уменьшается насыщенность грунта водой, что уменьшает силу морозного пучения.
Морозное пучение происходит из-за того, что вода, находящаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объёме. Под действием этого давления происходит подвижка грунта, что может привести к выталкиванию фундамента наружу, его разрыву или неравномерному подъёму дома, а значит и деформации всей конструкции.
Классификация грунтов в строительстве
Выбор фундамента для дома начинается с изучения грунта на участке, понимания его несущих способностей и особенностей, влияющих на конструкцию основания дома и материал изготовления стен. Рассмотрим основные типы грунтов.
Состоят из массива горной породы.
Не сжимается под нагрузками;
Не требуют устройства заглублённого фундамента;
Несущая способность обычно достаточна для того, чтобы держать здание, просто поставленное на них сверху.
Промерзают на большую глубину, сравнительно с другими видами грунтов.
Необходимо утеплять вводы коммуникаций и с помощью утепления «отсекать» грунт от здания.
Состоят из более или менее крупных песчаных частиц.
Различаются по крупности: крупные, средней крупности, мелкие, пылеватые, плотности: плотные, средние, рыхлые.
Не склонны к морозному пучению.
Легко осыпаются, требуют серьёзных работ по укреплению стенок траншей и котлованов.
Заторфованные грунты и растительный слой
почти наполовину состоят из гумуса и растительных остатков.
Не могут являться основанием сооружений. Роман Никонов:
Если в основании здания попадается такой грунт, нужно заменить его на песок, сделать подошву фундамента ниже слоя такого грунта или пройти его насквозь с помощью свайного фундамента.
Состоят из смеси песчаных и глинистых частиц в разных пропорциях – супеси, суглинки и глины
Удерживают вертикальные стенки, что упрощает земляные работы.
Только изучение совокупности свойств и характеристик грунта позволит построить прочный, надёжный и долговечный фундамент.
Виды фундаментов для частного дома
Фундаменты для дома можно разделить на четыре основных вида конструкции:
Как сделать план и чертёж фундамента
Отправим материал на почту
В плане ленточного фундамента отражается не только осевой чертёж основания строения, но и перечень необходимых материалов. Также в нём указываются геометрические характеристики конструкции с привязкой к существующему земельному участку и контуру местности.
Что такое ленточный фундамент
Ленточный фундамент, чертёж которого представлен на изображении, а также его аналоги представляют наиболее популярный и надёжный вид основания для капитальных конструкций. Построен по принципу замкнутой по контуру монолитной ленты. Устройство происходит по периметру будущего строения, с учётом всех несущих стен. Преимущественно сооружается на грунтах, имеющих хорошие характеристики несущих способностей, не применим к болотистым, водянистым почвам без осуществления подготовительных дренажных работ.
Полезно! Глубина залегания ленточного фундамента, чертёж которого представлен на изображении, определяется индивидуально. Рассчитывается с учётом особенностей почв, эксплуатационных нагрузок, уровня промерзания грунта, наличия цокольного этажа.
Особенности
Основной причиной разработки плана монолитного ленточного фундамента загородного дома является необходимость точного определения мельчайших нюансов, которые могут возникнуть на этапе монтажа. Предугадать и запомнить все особенности достаточно сложно, поэтому всё это и выносится на бумагу в виде чертежа.
Чертёж фундамента своими руками
Как уже упоминалось, разработка чертежа ленточного фундамента своими силами – это достаточно сложная, но выполнимая работа. На первоначальном этапе необходимо определить габариты будущего строения, вынести оси всех наружных стен. Затем, к проекту добавляются линии несущих внутренних, массивных перегородок. В этом случае необходимо учитывать необходимость того, чтобы несущие конструкции смогли выдержать вес будущих нагрузок. К ним относятся:
После определения несущих нагрузок выполняется расчёт ширины подошвы, глубина залегания и высота конструкции.
Глубина залегания
Проект ленточного монолитного фундамента, чертёж которого представлен на изображении, относится к типу свайных. Он подразумевает углубление железобетонных (заводских или собранных на месте) свай и их обвязку единой лентой. Такой тип оснований относится к группе мелкозаглубленных. Это самый недорогой вид ленты, подразумевающий её углубление на 50-60 см. в грунт.
Важно! Устройство подразумевает подвижность конструкции в результате воздействия морозного пучения грунта.
План фундамента ленточного, чертёж которого представлен на следующем фото, приведён как пример заглублённого типа оснований. Значение определяется с учётом всех вышеупомянутых характеристик. Представлен в виде монолитной конструкции, предназначенной для капитальных сооружений, закладывается ниже уровня промерзания грунта. Может быть сборным, собранным их железобетонных фундаментных плит типа ФБС. Второй вариант: монолитный железобетон. В этом случае монтаж осуществляется вязкой металлокаркаса из арматуры и заливкой бетоном.
Подошва
Подошвой ленточного фундамента называют нижнюю часть (подушку), состоящую из нескольких слоёв и предназначенную для выравнивания основания, компенсации возможных нагрузок пучения, замещения проблемных грунтов и дренажа.
Монтаж подошвы может быть выполнен 2 способами:
Ширина и тип подошвы также отображаются на плане разрабатываемого монолитного фундамента. Чертёж, построенный в отношении устройства из железобетонных плит, должен отражать их количество, размеры и способ укладки.
Важно! Ширина подошвы для ленточного фундамента рассчитывается по специальной формуле и фиксируется на чертеже, проекте.
Высота
Высота над уровнем грунта – последний габаритный показатель, который отображается на плане фундамента. Ленточный чертёж может показывать разные значения в случае проектирования основания на участке, имеющем перепады высот.
Строгих требований по возвышению монолитной ленты над грунтом в нормативах не приводится. Однако принято считать минимальным значением величину в 20 см. Максимальное определяется с учётом конкретных требований собственника или застройщика. Например, при обустройстве цокольного этажа, лента может возвышаться на высоту до 1 м.
Другие особенности
Кроме нюансов, касающихся глубины залегания, вида и ширины подошвы, а также возвышения на плане фундамента ленточного типа, чертёж должен составляться с соблюдением ещё целого ряда правил. К ним относят масштабирование и фрагментное изображение отдельных узлов и элементов.
Масштабирование
Нормативные акты составления чертежа фундамента устанавливаются следующими документами:
Применимые к масштабам требования раскрывают основные моменты, затрагивающие изображения всей конструкции и её отдельных элементов. С подробным соотношением можно ознакомиться в приведённой далее таблице.
Применимость | Значение, масштаб |
План фасада, фундамента, кровли, подвала, этажей и перекрытий | 1 к 100 или 1 к 200 |
Отдельный план секций, фрагмент фундамента, подвала, фасада | 1 к 50 или 1 к 100 |
Подробное схематичное изображение узла, изделия | 1 к 2, 1 к 5, 1 к 10 или 1 к 20 |
Важно! Данные требования распространяются только на архитектурно-строительные чертежи зданий жилого и общественного назначения. Относительно коммерческих и производственных строений действуют иные нормативы.
Изображение сложных участков
Любое капитальное сооружение требует создания сложных сборных или монолитных оснований. В большинстве случаев полный план ленточного фундамента не умещается на одном чертеже. Кроме того, наличие вышеупомянутых сложных узлов требует их подробной разработки и дополнительной расшифровки.
Самым простым способом обозначения является нанесение дополнительных осевых линий и сечения будущих строений. Также рекомендуется начертить сложные элементы на отдельном листе с подходящим, регламентированным масштабом. Причем желательно расположить их в пространстве с максимальной близостью к остальной конструкции.
Полезно! Дополнительное изображение сложных архитектурных и конструктивных элементов обеспечивает максимальную ясность и «прозрачность» чертежа.
Зависимость от разных типов сооружений
Проектирование фундамента будущего строения осуществляется не только с учётом типа грунта, расположения земельного участка, но и опирается на площадь строения и строительный материал, из которого оно будет построено. Размер будущего дома и его стены сказываются на нагрузках, что должно отразиться и в капитальности сооружения. Например, для каркасно-щитового одноэтажного дома из СИП-панелей будет достаточным обустройство свайно-ленточного мелкозаглубленного типа фундамента.
Для строения из хрупких газобетонных блоков требуется иной тип оснований. Малейший сдвиг фундамента приведёт к растрескиванию стен, поэтому здесь необходим монолитный заглубленный ленточный фундамент из железобетонных плит или бетонный, с обязательной вязкой армирующего пояса.
Как сделать проект самостоятельно
Раньше чертёж фундамента разрабатывался и чертился вручную, сейчас всё это можно сделать с помощью специальных онлайн-программ. Их использование позволяет справиться с задачей даже человеку, не имеющему опыта и навыков в строительстве. В целом, работа с ними гарантированно даёт такие возможности:
Полезно! Бесплатные программы расчёта фундамента – удобный инструмент, использующийся как дилетантами, так и профессионалами.
Необходимо учитывать, что для полноценной достоверности полученной информации понадобится ввести максимально точные технические данные. К ним относятся:
«Фундамент»
Предназначена для выполнения расчёта и разработки плана ленточного фундамента. В неё реализованы основные требования нормативов:
Своеобразный онлайн-калькулятор, который применяет вышеуказанные Своды Правил в отношении введённых параметров. Интерфейс прост и разработан таким образом, что понятен даже без наличия специализированных знаний.
Онлайн-платформа для самостоятельно расчёта ленточного и столбчатого фундамента, а также ростверка для него. Доступ к интерфейсу бесплатный, с возможностью выбора типа стен, эксплуатационных нагрузок и других, не менее значимых элементов.
«Плита»
Программа работает в онлайн-режиме, помогает просчитать ленточный фундамент из плит. Чертёж и количество материала выводится на экран. Расчёт осуществляется с учётом типа почвы, веса строения и других параметров возводимой конструкции. Подсчитывается количество фундаментных плит и их правильная раскладка на местности.
Заключение
Монтаж ленточного монолитного фундамента, чертёж которого выполнен с соблюдением всех нюансов и перечисленных условий, пройдёт без эксцессов и дополнительных затрат. Тщательно разработанный проект и документально отражённый перечень необходимых материалов существенно облегчает строительство профессионалам и новичкам. Особенно тем, кто пытается построить загородный дом собственными силами.