Как выбрать фундамент под индивидуальный дом.
Основным назначением фундамента является передача нагрузки от здания на основание (грунт).
I. Для начала хочется напомнить о типах фундаментов, а для новичков в строительстве рассказать какие они бывают.
По типу:
Ленточные (могут быть мелко заглубленными)
Свайные и столбчатые с обвязкой ростверком (ростверк как правило является одновременно цоколем)
Плита (как правило при ИЖД мелко заглублённого типа)
Столбчатые отдельно стоящие (под стойки колонны)
По типу используемых материалов, и конструктивному исполнению:
Ленточные фундаменты, как правило выполняют из бетона и железобетона, но иногда применяются и другие материалы как кирпичная или бутовая кладка, а также многое другое. Железобетонные и бетонные фундаменты могут выполнены , как из готовых бетонных изделий, а так же могут быть изготовлены монолитными на месте, часто встречаются комбинации монолитный и сборный бетон.
Сваи изготавливаться могут из огромного количества материалов. Наиболее популярны это железобетонные сваи. В индивидуальном жилом строительстве, как правило, сваи из железобетона выполняются монолитными, буронабивными. Также довольно часто встречаются стальные винтовые сваи, реже деревянные. Для определения количества свай вначале определяют нагрузку от сооружения, затем определяют несущую способность сваи. Если сооружение имеет нагрузку 10т. а несущая способность сваи 0.25т. то необходимо выполнить устройство не менее 40 свай. (10/0.25=40)
Столбчатые фундаменты при обвязке ростверком по верху можно отнести к разновидности свайных фундаментов (свая стойка). Данные типы фундаментов используются при незначительных нагрузках от здания и при необходимости пройти толщу грунта не менее 0.5 м. при условии, что грунт на который опирается столб является достаточно надёжным по нагрузке. (рассмотрю пример : Нагрузка от здания условно 10т.(предположим что нагрузка по всей ленте одинаковая) ленточный фундамент шириной 30см и общей длиной 50 м. может выдержать нагрузку в 50т. . Для того что бы выдержать нагрузку нужен фундамент общей длиной 10м. . Исходя из данного решения формируются столбы чтоб при их ширине в 30см. общая длина составила не менее 10м. Если бы несущая способность всей ленты была бы 15т. при нагрузке в 10т. ясно что смыл от применения столбчатых фундаментов бы отсутствовал).
Устройство монолитной плиты подходит практически под все индивидуальные дома. Как правило её выполняют мелко заглублённой, использовать её при глубоком заложении иногда есть смысл при устройстве жилого дома на основе монолитного каркаса и устройстве цокольного или подвального этажа. Во всех остальных случаях фундамент на основе монолитной плиты как правило экономически не выгоден.
II. Выбор типа фундамента под любое здание или сооружение как правило нелегкая задача которая зависит от многих условий:
Геологические и гидрологические условия площадки.
Нагрузки на основание (грунт) передаваемые фундаментом от здания.
Жесткость конструкции стен, и их прочность на изгиб и срез.
1. При строительстве индивидуального жилого дома как правило застройщики пренебрегают геологическими изысканиями. Как минимум в 50% случаев это оправдано, но бывают ситуации, когда это просто необходимо.
Я рекомендую выполнять геологические изыскания в следующих случаях.
а. Строительство домов 2 этажа и более.
б. При недостаточно понятном уровне существующих и прогнозируемом уровне грунтовых вод.
в. В случаях, когда в зоне застройки нельзя гарантировать отсутствие прослоек торфа, глины, суглинка, супеси.
Для начала давайте рассмотрим случаи возможности устройства мелко заглублённого фундамента.
От уровня грунтовых вод зависит глубина заложения фундамента. В зимний период очень важно что бы вода не замерзала под зданием поэтому если уровень грунтовых вод залегает ниже уровня промерзания есть предпосылки к устройству мелко заглублённого фундамента.
Следующий важный момент при выборе мелко заглублённого фундамента это какие грунты залегают под мелко заглублённым фундаментом, если это глины, супеси, или торф то необходимо эти слои извлечь и заменить, либо отказаться от устройства мелко заглублённого фундамента.
Свайные и столбчатые фундаменты целесообразно использовать когда надо пройти толщу грунта, либо поднять здание (часть здания) над поверхностью участка.
2. Для начала разберемся, какие здания отнесем к лёгким, а какие к тяжёлым.
Легкие Дома: На основе деревянного (стального) каркаса, бревенчатые, из блоков ячеистого бетона с деревянными перекрытиями.
Средней тяжести дома: Дома из блоков ячеистого бетона с железобетонными перекрытиями.
Тяжелые дома: На основе ж/б каркаса, кирпичные дома.
От нагрузки дома и от свойства грунта, на которых опирается фундамент определяется площадь подошвы фундамента.
Чем выше нагрузка от здания тем больше площадь фундамента, так же площадь фундамента зависит от характеристик грунта. Чем прочнее грунт тем меньше подошва фундамента.
3. От жёсткости стен, как правило зависит конструкция фундаментов, чем более жёсткие и прочные стены на срез и изгиб тем менее прочным может быть тело фундамента. Достаточно жёсткими стенами являются стены деревянных каркасных домов, а так же бревенчатые стены - под данные строения фундаменты армировать вообще нет необходимости. Стены из кирпича и блоков ячеистого бетона очень хороши но, как правило требуют более сложных конструктивных решений.
III. Осадка фундаментов.
Осадка зданий сама по себе нестрашна, если она конечно не более 10см. , более страшна ситуация с относительной осадкой.
Рассмотрим несколько ситуаций:
Мощный фундамент выполнен массивной крепкой плитой толщиной 30см на слабом грунте, центр тяжести данного дома смещен. Для моделирования ситуации предлагаю взять книгу положить на губку толщиной минимум 5см, нажав на неё не по центру, а со смещением к какому ни будь краю - видим что вся книга накренилась, аналогично может произойти и с домом при некачественном основании.
Рассмотрим еще один случай с плитой условия все те же только под плитой неоднородный грунт, а под незначительной частью здания грунт прочный. Для моделирования ситуации берем мочалку толщиной не менее 5 см. подбираем книгу той же толщины что и мочалка и кладем их вплотную на стол. Затем укладываем вторую книгу таким образом, что б незначительная её часть лежала на первой книге а большая часть на мочалке. Прикладывая силу по центру книги и видим, что здание идёт опять креном.
Вывод по ситуации 1 и 2: Кроме того что фундамент должен быть прочным под фундаментом должно быть соответствующее основание. Именно поэтому под плитные фундаменты готовят однородную песчано гравийную подушку. В самом деле такая плита толщиной 30см. на подготовленном песчаномосновании более 50см способна выдержать любой индивидуальный дом в 99% процентахпри любых геолого гидрологических условиях.
Ну на последок рассмотрим ситуацию с классическим ленточным фундаментом. Нагрузка на одну стену 2т. На другую 7т. Такое бывает довольно часто. Принимаем в двух случаях одинаковое сечение фундамента и его достаточно, что б дом «не провалился» под землю. Но относительная осадка в первом случае 1см, а во втором 3см. Что же может произойти ???
а. Если фундамент достаточно прочный и армированный то нагрузка распределиться по всему фундаменту, а там уже если повезёт все будет хорошо что в принципе как правило и происходит. Возможна ситуация когда пойдёт дом креном.
б. Если фундамент непрочныйто как правило начинаю образовываться трещины ив фундаменте и по стене. Данная ситуация так же случается редко но более распространена чемв предыдущем случае, именно поэтому распространено мнение что нужно армировать фундамент.
Возникает вопрос, что лучше дом пойдёт креном или пойдут трещины по всему дому???
Само собой что не то и не другой вариант не подходят, и для того что б решить эти вопросы надо обращаться к специалисту, а в особенности если дом высотой 2 этажа и более, и с железобетонными перекрытиями. Как правило что б избежать проблем возникающих при разности усадок в зданиях имеющих несколько пролётови большую длину делают деформационно осадочные швы делят одно здание как бы на несколько, и каждая часть из них принимает свою осадку причем не нанося вреда соседним конструктивным элементам.
Всем удачи при выборе строительстве своего дома и выборе фундамента!!!