Строительство и ремонт

Строительство и Ремонт

» » Фундамент под деревянный дом

Фундамент под деревянный дом

Деревянный дом из бревна бруса, или из панелей по сравнению с домом из кирпича, бетона, камня – легкий. Нагрузка, которую он оказывает на фундамент и грунт, сравнительно не большая. Это дает возможность применить более дешевые фундаменты с малой площадью опоры – столбчатые фундаменты и свайные фундаменты (буронабивные и винтовые).

Вторым особенным отличием дома из дерева является то, что допускаются большие подвижки фундамента, не наносящие ущерб зданию. Дерево способно изгибаться, деформироваться значительно больше, чем хрупкие кирпич или бетон. Деревянные стены из бревна и бруса достаточно гибкие, и это учитывают проектировщики при конструировании фундамента для легкого деревянного дома.


Столбчатый


Столбчатый фундамент представляет из себя некоторое количество столбов опирающихся на грунт, связанных поверху ростверком, на который опирается цоколь (стены).
Для определения нагрузки на грунт от каждого столба важными параметрами являются площадь опоры и расстояние между столбами (количество столбов передающих нагрузку от дом на грунт).


Известно, что нагрузка на грунт не должна превышать его расчетного сопротивления вертикальной сжимающей нагрузке (т/м кв.).
Большинство домов строится на грунтах на грунтах, которые указанны ниже.

Приведены расчетные сопротивления нагрузке, для глубины 0, 4 метра (с ростом глубины грунт уплотняется и может нести большую нагрузку).
Примерное сопротивление некоторых грунтов, т/м кв:

  • песок – 22;
  • суглинок тугопластичный слабопучинистый – 14;
  • суглиной мягкопластичный среднепучинистый – 13;
  • суглинок текучепластичный – 12.

При площади опорной плиты 0,16 м кв. (0,4х0,4) столб может передавать нагрузку на грунт «суглинок текучеплавкий» до 1,9 т, а на грунт «песок средней крупности» - до 3,6 т. Зная массу дома не сложно высчитать минимально необходимое количество таких столбов.
Как могут располагаться столбы фундамента
Оптимальный шаг установки столбов фундамента находится в пределах, 1,0 – 2,0 метра.
При увеличении расстояния между столбами увеличивается нагрузка на ростверк, его размеры, стоимость, увеличится нагрузка на грунт и размеры самого столбика.
При уменьшении шага увеличивается стоимость фундамента в целом.

Столбы обязательно устанавливаются на углах и на пересечениях стен и вдоль несущих стен, в том числе внутренних с определенным шагом.
Примерное размещение столбов указано на рисунке.

Типовая конструкция одного столба при разных заглублениях приведена на рисунке. Такие опорные столбы отливают из бетона или выкладывают из штучных материалов.
Столбчатый фундамент в котлованах для деревянного дома

Расчет площади опор делают специалисты по заключениям о составе грунта и исходя из массы стен и переменной нагрузки на дом (снег, люди…). При этом площади опор столбчатого фундамента могут приниматься разными, чтобы удельная нагрузка на грунт каждого столба была примерно одинаковой.

Если площадь всех опор сделать одинаковой при различной нагрузке на каждый столб, то это лишь приведет к неравномерному проседанию фундамента. Поэтому каждому столбу задается определенная площадь опоры в зависимости от действующей на него нагрузки, с тем, чтобы удельное давление на грунт было примерно одинаковым.

Не стоит определят грунт «на глазок» и делать расчет самостоятельно, воспользовавшись программами-калькуляторами. Все это лучше доверить проектировщикам под их ответственность.

Таким образом будут получены данные:

  • размер котлована под каждый столб;
  • толщина песчано-гравийной подушки под опорами;
  • глубина заложения и высота столба;
  • площадь опоры.

Пример расчета и чертежа столбчатого фундамента

Относительно высоты подушки, можно принять во внимание сведения:

  • сильнопучинистый грунт – 0,1 м,
  • щсреднепучинистый грунт – 0,2 метра;
  • сильнопучинистый грунт – 0,4 метра.


Песчано-гравийная подушка тщательно трамбуется. После возведения столба обратную засыпку котлована производят непучинистым грунтом (песком).
При этом для средне и сильно пучинистых грунтов ширину-длину котлована принимают 0,8 – 1,1 метр, а для непучинистых – по размерам опоры.

Глубина заложения столбчатого фундамента может быть самой минимальной, в соответствии с решениями проектной конторы по предотвращению воздействия касательных сил морозного пучения (грунт, расширяясь, обжимает столб фундамента и поднимает его), ведь чем большая длина столба в грунте, тем существенно опаснее касательные силы пучения.

Зачастую глубина заложения минимальная, по снятию плодородного слоя, чтобы фундамент для легкого дома опирался на минеральный грунт без органических отложений. При этом подвижки дома зимой происходят вместе с движением грунта при его замерзании.


Свайный


Принципиальное отличие буронабивного свайного фундамента от столбчатого в том, что котлован не роется, а бурится скважина, которая заполняется бетонным раствором и армируется. При этом объем земляных работ меньше.

Сваи делаются, как правило, глубже уровня промерзания грунта, при этом они опираются на не промерзающие слои. Но большая длина сваи на пучинистых грунтах приводит к тому, что касательные силы морозного пучения достигают больших величин.

Например, на сваях длиной 1,5 – 2,0 метра эти силы в 10 – 15 раз превосходят нагрузку от деревянного дома на каждую сваю. При таком положении вещей, сваи за несколько сезонов будут вытолкнуты из грунта и дом разрушится.

Следовательно, без особых мер буронабивной свайный фундамент будет крайне не надежной опорой для деревянных домов. Поэтому существуют рекомендации применять буронабивной фундамент только по технологии ТИСЭ.
Буронабивные сваи по технологии тисэ


ТИСЭ предусматривает расширение внизу сваи, которое делается специальными откидными плугами при бурении скважины. В результате расширение увеличивает площадь опоры для сваи, и она становится сравнимой со столбчатым фундаментом.

Но главное – расширение внизу якорит сваю и ее поднятие силами касательного морозного пучения становится невозможным. Но для этого необходима надежная армировка.

Следует учитывать, что при меньшем объеме земляных работ, на сваи ТИСЭ уходит больше бетона, в разы больше арматуры, а трудоемкость бурения таких свай весьма не маленькая.

В результате преимущества нивелируются, а морозное пучение оставляет больше беспокойства и вносит элемент ненадежности данной технологии. Поэтому проектные конторы предпочитают классическую обратную засыпку песком котлована неглубокого столбчатого фундамента, рекламе ТИСЭ.

Несколько советов по обустройству фундамента ТИСЭ
Винтовые сваи могут быть фундаментом для деревянного дома

Винтовые сваи отличаются быстротой возведения и повышенной ценой. В целом из них фундамент получается дороже, поэтому метод не пользуется большой популярностью.

Продавцы таких свай иногда убеждают уменьшить количество свай даже меньше чем необходимо по нагрузке, и таким образом выровнять стоимость, но так конечно, поступать нельзя.

Винтовая свая отличается тем, что забуривается в глубокие слои грунта ниже промерзания, поэтому морозное пучение верхнего слоя не может повлиять на ее положение. Еще сведения о фундаменте на винтовых сваях


Ростверк


Ростверк – это балка, которая связывает между собой все столбы (сваи) фундамента в единую конструкцию и не опирается на грунт. Ростверк чаще отливают из бетона с армировкой внутри. Но он может быть и только из металлических или деревянных балок.
Высокий ростверк на столбах для деревянного дома

Ростверк бывает:

  • высоким – его подошва находится выше уровня земли;
  • низким – подошва ростверка на уровне отмостки (земли);
  • заглубленным – подошва находится в траншее ниже уровня земли.

Для деревянных домов существует рекомендация, что нижняя точка деревянных стен должна отстоять от уровня земли не менее чем на 0,5 метра, тогда она не будет намокать. Следовательно, ростверк и цоколь должны обеспечивать эту высоту.

Высокий ростверк совместно со столбчатым фундаментом будет самым экономически выгодным решением для деревянного дома. Подробнее, о том, как делается ростверк
Пространство между землей и высоким ростверком закывается панельными навесными экранами – забиркой.
Деревянный ростверк на множестве фундаментых столбов

Но намного ли больше эта экономия по сравнению с ленточным мелкозаглубленным фундаментом? Если делать заглубленный ростверк и высокий бетонный цоколь, или цоколь из кирпича то экономии нет никакой, а больше проблем.

Но и с высоким ростверком экономия не столь большая, а учитывая ограничения, которые накладывает применение столбчатого (свайного) фундамента, в целом его выгодность во многих случаях под вопросом.

Со столбчатым (свайным) фундаментом подполье остается открытым, требуется большая толщина обрешетки для размещения утеплителя для полов. Жесткое железобетонное перекрытие не применятся. Не могут быть сделаны и полы по грунту. Обеспечение устойчивости полов на деревянных лагах без промежуточных подпорных столбов (стен) проблематично….

В целом строители рекомендуют на сильнопучинистых грунтах, а также при желании обустроить прочные полы с подогревом (водяной теплый пол - насколько востребован), для домов из бревна и бруса делать мелкозаглубленый ленточный фундамент. А для щитовых домов – и на среднепучинистых грунтах.