Как рассчитать и изготовить надёжный свайно-ростверковый фундамент

Один из наиболее современных и удобных материалов для строительства — газобетон. Этот материал набирает популярность и все чаще используется в самостоятельном возведении домов и дач. Перед началом работ продумываются все детали будущей стройки и многие задаются вопросом: «Какой лучше возвести фундамент под дом из газобетона?» Эта статья поможет выбрать подходящий фундамент для такого дома.

Подробный обзор

Технология строительства фундамента на сваях с ростверком

Свайно-ростверковый фундамент используют при строительстве коттеджей и сельских домов на участках со слабым грунтом. Закладка ленточного основания без свай в таких случаях невозможна, так как верхние слои грунта продавливаются под тяжестью дома или сдвигаются в результате воздействия сил морозного пучения. Поэтому на участках с пучинистым грунтом или с высоким уровнем грунтовых вод устанавливают ростверковые фундаменты на сваях.

Ростверковые фундаменты строятся из бетона, бруса, стального профиля, стандартных металлоконструкций типа швеллера.

Железобетонные ростверковые конструкции строятся в двух вариантах:

— ленточный фундамент связывается с верхними концами свай, погруженных глубоко в грунт; — плитный фундамент заливается поверх забитых или буронабивных свай.

Ростверк может изготавливаться в виде сборной или монолитной плиты (ленты). Конкретный тип основания выбирают с учетом особенностей участка и финансовых возможностей заказчика. Сборный ростверк нельзя построить без использования подъемной спецтехники, так как в этой конструкции поверх свай укладываются массивные стальные балки или бетонные блоки, а также плиты. Недостаток металлического ростверка заключается и в том, что он со временем ржавеет.

Строительство ростверка путем заливки бетонного раствора в опалубку представляется наиболее целесообразным в условиях частного домостроения.

Варианты расположения ростверка

В зависимости от высоты расположения ростверки подразделяются на заглубленные, высокие, повышенные.

Заглубленный ростверк нежелательно строить на участках с пучинистым грунтом. Конструкция данного типа располагается непосредственно в грунте, поэтому подвержена воздействию сил морозного пучения, которые могут приподнять весьма тяжелые конструкции.

Повышенный ростверк практически лежит на грунте, поэтому на него тоже может оказывать воздействие пучинистый грунт. Чтобы этого не происходило, следует удалить грунт под ростверком, а на его место засыпать подушку из сыпучего материала. Достоинство повышенного ростверка заключается в том, что между ним и грунтом отсутствует воздушная прослойка, что делает конструкцию более теплой.

Высокий ростверк возвышается над грунтом на 10-15 см. Такая конструкция подходит для строительства на участках с пучинистым грунтом. Ростверк не соприкасается с почвой, поэтому не подвергается деформациям. Недостаток заключается в том, что нижнюю часть фундамента приходится утеплять.

При строительстве свайно-ростверкового фундамента необходимо выполнить качественное армирование монолитной конструкции. Так как ростверк подвергается огромной нагрузке, он может треснуть, что приведет к многочисленным проблемам. Для усиления конструкции используют два армопояса. Нижний пояс арматуры располагают на краю плитного или ленточного ростверка. Верхний пояс устанавливают таким образом, чтобы расстояние между ним и нижним поясом равнялось расстоянию между ним и верхней границей ростверка.

Профессионально простроенный ростверковый фундамент на сваях обладает значительно большей несущей способностью по сравнению с традиционным ленточным основанием.

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Основной особенностью свайно-ростверкового фундамента является применение свай в качестве основного несущего элемента. Их погружают в грунт различными способами до достижения надёжного грунтового слоя, но в любом случае ниже уровня его максимального промерзания.

Для связки системы свай в горизонтальном направлении поверх них устанавливаются горизонтальные балки из различных материалов:

  • литые бетонные. Изготавливаются одновременно с заливкой свай или отдельно. Такие фундаменты можно применять при строительстве загородных домов до двух этажей высотой;
  • деревянные. Ростверки из древесины применяются при возведении бревенчатых и брусовых зданий, бань или хозяйственных строений. Они используются также при строительстве каркасных зданий и установке парников в сочетании с винтовыми металлическими сваями;
  • металлические из различных профилей — балки, швеллеры и уголки крупных размеров. Они популярны при монтаже нежилых строений, таких как мастерские или гаражи.

Основным назначением ростверков, кроме горизонтального укрепления опорного основания, является равномерное распределение нагрузки от расположенного на нём строения на сваи. Такая конструкция предотвращает перекосы здания в процессе эксплуатации.

Фотогалерея: разновидности свайных фундаментов

Ширина фундамента для дома из газобетона

Прочность и долговечность любого фундамента зависит от многих факторов, среди которых большинство людей ориентируется на сам тип грунта и глубину его промерзания. Однако не менее важным моментом является изначальная прочность железобетонной конструкции и сама ширина фундамента.

В данной статье мы расскажем, каким может и должен быть фундамент для постройки из газобетонных блоков. Рассмотрим варианты ленточных, столбчатых и плитных фундаментов.

Самым популярным фундаментом под дом из газобетона является ленточный малозаглубленный шириной 400 — 600 мм, с него и начнем наш обзор.

Читайте также:  Гидроизоляция битумной мастикой технология

Выбирая толщину и глубину ленточного фундамента ориентируйтесь на следующее:

  1. состав грунта;
  2. уровень грунтовых вод;
  3. глубину промерзания почвы;
  4. общий вес фундамента и здания в целом.

Фундамент мелкозаглубленный с подошвой

Повторимся, что выбор ширины фундамента зависит от веса будущего дома и несущей способности грунта. Для экономии бетона на слабых грунтах, можно сделать более широкую подошву фундамента, которая распределит нагрузку от всего здания по большей площади.

Расчет ленты фундамента под дом из газобетона

Отметим важный момент! Ели вы хотите сделать ширину фундамента меньше ширины газобетонных блоков, то допускается свешивать до 1/3 от ширины блока.

Но чтобы сделать такой максимальный свес газоблоков, необходимо залить фундамент с высочайшей точностью, то есть, ширина ленты во всех местах должна быть идеальной, + сами диагонали должны быть соблюдены с точностью до сантиметра.

В любом случае, мы вам не советуем делать всё впритык, нужен запас по прочности. На фундаменте экономит точно не стоит!

Чаще всего, заглубленные и мелкозаглубленные ленточные фундаменты делают шириной 400 мм. Бетон используют марки М200-М250.

Армируют стальной арматурой, в несколько рядов.

Заглубление ленты зависит от глубины промерзания грунта.

Ленточного фундамента шириной в 40 см будет более чем достаточно для газобетонного дома в несколько этажей.

Расчет минимальной ширины подошвы фундамента

B = 1,3×Р/(L×Rо) — результат в см.

  • 1,3 — коэффициент запаса прочности;
  • Р — вес дома и фундамента, кг;
  • L — длина ленты, см;
  • — сопротивление грунта, кг/см².

Таблица сопротивляемости грунтов

Карта глубины промерзания грунтовТаблица с примерными массами конструкций дома

Ленточный заглубленный фундамент

Обращаясь к использованию именно заглубленного ленточного фундамента, в случае с газобетонным домом необходимо придерживаться основных правил:

  1. Путём правильных расчётов арматуры нужно добиться высокой жёсткости ленты, а также сделать стенки фундамента максимально гладкими.
  2. Если планируется постройка кирпичного цоколя, то желательно связать его сверху железобетонным армированным поясом, который также повысит жесткость строительной конструкции.
  3. Каким бы прочным не был фундамент, армирование газобетонных стен всё равно останется обязательной процедурой.
  4. Повысить прочность монолитной ленты можно путём расширения её у самого основания, увеличив таким образом площадь опоры на грунт.
  5. Применение фундаментных блоков для главной опоры газобетонного здания не может обеспечить оптимальную жесткость стен, поэтому требуется особая осторожность.

Ленточный мелкозаглубленный фундамент

В отдельных случаях альтернативой может быть мелкозаглубленный тип ленточного фундамента, который закладывается выше горизонта промерзания грунта. Такой фундамент будет равномерно двигаться в вертикальном направлении вместе с грунтом. 

Крайне нежелательно применять данный тип при возведении зданий с большой площадью и высокими стенами, ибо с повышением длины стены существенно снижается устойчивость и надёжность мелкозаглубленной ленты.

Незаглубленный тип ленточного фундамента в строительстве газобетонных зданий не используется!

Столбчатый фундамент с растверком

Использование такого фундамента зачастую является ограниченным для каменных и кирпичных зданий, однако когда тип конструкции и размеры позволяют, его применяют ввиду меньших финансовых и ресурсных затрат.

Свайный фундамент с ростверком (видеоинструкция)

Очень советуем к просмотру данный ролик по технологии изготовления свайно-ростверкового фундамента!

Далее приведены основные требования к столбчатым фундаментам, которые актуальны для построек из газобетонных блоков.

  1. Столбчатый фундамент не подходит для строительства на слабом грунте, а также на участках с повышенным уровнем грунтовых вод.
  2. Столбы фундамента закладываются ниже горизонта промерзания на 15-30 см и расширяются у основания с целью повышения площади опоры на грунт.
  3. Ростверк столбчатого фундамента усиливается лентой из железобетона.
  4. При возможности применения ленточного или плитного типа фундамента предпочтение лучше отдать именно им.

Вариант монолитного фундамента(плита)

Свойства пеноблоков, которые учитываются в процессе выбора фундамента

Для каждого региона требования по укладке блоков может различаться. Например, для Средней полосы РФ необходимо устанавливать один блок, который имеет ширину около 40 сантиметров. Это позволит обеспечить достойный уровень потери тепла самого здания. Вес конструкции небольшой, он приблизительно составляет 1 тонну на м3. Если сравнивать с кирпичным зданием, где на ту же площадь приходится около 2,5 тонн, разница существенная. Таким образом, оказывается меньшая нагрузка на фундамент, а также почву. За счет этого снижаются и требования к конструкции и его основе.

Укладка стен происходит на клеевой основе, которая используется толщиной до 5 мм и помогает избежать образованию участков, отличающихся повышенным уровнем теплопередачи. Если шов будет небольшой высоты, пеноблок и он сам не сможет выдержать изгибающиеся нагрузки. Таким образом, требование к фундаментам, сооружаемым для домов из пеноблоков, ‒ устойчивость к неравномерной осадке. Основание должно предохранять стены здания от образования сквозных отверстий, а также уменьшения теплоэффективности.

Плитный(монолитный) фундамент для газобетона

Такой тип фундамента часто применяют на слабых грунтах, и в местах с высоким уровнем грунтовых вод.

Плитный фундамент бывает с ребрами жесткости и без них. Ребра увеличивают жесткость плиты, что уменьшает возможные деформации при подвижках грунта.

Плита обладает большой площадью опоры, что равномерно распределяет нагрузку на грунт.

В зависимости от грунта и веса дома, толщина монолитной плиты может составлять от 25 до 50 см.

Под плитой обязательно должна быть песчаная утрамбованная подушка толщиной 30 см. В некоторых случаях, на песок укладывают еще и слой щебня, который предотвращает капиллярный подсос влаги из песка в фундамент.

Достоинства и недостатки:

  1. Большая несущая способность.
  2. Применимость на любых грунтах.
  3. Высокая устойчивость к деформациям.
  4. Готовый черновой пол.
  5. Невозможность построить подвал.
  6. Большие затраты на земляные и дренажные работы.
  7. Низкий уровень пола относительно земли.
  8. Сложность возведения на неровных участках (склонах).

Технология кладки первого ряда газобетона

Прежде, чем уложить первый ряд газобетона на фундамент, необходимо запастись инструментом для работы:

  • Уровень.
  • Отвес.
  • Рулетка.
  • Пила по ячеистому бетону и угольник.
  • Кельма или каретка.
  • Рубанок и терка для ячеистых бетонов.
  • Емкость для раствора.
  • Киянка (резиновый молоток).
  • Штроборез и щетка.
Технология кладки первого ряда газобетона

Работу начинают с определения самого высокого угла фундамента. Для этого рекомендуется пользоваться гидроуровнем. На следующем этапе именно в этом углу будет уложен первый газоблок.

Совет! Внутрь гидроуровня заливается вода, в ней находятся пузырьки воздуха, способные исказить показания прибора на 2-3 мм. Чтобы избежать погрешности, специалисты рекомендуют заливать в гидроуровень разбавленный спирт.

Разметка – ответственный этап работ, от ее выполнения зависит скорость и правильность кладки первого ряда газобетона. Чтобы не допускать ошибок, лучше воспользоваться профессиональным прибором – лазерным нивелиром. Если арендовать или купить его нет возможности, можно обойтись гидроуровнем и рулеткой.

К основанию дома из газобетонных блоков предъявляются высокие требования по горизонтальности поверхности. Первый ряд газобетона укладывается на фундамент после того, как перепад между наиболее высоким и низким углом составит не больше 3 см.

Технология кладки первого ряда газобетона

Совет! Учитывая специфику строительного материала, рекомендуется делать цоколь высотой до 50 см. Это позволит избежать намокания газобетона при осадках и таянии снега.

Приготовление раствора

Первый ряд газобетона рекомендуется укладывать на цементно-песчаный раствор. В данном случае значительная толщина шва (до 30 мм) является не минусом, а возможностью корректировать горизонтальное положение блоков. Смесь изготавливается по классической технологии с пропорцией ингредиентов 3:1. Это означает, что на три части песка приходится одна доля цемента.

Приготовление раствора происходит путем смешивания сухих составляющих и добавления воды. Перемешивание производится строительным миксером, для приготовления большого объема раствора используют бетономешалку.

Технология кладки первого ряда газобетона

Совет! Прямоугольную емкость для замешивания раствора лучше не использовать, по углам будет оставаться сухой песок и цемент.

Смесь тщательно перемешивается и оставляется на 15 минут для загустения. После этого состав снова перемешивается и можно выполнять кладку первого ряда газобетона.

Начало кладки первого ряда

Уложив первый блок в самом высоком углу, и выполнив проверку его положения во всех плоскостях, по такому же принципу укладывают еще три маяковых камня в других углах. Регулирование высоты газоблока на растворе выполняется с помощью резинового молотка. Использование металлического инструмента категорически запрещено, он может повредить газобетон.

Технология кладки первого ряда газобетона

После укладки внешних углов стен, между ними натягивают шнур-причалку. Если длина пролета составляет более 10 м, посередине укладывается еще один газобетонный блок. Ориентируясь на протянутый шнур, будет проще соблюдать уровень кладки.

Чтобы удостовериться в правильности выставленных блоков, выполняется контроль диагоналей. С помощью натянутой рулетки измеряется расстояние между разными углами по диагонали. Эти значения должны совпадать.

Кладка первого ряда газобетона ведется с выравниванием каждого элемента по горизонтальной плоскости, высоте и причальному шнуру. В завершении ряда часто требуется доборный элемент. Его изготавливают из целого камня. На поверхность газоблока карандашом под линейку наносится отметка, по которой отрезается ненужная часть. Материал легко поддается обработке, для его отпиливания применяется специальная ножовка с большими зубьями.

Между соседними блоками первого ряда не должно быть перепадов по высоте. Этот параметр проверяется уровнем. При выявлении неровностей, поверхность шлифуется специальной теркой. После процедуры шлифовки ячеистый бетон обязательно очищается щеткой от пыли.

Технология кладки первого ряда газобетона

На торцевые стороны гладких блоков наносится клеевая смесь. Ее приготовление выполняется в чистой емкости, в воду по инструкции изготовителя насыпается сухая смесь. Раствор перемешивается дрелью с насадкой до однородной массы. При использовании пазогребневых блоков он наносится так, как показано на рисунке:

После окончания кладки первого ряда, необходимо подождать 3-4 часа, пока схватится цементный раствор, а затем продолжать работу.

Предварительный расчет ленточного фундамента

От каких параметров зависит расчет фундамента для гаража:

  • прочность грунта;
  • из какого материала выполнены стены гаража – от этого параметра зависит несущая нагрузка на фундамент;
  • какая глубина промерзания грунта;
  • высота залегания грунтовых вод на участке;
  • конструкция и этажность гаража.

Перед тем, как рассчитать фундамент под гараж, остановимся подробней на параметрах, которые будут нужны при расчете.

Определяем тип почвы на участке

Основание должно стоять на твердом устойчивом грунте, от типа почвы зависит глубина, на которую будем закладывать ленту фундамента. Для устойчивых крупнообломочных, щебневых или гравийных грунтов и для песчаной почвы можно смело выбирать мелко заглубленный фундамент – до 80 сантиметров глубины.

Глинистые, торфяные почвы и суглинок – почему нужно увеличить глубину фундамента до полутора метров:

  • даже при небольшой минусовой температуре влага, которая задерживается глинистой почвой, замерзает и грунт вспучивается, выталкивая жесткое бетонное основание. При оттаивании почвы лента фундамента опускается. В итоге фундамент постоянно подвергается деформации и быстро разрушается.

Важно. Глубина залегания фундамента на глинистых грунтах должна быть ниже точки промерзания.

  • глина неустойчива и быстро размывается при высоком залегании грунтовых вод. Это тоже вызывает перекос и быстрое разрушение фундамента.

На глинистых и торфяных грунтах и супесях целесообразно монтировать свайные и плитные типы фундаментов. Если такой возможности нет, то ленточное основание должно быть заглублено ниже точки промерзания почвы не менее чем на 20 сантиметров.

На скальных и песчаных почвах вполне достаточно мелко заглубленного фундамента — до 80 сантиметров глубины.

Грунтовые и сезонные воды

Расчет фундамента под гараж должен учитывать не только высоту залегания грунтовой воды, которая постепенно размывает основание, вызывая деформацию и трещины, но и сезонные природные осадки.

Если участок расположен в низине, то серьезно повлиять на фундамент могут талые и дождевые воды. Поэтому необходимо внимательно осмотреть участок и определить прохождение потоков талой и дождевой воды. По необходимости устроить дренажную систему, которая будет поворачивать воду в обход фундамента.

Проверить залегания грунтового слоя воды можно только путем бурения шурфов.

Важно. Обязательное правило – глубина фундамента под гараж должна быть выше слоя залегания грунтовой воды минимум на пятьдесят сантиметров.

Материал стен гаража

Расчет фундамента под гараж обязательно должен учитывать материал стен постройки. От этого зависит ширина ленты фундамента и глубина его залегания:

  • стены из кирпича и бетона несут высокую нагрузку на фундамент, поэтому ширина ленты должна быть больше ширины кирпича или блока на 10 — 12 сантиметров, учитывая ширину опалубки;
  • легкие металлические сборные конструкции можно устанавливать на обычный мелко заглубленный фундамент.

При проведении работ обязательно нужно предусмотреть наличие цоколя, при установке опалубки, который должен быть выше уровня почвы минимум на 20 сантиметров. Это условие особенно важно для стен из кирпича и дерева. Цоколь защищает стены постройки от разрушительного действия воды из почвы.

Мелко заглубленный или заглубленный фундамент

Своими руками построить дорогостоящий заглубленный фундамент для гаража сложно и не всегда такая постройка выгодна и нужна. Если планируется серьезная капитальная постройка с подвалом, то тогда стоит тратиться на устройство заглубленного фундамента.

Для простого гаражного бокса с небольшой смотровой ямой вполне достаточно обычного мелко заглубленного фундамента.

Расход бетона

Нужный бетон – М150. Здесь используется параметр 13,5 куб.м Это результат умножения 0,3 * (0,25 + 0,75) х 45 = 13,5 м3.

Удельная масса железобетона – 2500 кг/куб.м. Полная масса ЛФ и цоколя:

Расход бетона

2500 кг/м3 х 13,5 м3 = 33 750 кг.

Блоки для внешних стен имеют параметры 60 х 30 х 20 см, 500 кг/куб.м (плотность). Каждый блок весит 20 кг.

На создание стен шириной 30 см нужно 660 блоков. Расчёт: 36 м (периметр строения) и 6,3 м (его высота).

Расход бетона

Длина блока – 60 см, высота – 20 см. Для всего заполнения периметра необходимо 1890 блоков. Расчёт: (36 м : 0,6 м) х (6,3 м : 0,2 м) = 60 * 31,5 = 1890.

С учётом разных проёмов это значение сокращается почти в три раза.

Вес всех блоков : 20 х 660 = 13200 кг.

Расход бетона

Блоки для внутренних стен имеют параметры 60 х 20 х 12 см.

Плотность 300 кг/куб. м. Каждый блок весит 4,35 кг.

Их нужно 560 штук. Масса всех перегородок: 4,35 х 560 = 2436 кг. Для удобства это значение округляется до 2400 кг.

Расход бетона

Металл для создания внешних дверей при условии, что стандартные размеры двери 2 х 0,8 х 1,6. Масса – 250 кг.

Пиломатериалы для работ подбираются их хвойной древесины. Их совокупный объём – 23 куб. м.

Ведь удельный вес такой породы – 500 кг/куб. м. Расчёт: 500 х 23= 11500 кг.

Расход бетона

Бетонные плиты на цокольное перекрытие.

Тип —  с пустотами. Их толщина – 0, 22 м. Удельная масса — 1,36 т/куб.

м. Расчёт площади:  9 х 8 = 72 кв. м.

Расход бетона

Объём: 72 х 0,22 = 15,84 куб.м.

Совокупная масса: 15,84 х 1,36 = 21542 кг.

Облицовочный кирпич. Расчёт площади отделки: (9+9+8+8) х 0,25 = 8,5 м2.

Расход бетона

На 1 м получается 51 кирпич. Каждый кирпич весит 2 кг. Работает формула:  8,5 м2 х 51 шт/ м2 х 2 кг = 867 кг.

Расчёт состава (если на 1 кв.

м. кладки уходит 0,02 куб. м состава): 8,5 х 0,02 м3 = 0,17 м3.

Расход бетона

Масса состава: 0,17 м3 * 1,1 т/м3 = 187 кг.

Вся масса отделки: 187  + 867  = 1054 кг.

Песчаная подушка

Подложка создается путем поочередного уплотнения слоев песка и щебня. Толщина каждого слоя ― от 15 до 20 см. Это позволит не только выровнять основание, но и защитит от коррозии.

Опалубка представляет собой форму для заливки бетонной смеси и ее удерживания до набора необходимой прочности. Она должна выдерживать температурные изменения во время схватывания бетона и легко сниматься после его затвердения.

Наиболее часто применяется мелкощитовая опалубка, выполненная из водостойкой фанеры, деревянных досок, ДВП или ДСП.

Щиты следует скрепить с помощью перемычек и зафиксировать наклонными брусками, которые упираются в колышки.

На внутреннюю поверхность опалубки настилается поливинилхлоридная пленка или рубероид. Это позволит улучшить свойства боковых поверхностей бетонной ленты и облегчить процесс распалубки.

Самостоятельное возведение свайно-ростверкового основания

Под действием высоко пролегающих подпочвенных вод разрыхляется грунт, приводя к проседанию фундамента и появлению стеновых трещин. Зимой насыщенная влагой почва глубоко промерзает, вспучивается и вызывает деформации основания. Чтобы обезопасить дом от столь негативных последствий, сооружают свайный или свайно-ростверковый фундамент. Издавна в болотистых местностях России под срубы загоняли столбы из бревен, что было довольно трудной задачей. Благодаря техническому прогрессу можно без проблем возвести фундамент своими руками, уменьшив суммарную трудоемкость строительства дома и его стоимость.