Элементы каркаса и расчеты узлов в каркасном домостроении

Виды и особенности

Несущая система для двухэтажного здания должна быть более жесткой, чем для небольшого строения. К этому обязывает большое давление дома на грунт, оказываемое двумя этажами и большим количеством межкомнатных перегородок.

Фото — проект ленточного фундамента для двухэтажного дома

Существует несколько типов опор для частного дома:

Ленточный фундамент;
Столбчатый;
Монолитный.

Свайный фундамент категорически не подходит из-за своей неустойчивости. Варианты на сваях могут выдержать одноэтажный кирпичный дом, но высокое двухэтажное здание, даже из бруса, будет слишком тяжелым. Винтовые сваи могут пригодиться при установке небольшого двухэтажного здания подсобного назначения, но для домашнего строительства их не рекомендуется использовать – впоследствии будет сложно узаконить стройку.

Столбчатый устанавливается под обычный ленточный, как на фото. Это помогает дополнительно укрепить конструкцию. В большинстве случаев, такой вариант используется на подвижных почвах или болотистой местности.

Фото — столбовой фундамент

Ленточный фундамент для частного двухэтажного дома легко сделать своими руками, именно к такому типу конструкции чаще всего и прибегают современные мастера. Лента позволяет обеспечить правильное распределение нагрузок между стенами и узлами, и сэкономить значительное количество средств на бетонировании

При выборе такой конструкции очень важно произвести расчет нагрузок, которые будут оказываться на несущую систему, чтобы вычислить оптимальные показатели глубины и ширины опоры и подошвы

Монолитная плита – это самый дорогой, но и самый надежный вид фундамента для частного здания. Несмотря на свою высокую стоимость, такая заливка часто используется при индивидуальном строительстве, т. к. при правильном расчете размеров фундамента обеспечивает надежную основу для дома. Надежность такого основания неоспорима, считается, что даже во время движения земли (например, при пучении или небольших подземных толчках), правильно рассчитанный монолитный фундамент останется нетронутым.

Фото — пример конструкции фундамента

Видео: какой выбрать фундамент

Ремонт фундаментов

Ремонт фундамента старого дома

Нередко в уже построенных домах возникают дефекты: перекашиваются окна и двери, лопается фундамент, деформируется сам каркас здания. Основной причиной является неправильный расчет и применение некачественного материала при сооружении самого фундамента. Замена его частей является основным фактором продления сроков эксплуатации сооружений.

При просадке угла фундамента чаще используют домкрат, которым приподымают угол дома, закладывают в образовавшееся пространство металлические пластины. Дальше делается армирование этого участка, а затем с помощью опалубки делается заливка бетоном. Замена средней небольшой части ленточного фундамента выполняется путем удаления поврежденного места, углубления грунта, армирования и заливки бетоном. В некоторых случаях замена участков фундамента производится на винтовые сваи.

Учитывая вышеперечисленное, можно сказать, что строительство каркасного дома на правильно сооруженном фундаменте является залогом его надежности и долговечности.

Утепленный мелкозаглубленный фундамент на пучинистом грунте

Для того, чтобы снизить воздействие сил морозного пучения, мелкозаглубленный фундамент и находящийся вокруг него пучинистый грунт можно утеплить. Утепленный грунт промерзает на меньшую глубину, уменьшается количество замерзающей в грунте воды, расширение грунта становится меньше, и соответственно сила пучения тоже снижается.

Утепленный участок грунта: под утеплителем возникает участок непромерзающего грунта

Если длина и ширина утеплителя больше, чем глубина промерзания, то под утеплителем образуется область непромерзающего грунта, в которой нет сил пучения. Так, укладывая утеплитель вокруг фундамента на расстоянии 1-1,5 м, можно избавиться от воздействия сил пучения. Под самим домом грунт тоже промерзает значительно меньше, тем более если дом отапливаемый и в нем живут круглый год.

Сам мелкозаглубленный фундамент, будучи сделанным из кирпича или бетона, является хорошим проводником тепла. Поэтому его тоже надо утеплять, иначе непосредственно под ним грунт будет промерзать. Схема утепленного мелкозаглубленного фундамента показана на рисунке.

Схема утепления мелкозаглубленного фундамента и грунта по периметру дома

В разделе видео: можно посмотреть видео по данному типу фундамента:

Kd.i: Правильный мелкозаглублённый ленточный фундамент (МЗЛФ) за 4дня. ч.1.

Kd.i: Правильный мелкозаглублённый ленточный фундамент (МЗЛФ) за 4дня. ч.2.

Фундамент глубокого заложения Фундамент глубокого заложения, он же глубоко заглубленный фундамент, — это фундамент, основание которого находится на глубине большей, чем глубина промерзания грунта. Главный смысл заложения фундамента на большую глубину в том, чтобы опереться на плотный слой грунта с большой несущей способностью и возможностью сделать в доме подвальное помещение.

Столбчатый фундамент: конструкция, армирование, строительство Столбчатый фундамент — наиболее экономичный в плане расхода строительных материалов, достаточно прост в строительстве. В этой статье содержится информация о конструкциях столбчатого фундамента, способах его устройства, случаях, в которых его строительство целесообразно.

Фундамент на винтовых сваях Фундамент на винтовых сваях достаточно распространенный в последнее время, за счёт быстроты возведения и невысокой ценой под небольшие дома. Он может использоваться для строительства любых не сильно тяжёлых типов зданий – каркасных, брусовых или бревенчатых, на любых типах грунтов кроме скальных.

Монолитный плитный фундамент — Монолитная плита Плитный фундамент представляет собой монолитную железобетонную плиту, которая укладывается под всей площадью дома. Такой фундамент имеет наибольшую среди всех типов фундаментов опорную площадь, и благодаря этому может обеспечивать устойчивость тяжелого дома даже на грунтах с низкой несущей способностью и высоким УГВ.

Ленточный фундамент Ленточный фундамент представляет собой монолитную дли набранную из блоков ФБС ленту, которая обычно укладывается под всеми стенами дома ниже глубины промерзания. Главный смысл заложения фундамента на большую глубину в том, чтобы опереться на плотный слой грунта с большой несущей способностью и получить возможностью сделать в доме подвальное помещение при не высоком УГВ.

Этапы строительства

Ленточный фундамент под каркасный дом начинается с проекта. Это должен быть не просто чертеж дома с размерами и указанием количества материалов.

Не страшно, если вы привезете несколько лишних листов железа, они пригодятся. А вот ошибки в расчетах нагрузки на фундамент, его прочности могут проявиться не сразу и исправить их очень трудно. Поэтому на этом этапе рекомендуется использовать опыт профессионалов.

Подготовка участка

Следующий этап – подготовка участка. Сюда входит:

Удаление лишней растительности (трава, кустарник, деревья, пеньки) и мусора. Все это лучше сразу вывезти.
Перемещение плодородного слоя земли на край участка. Это легко и быстро делается бульдозером. После завершения строительства хорошая почва вам понадобится для ландшафтных работ.
Подготовка подъездных путей для машин со стройматериалами и миксера.

На подготовленном участке делают разметку, по-простому колышками и шнуром или современными методами – ставят обноски, прямые углы строят с помощью лазерного нивелира. Ниже представлено видео о правильной разметке фундамента, рекомендуем с ним ознакомиться:

Для удобства колышки и обноски устанавливают на 1,5 – 2 м дальше пределов дома.

Сначала намечают осевую линию фасадной стены и откладывают на ней ее длину. Затем от крайних точек стены строят прямой угол и натягивают осевые боковых стен. Отложив на них нужные расстояния, обозначают шнуром осевую задней стены. После этого проверяют построение прямых углов, измеряя диагонали – они должны быть равны.

После этого в обе стороны от осевой линии откладывают равные расстояния и натягивают шнур, обозначая ширину траншеи.

Примечание: обноски удобны тем, что сделав разметку, шнур крепят не намертво, а делают съемным. На время работ по выемке грунта его можно снять, потом снова закрепить и проверить правильность выполнения.

Земляные работы

Земляные работы не рекомендуется затягивать. Грунт высыхает и осыпается, могут пойти дожди и траншею размоет. Тогда предстоят хлопоты по установке дополнительной опалубки и расчистке траншеи. На этом этапе (и на последующих) хорошо иметь бригаду рабочих-строителей. Найти их не проблема, они многое умеют, но проверять правильность выполнения работ надо.

Выкопав траншею на проектную глубину, начинают подготовительные работы перед укладкой бетона. На дно траншеи насыпают слоями песок, проливают водой и трамбуют. Высота песчаной подушки – 15-20 см. Чтобы песок постепенно не вымывался в нижележащие слои грунта, дно траншеи устилают геотекстилем. Он пропускает воду, но удерживает песок. Естественно, это увеличивает стоимость фундамента.

Поверх подушки укладывают первый слой гидроизоляции. Это может быть рубероид или полиэтиленовая пленка. Гидроизоляция на этом уровне предотвращает быструю потерю воды и цементного молочка из бетона.

Армирование и опалубка

Чаще всего опалубка из досок монтируется только поверх земли. Стенки траншеи, закрытые гидроизоляцией – это уже опалубка.

Обращают особое внимание на крепеж опалубки: вбивают колышки, делают распорки. Опалубка должна выдержать напор бетона

Арматурный каркас вяжут из арматуры, а не используют отходы всякого железного хлама. Каркас должен быть жестким, иметь минимум две продольные нитки вверху и внизу бетонной ленты. Короткие поперечные отрезки вяжут с продольными прутками специальной проволокой. Требования к сборке каркаса лучше посмотреть в справочниках.

Перед укладкой бетона проверяют еще раз правильность разметки и установки опалубки. В местах ввода инженерных коммуникаций устанавливают закладные элементы (трубы, короба).

Заливка фундамента

Ленточный фундамент рекомендуется заливать за один раз – так достигается его монолитность. Для этого на заводе заказывают бетон в миксере и доставляют на участок. При укладке бетон уплотняют штыкованием или глубинным вибратором.

В период затвердевания бетон предохраняют от механических повреждений и периодически увлажняют.

Через 3-4 недели можно приступать к строительству. На бетон укладывают слой гидроизоляции и на него нижнюю обвязку каркасных стен и лаги пола. Нижние брусья дополнительно обрабатывают антисептиками.

Если нет уверенности в своих силах и навыках, поручите возведение фундамента строительной фирме. Профессиональные рабочие сделают работу быстро, качественно и не намного дороже.

Вам может быть интересно:

Какой фундамент лучше для каркасного дома?
Свайный фундамент для каркасного дома
Строительство столбчатого фундамента

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Фундамент на сваях – универсальный вариант

Свайный фундамент подходит для любого типа грунта. Для болотистой местности нужны более длинные сваи, которые достанут до устойчивой почвы, а для супесчаного грунта достаточно заглубления на полтора метра – до глубины замерзания.

В то же время, очень удобно и быстро строить на неровном участке – не нужно снимать грунт и выравнивать площадку, можно просто срезать верхние концы свай под один уровень.

Но если на мягком грунте можно использовать винтовые сваи, которые при должном умении относительно просто завинчивать своими руками, то для каменистой местности потребуется специальная буровая техника.

А вот на скалистом грунте свайный фундамент устроить не получится. Да это и не нужно – ведь настолько плотная порода позволяет возводить дома вовсе без фундамента! Свайный фундамент строится в несколько этапов:

Разметка участка под сваи. Если здание небольшое, то можно устанавливать только сваи в углах постройки. А вот большой дом требует промежуточных опор. Например, в доме со стенами 8х8 должно быть установлено 4 угловых сваи, и по 3 дополнительных между ними с шагом 1,6 м.
Внутренний периметр размечается по тому же принципу – расстояние между опорами не должно превышать 2 метра, иначе лаги будут прогибаться под весом.
Если планируется устройство цоколя, то снимается слой плодородной почвы внутри будущего фундамента. Делать это нужно до установки разметки под сваи – колышки и бечевку придется снимать и ставить заново.
Выкапываются небольшие углубления – так сваи будет проще установить для ввинчивания.

Завинчиваются сваи вдвоем, но лучше втроем. В верхней части трубы делается отверстие, куда вставляется рычаг. Двое завинчивают сваю, а третий контролирует вертикаль по уровню и выравнивает сваю при отклонении.
Ни в коем случае нельзя доставать сваю – это взрыхлит почву и фундамент перестанет быть устойчивым. Выравнивать сваи нужно, наклоняя в противоположную сторону и прокручивая несколько раз в таком положении. Учитывая, что длина опор всегда берется с запасом, несколько лишних сантиметров заглубления будут некритичны.

Срезаются сваи под один уровень, заливаются бетонным раствором и закрываются оголовками.

При наличии помощников свайный фундамент можно установить за один день, а уже на следующий монтировать ростверк. Ждать полного застывания раствора в свае нет необходимости, так как вес принимает на себя металл, а бетон нужен для укрепления конструкции.

Зачем нужна гидроизоляция

Специалисты утверждают – около семидесяти процентов всей подземной гидроизоляции протекает. Это говорит о том, что многие не знают, как и чем правильно защитить фундамент, а также все подземные помещения (гаражи, подвалы) от влаги.

Часть обывателей не понимает, зачем вообще нужна гидроизоляция и даже не ищет ответа на этот вопрос.

Возьмем среднестатистического «застройщика», который «копнув» участок до глубины предполагаемого фундамента не выявил там ни грамма воды. Его вывод: гидроизоляция – это лишние расходы, и под личиной ее необходимости недобросовестные строители пытаются, как говорят в простонародье, «срубить бабла». И хорошо, когда проектировщик настаивает на качественной влагозащите и способен объективно обосновать свою позицию с точки зрения здравого смысла. Если же нет, то выбор падает на дешевый материал, не способный в большинстве случаев остановить течь.

Некачественно обустроенная гидроизоляция может повлечь за собой довольно печальные последствия. Ремонт и «исправление» данного защитного слоя обойдется на порядок дороже, чем первоначальная его грамотная инсталляция. На какой бы глубине не залегали грунтовые воды, гидроизолировать подземные помещения следует исключительно замкнутым способом.

Виды грунтов и их влияние на выбор фундамента каркасного дома

Грунт, на котором строится дом это очень важная составляющая системы каркасный дом, фундамент, грунт

Это тот элемент системы, которому необходимо уделить самое большое внимание. Вплоть до исследований

Ниже будет приведена информация о основных типах грунтов и об их главных характеристиках.

Существует два типа грунтов:

глинистые,
песчаные.

Каждый из этих типов подразделяется на подтипы, но в данной статье нас данная информация мало интересует. Более важно то, что грунт, независимо от своего типа становится пучинистым в зависимости от своей влажности. Которая в свою очередь определяется в основном глубиной залегания подземных вод

Влажность грунта – это главная характеристика, которая нас интересует. Влажный, насыщенный водой грунт хорош для роста травы и клюквы. Но, он мало подходит для строительства на нём каркасного дома. Это нужно отчётливо понимать ещё на этапе покупки земельного участка.

ВЫВОД 3
Для строительства фундамента лучше всего подходят сухие непучинистые грунты. Найти участок с такими грунтами крайне сложно. Если вам не повезло с землёй, сухое и непучинистое основание для фундамента придётся создавать своими руками.

Расположение дома

Чтобы выяснить, какой фундамент нужен для возведения каркасного дома, прежде всего, определяют место его будущего расположения. Это очень ответственное решение, от которого зависят условия эксплуатации основания.

Подтопление подошвы талыми или дождевыми водами, случайными стоками даже в однородных непросадочных грунтах приведет к уменьшению их несущей способности и, как следствие, к деформациям фундамента. При наступлении морозов скопившаяся в земле влага увеличивается в объеме и выталкивает конструкцию наружу. Особенно это опасно на глинистых, суглинистых, супесчаных и пылеватых почвах, где силы морозного пучения способны поднять не только легкий каркасник, но и тяжелый кирпичный дом.

Место под строительство выбирают с учетом рельефа. Приоритетное расположение – самая высокая точка участка, откуда осадки и талая вода беспрепятственно стекают вниз по естественному склону.

Если такой возможности нет, принимают меры против пучинистости. При возведении каркасных зданий они включают устройство дренажной системы с отводом воды в коллекторы или канализацию, утепление грунта на глубину промерзания. Вокруг дома устраивают отмостку для защиты от осадков, ливневую канализацию.

Фундамент на винтовых сваях

Винтовые сваи считаются простым и дешёвым вариантом фундамента, его монтаж смогут осуществить от 3-х до 5-ти человек. Свая — это стальная труба с лопастями внизу.

Лопасть нужна для распределения нагрузки от конструкции на максимальную площадь земли и удержания конструкции при колебаниях почвы. С помощью неё во время опускания трубы в землю вращательный момент становится поступательным. Таким образом получается равномерная несущая способность всех элементов фундамента даже в случаях неоднородности почвы.

Фундамент на винтовых сваях

Сваю наращивают и вкручивают пока она не опустится ниже глубины промерзания почвы. Сверху в свае делают отверстие для закрепления арматуры, которой собственно вкручивается свая. Характеристики стальной трубы:

Диаметр лопасти — от 20 см до 55 см;
Диаметр ствола — от 10 см до 30 см;
Толщина стенок — от 0,8 см до 1,2 см;
Толщина лопасти — от 0,3 см до 1 см;
Длина сваи — от 1,5 м до 9 м.

На противоположном конце сваи делается шляпка для соединения с ростверком.

Типы фундаментов для каркасных домов

Каркасный дом – относительно легкая конструкция. Поэтому возводить под него большой и мощный фундамент нецелесообразно. В зависимости от инженерно-геологических и гидрогеологических условий, а также от конструкции и веса дома в каркасном строительстве применяются следующие типы фундаментов:

Свайный (свайно-винтовой).
Столбчатый.
Ленточный.
Плитный.

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент – самый простой и дешевый вариант из перечисленных. Он представляет собой опоры, установленные в углах здания, в местах примыкания и пересечения стен. Столбы могут изготавливаться из:

Бетона
Железобетона.
Дерева.
Кирпича.

Столбчатый фундамент дешевле свайного и ленточного. Однако он подходит только для участков с ровным рельефом и устойчивым грунтом. Поэтому чаще всего используется под небольшие дачные каркасные дома, не предназначенные для постоянного проживания.

Свайный и свайно-винтовой фундамент

Пожалуй, самый распространенный на территории России вид фундамента для каркасников.

Объясняется это тем, что свайно-винтовой фундамент практически универсален, так как в нашей стране в основном встречаются пучинистые грунты с разной степенью промерзания. Сваи фиксируются в плотных слоях почвы, что, в идеале, гарантирует строению устойчивость. Сваи могут быть:

Буровые.
Забивные.
Набивные.
Винтовые.

Последние используются чаще, так как при монтаже не требуется производить дополнительных работ по расчистке, работать можно в любое время года, фундамент возводится за короткий срок (1-3 дня). Кроме того, в дальнейшем, к зданию можно пристраивать дополнительные сооружения.

Ленточный фундамент

Ленточной фундамент – железобетонный замкнутый контур под всеми несущими стенами строения. Такая конструкция передает нагрузку от дома на грунт.

Этот тип фундамента является одним из самых распространенных в каркасном домостроении, так как легко возводится и относительно дешев.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент подходит для сухих, слабопучинистых грунтов, то есть основание должно быть прочным. Если в доме планируется подвал или погреб, то фундамент придется делать заглубленным.

Плитный фундамент

Если на участке преобладают так называемые плавучие грунты (сильно пучинистые, глинистые), то есть смысл рассмотреть плитный фундамент. Он представляет собой единую плоскость под всем зданием. Большая поверхность такой «плиты» позволяет снизить нагрузки на грунт. Этот тип фундаментов один из самых надежных, но при этом и самый затратный. Плита может быть ребристая или плоская, утепленная или без утепления.

Выделяют три вида плитных фундаментов:

Монолитный фундамент. Армированная ж/б плита высотой, как правило, 300 мм, поверх которой делается утепление и монтируется система теплых полов.
Утепленная шведская плита (УШП). Популярный, современный вид плитного фундамента, являющийся, по сути, основой дома с отоплением, сантехнической и электрической разводкой, канализацией. Кроме того, УШП – это готовый черновой пол, на который сразу можно класть плитку или ламинат.
Утепленный финский фундамент (УФФ). Конструкция, которая похожа на УШП, однако является более практичной, в связи с тем, что есть возможность в дальнейшем ремонтировать систему теплых полов (в УШП теплые полы закатаны в плиту), а также можно положить утеплитель под плиту.

Выбор подходящей конструкции и размеров

При строительстве каркасного дома возможны разные виды ленточного фундамента:

Малозаглубленный. Этот вариант предполагает наличие двойного армированного слоя. Глубина основания не превышает 1 м.
Монолитный пояс. Такой фундамент укладывается на грунт. Плодородный слой почвы при этом убирают, заменяя его песчаной насыпью.
Незаглубленный. Делается подушка из материалов нерудного типа. Такой вид фундамента несколько выше монолитного пояса.

Подробно о видах и их особенностях рассказано в видео.

Каждый из перечисленных выше вариантов нуждается в защите от пучения. Ее создают дренажной системой, утепленными отмостками, боковыми гранями. Также защита обеспечивается путем замены пучинистого грунта слоем из песка или щебня.

Не рекомендуется закладывать ленточный фундамент малого заглубления в горной местности. В таких регионах присутствует вероятность сдвига фундамента. При проведении работ на пылевых грунтах нижнюю часть фундамента расширяют при помощи плиты.

Ленточный фундамент

Как очевидно из названия, такой фундамент по конструкции напоминает ленту, которая проходит под несущими стенами здания. В ширину эта лента несколько больше, чем толщина стен.

Поскольку ленточный фундамент передает нагрузку только вертикально вниз (в отличие от, к примеру, висячих свай, которые держатся в грунте за счет сил трения по бокам), то его нельзя использовать со слишком слабыми грунтами, т. к. их несущей способности не хватит. Что потребуется, чтобы соорудить сооружения ленточный фундамент своими руками? Если выбран сборный вариант, то необходимы сами сборные элементы – фундаментные блоки и плиты, а также цементный раствор для их соединения между собой.

Поскольку эти элементы имеют очень большой вес, поднять их вручную не получится, понадобится спецтехника. Плюсом сборного фундамента будет то, что под стены с различной нагрузкой можно сделать фундамент разной глубины. То есть, допустим, под мансарду или веранду нет нужды устраивать такой же фундамент, какой сделан под основное здание из нескольких этажей. При устройстве монолитного фундамента необходима собственно бетонная смесь, арматура и опалубка, обычно выполняемая из листов фанеры.

Однако такой тип фундамента неприменим при:

большой глубине промерзания грунта;
слабых грунтах, склонных к пучению.

Относительно свайного и столбчатого фундаментов ленточный будет более дорогим, материалоемким и времязатратным.

Виды гидроизоляции фундамента

Горизонтальная – защищает стены фундамента от всасывания воды в почву. Требуются две такие гидроизоляции: первую укладывают на плиты основания, другую – на подвальное перекрытие снизу. Если подвальное перекрытие располагается очень низко, укладывают третий слой изоляции на стены снаружи. Высота изоляции не меньше 30 см. В случае наличия отмостки вокруг постройки, высота гидроизоляции должна быть 50 см.

Вертикальная – устанавливается от основания фундамента до места разбрызгивания дождя. Защищает от влияния подземных вод сбоку. При установке нужно точно рассчитать нагрузку воды в месте установки.

Выбор гидроизоляции обуславливается высотой изолируемых стен. В стыках вертикальной и горизонтальной изоляции, нужно смастерить надёжное соединение и повышенную защиту от попадания влаги

Засыпая траншею, нужно уделить внимание земле для засыпки, исключить наличие повреждающих элементов, изготовить экраны чтобы защитить гидроизоляцию от порчи и деформации

Список источников