Несмотря на то, что объёмный вес газобетона втрое ниже, чем кирпича, под него нужен столь же надёжный, и даже ещё более устойчивый фундамент. Ячеистый бетон очень чувствителен к подвижкам грунта и реагирует на них образованием трещин. Поэтому очень важно не только правильно выбрать тип, но и определить пропорции базы здания. Для дома из газобетона важна не только ширина фундамента, но и другие его параметры. Какие именно – зависит от конкретного вида конструкции, поэтому каждый из них рассмотрим в отдельности.
- Характеристика фундамента для дома из газобетона
- Виды фундамента под дом из газобетона
- Плитный фундамент
- Таблица сопротивляемости грунтов
- Ленточный фундамент
- Расчет минимальной ширины подошвы фундамента
- Какая ширина фундамента — в том числе для стен, обложенных кирпичом
- Свайный и столбчатый фундамент
- Столбы
- Сваи
- Ростверк
- Влияние толщины стен на параметры основания — заключение
- Калькулятор дома из газобетона
Характеристика фундамента для дома из газобетона
В надёжном фундаменте нуждается любое здание, но некоторые стеновые материалы требуют особого к себе отношения. Таковыми и являются блоки из ячеистых бетонов, которые для достижения минимального коэффициента теплопроводности изготавливают с малой плотностью. Таковыми свойствами обладают автоклавные газобетоны, производители которых дружно рекомендуют проектировать под них только жёсткие фундаменты.
В этом случае они будут обладать:
- Необходимой прочностью.
- Отсутствием скольжения в подошве.
- Устойчивостью к опрокидыванию.
- Сроком службы не меньшим, чем у самого здания.
Жёсткий фундамент преимущественно работает на сжатие, поэтому: чем шире у него подошва, тем он устойчивее. Самая широкая опорная площадь у плиты, поэтому она и является самой жёсткой. Соответственно, именно плитный фундамент подойдёт для дома из газоблоков лучше всего.
Ленты не столь устойчивы как плита, но добиться жёсткости можно, предусмотрев правильное уширение в подошве. В отличие от плит, они могут возводиться не только из железобетона, но и из кладочного материала (крупного бута, кирпича), мелкобутового монолита. Последний вариант, кстати, считается наиболее жёстким, так как в нём нет чувствительного к изгибающим нагрузкам металла. Так что, если в регионе камень можно купить по бросовой цене или вовсе насобирать на берегу реки, почему бы не построить прекрасный и очень долговечный фундамент.
В отличие от плитного основания, ширина ленточного фундамента для дома из газобетона очень важна, так как на ней должен нормально помещаться весь пирог стены. У точечных фундаментов (свайных, столбчатых) опирание стен осуществляется на ростверк, который фигурально тоже напоминает ленту. Однако в этом случае ширина балки не зависит от условий грунта, а ориентируется исключительно на ширину стен и массу вышележащих конструкций. То есть, у каждого фундамента есть свои нюансы, и о них расскажем далее.
Виды фундамента под дом из газобетона
Все размышления о выборе фундамента остаются лишь теорией, если речь не ведётся о конкретном объекте, строящимся в тех или иных условиях. Ведь проектирование является непростой задачей, в которой главным условием являются данные геологического исследования.
Чтобы правильно сконструировать опорную часть здания, необходимо:
- Знать точные размеры и конфигурацию здания в плане.
- Определиться с материалами стен, перекрытий и кровли.
- Иметь информацию по строению и составу почвы.
- Просчитать сумму всех нагрузок, которые будет воспринимать фундамент.
- Рассчитать предварительно выбранную конструкцию по несущей способности и деформациям.
При получении в расчётах неудовлетворительного результата, можно будет просто скорректировать пропорции фундамента. Чаще всего корректировки требует высота и ширина фундамента под газобетон и кирпич, когда речь идёт о ленточных опорах.
Плитный фундамент
Кроме требуемой жёсткости, у плитного фундамента есть и масса других преимуществ:
- Плиты можно заливать на любых грунтах. Единственно, где это нецелесообразно, так это в районах с вечной мерзлотой. Но и в этом случае есть прекрасный выход из положения – просто плиту можно не заглублять, а опереть на сваи. А вот высокий уровень поднятия грунтовых вод такому фундаменту не помеха.
- Плитный монолит наиболее качественно распределяет нагрузки на естественное основание, что препятствует неравномерному осаживанию почвы.
- Если в доме не предусмотрен подвал, и близко к поверхности нет малопрочных грунтов, неспособных выдержать вес плиты, её можно строить практически на поверхности, что минимизирует объём земляных работ.
- Так как рабочая поверхность плиты горизонтальна, она одновременно служит основанием для пола. Если посчитать, сколько стоить залить полы по грунту, как это приходится делать в случае с лентой, экономические преимущества последней могут быть и вовсе сведены к нулю.
- В процессе заливки плиты можно сразу предусмотреть внешнее и внутреннее утепление.
- В случае строительства цокольного этажа плита с монолитными стенками образует герметичную чашу, не боящуюся подземной влаги и морозного пучения. Замкнутые по всему периметру, такие стенки являются рёбрами жёсткости плиты, что придаёт ей дополнительную устойчивость.
Что касается ширины фундамента под газобетон, то в случае с плитой она не столь актуальна, как при опирании стен на ленту. Места здесь хоть отбавляй — главное, чтобы контур плиты соответствовал габаритам здания в плане, и не оказался меньше.
Чаще всего размеры фундамента в плане выбирают с таким расчётом, чтобы с каждой стороны оставалась выступающая часть. Обычно это делается для того, чтобы опереть на выступ утеплитель или кирпич, который на цоколе играет роль облицовки, а на подвальных стенах – защиты для гидроизоляции. При отсутствии внешней облицовки, выступы можно не делать вовсе.
На схемах показаны разные варианты формирования выступов:
Самый главный параметр у плиты — это её толщина, которая и определяет способность выдерживать расчётные нагрузки. Принцип расчёта таков:
- Нам нужно точно знать тип грунта, чтобы по таблице найти значение его сопротивляемости. К примеру, у нас на участке супесь, со значением R0 – 3,5 кг/см2.
- Мы собираемся строить дом 6*8 (4800 см2), который весит 120 тн.
- Нагрузка на грунт высчитывается умножением площади дома на значение R0 из приведённой ниже таблицы: 4800*3,5=168 тн.
- 168-120=48 тн – это вес плиты, который состоит из веса арматуры и веса бетона.
- Допустим, без арматуры это будет 50 тн бетона. Делим его на удельный вес 2,8 тн/м2, и получаем 17,86 м3 бетона.
- Теперь площадь дома 48 м2 делим на 17,86 м3, и получаем толщину плиты 26,87 см (округлённо 30 см).
Таблица сопротивляемости грунтов
Для самостоятельного расчёта толщины плиты предлагаем таблицу со значениями сопротивлений грунта:
| Разновидность грунта | Сопротивление грунта под нагрузкой (кг/см2) |
| Гравий с глиной | 4,0 |
| Галька с глиной | 4,5 |
| Пески | пылеватый 2,0
мелкий 4,0 средний 5,0 крупный 6,0 |
| Супесь | 3,5 |
| Суглинок | 3,5 |
| Глины | при глубине заложения:
0,0 м – 1,5 м 0,5 м – 1,9 м 1 м – 2,3 1,5 м – 2,7 2 м — 3 |
| Просадочный грунт | 1,5 |
| Насыпной не уплотнённый | 1,0 |
| Насыпной уплотнённый | 1,5 |
| Щебень, галька, гравий | 5,0-6,0 |
Ленточный фундамент
Определять, какая ширина фундамента под дом из газобетона, если он строится на ленте, надо не в наземной части, а в заглублённой (в подошве). Её ширина определяется по формуле, в которой фигурирует глубина заложения, поэтому начинать надо именно с определения этого параметра.
В расчёт принимаются такие факторы:
- Геологические условия. Важно расположить подошву ленты так, чтобы она могла передавать нагрузки на: а) прочные слои; б) расположенные выше отметки УГВ.
- Климатические условия. Если грунт на участке пучинистый, фундаментная лента должна обязательно заглубляться ниже отметки УПГ (промерзания), или как минимум не менее этого уровня.
Расчётную глубину (фактическую) промерзания вычисляют по формуле: df = kn * dfn,
где:
- Kn – это коэффициент влияния теплового режима помещений (эти данные приведены в таблице 1 СНиП 2.02.02-83). Для жилых помещений с полами по грунту без подвала этот коэффициент равен 0,5.
- Dfn – это нормируемая глубина сезонного промерзания регионов (данные приведены в климатических картах). В средней полосе страны в среднем 1,5 м.
Умножив 0,5*1,5 м, получаем 0,75 м. Округляем до 0,80 м, так как проектная отметка подошвы фундамента всегда принимается кратной 10 см, и получаем глубину, на которую будет реально промерзать фундамент.
Если фундамент сборный, размеры по высоте и толщине назначают с учётом стандартных параметров фундаментных блоков и подушек.
Расчет минимальной ширины подошвы фундамента
Теперь нужно определить площадь подошвы в м2. Рассчитывается она по формуле:
Af = Nn/R0-Ycp*d
Здесь:
- Nn – нагрузка на фундамент от дома, в килоньютонах. Переведём 168 тн= 1647.5172 кН.
- R0 – сопротивление грунта из таблицы выше (у на будет 3,5 кг/см2).
- Ycp – удельный вес грунта и фундамента (в среднем это 20 кН/м3);
- d – глубина заложения ленты (мы вычислили 80 см).
Подставим значения и вычислим: Af = 1647,52/3,5-20*80 = 29,42 м2
Теперь надо определить ширину подошвы в метрах по формуле:
Bmp = Af/L
- L – это длина рассчитываемого участка. Длина фундамента под наружные стены в нашем случае составляет 28 м.
Делим площадь на длину, получаем ширину фундамента в подошве: 29,42/28=1,05 м.
Мы получили предварительную цифру. Потом эти данные уточняются, тоже с использованием формул. Вдаваться в подробности мы не будем — кто интересуется, может проштудировать СП 50-101-2004.
Какая ширина фундамента — в том числе для стен, обложенных кирпичом
Что касается цокольной стены, то её ширина зависит от параметров применяемого для возведения материала и от вида фасадной отделки. Если это штукатурка без утепления, то ширину цоколя можно сделать равной толщине газобетонной кладки. При небходимости установки теплоизоляции, вентилируемого фасада или кирпичной облицовки, надо принимать во внимание ещё и их параметры.
Особенно это касается кирпича, как наиболее тяжёлого материала. Если минвату можно опереть снизу на специальный профиль, то под кирпичом должен быть массив фундамента. Согласно нормам, кирпич может свешиваться не более чем на 1/3 своей ширины (это 4 см), но на фасаде гораздо эстетичнее будет смотреться, если облицовка будет опираться полностью. Свисать она может на цоколе (там этот узел будет закрыт отмосткой), но не на стенах.
Для домов с подвалом, ширину фундамента снизу и сверху можно сориентировать по минимально возможным показателям для стен подвалов:
| Материал возведения ленты (она же стены подвала) | Глубина подвала | Минимальная ширина ленты фундамента (для дома из газобетона и не только) | |||
| При длине стен менее 3 м. | При длине стен более 3 м | ||||
| сверху | в подошве | сверху | в подошве | ||
| Кладка из бута | 2-2,5 | 60-60 | 80-90 | 75-75 | 90-105 |
| Бутовый бетон | 2-2,5 | 40-50 | 50-60 | 50-50 | 60-80 |
| Монолитный бетон | 2-2,5 | 20-20 | 30-40 | 25-25 | 40-50 |
| Блоки ФБС | 2-2,5 | 30-30 | 40-50 | 40-40 | 50-60 |
| Кладка из глиняного кирпича | 2-2,5 | 38-38 | 64-77 | 51-51 | 77-90 |
Свайный и столбчатый фундамент
В одну группу (точечных фундаментов) сваи и столбы объединяет тот факт, что и те, и другие имеют малую площадь опирания. Их задача – только передать нагрузки от дома грунту, а принимает их ростверк. Основным отличием этих конструкций является глубина погружения, которая у столбов ограничивается 2,5 метрами, а у свай, особенно забивных, эта цифра может быть почти 20 раз больше. Кроме того, столбы могут возводиться кладочным способом, а сваи бывают только цельные или составные.
Столбы
Столбчатые опоры обязательно устанавливают в углах здания и в точках сопряжения перпендикулярных стен, остальные столбы распределяются по осям здания на расстоянии 1,5-3 м. Они могут возводиться из любого материала, вплоть до металла и дерева, но в качестве базы газобетонного дома такие варианты не годятся. В том числе не подходят и различные виды кладки, потому что они не обладают столь необходимой жёсткостью. Вывод один: столбы под газобетонный дом должны быть только монолитными.
Столбчатые опоры невозможно использовать при необходимости строительства подвала, но у них есть другие преимущества:
- Благодаря малому объёму земляных работ и материалоёмкости такой фундамент самый экономичный.
- Решает вопрос строительства на местности с любым рельефом (склон, перепады).
- Может применяться там, где установка конструкций ленточного типа невозможна – на участках с сезонным подтоплением, в регионах с высоким снежным покровом зимой, рядом с естественными водоёмами.
- Столбы эффективны на слабых грунтах (лёссовых, пылеватых), которые при обильных осадках способны разжижаться. Чтобы устроить на таких почвах ленту или плиту, необходимо полностью заменять поверхностный слой на более плотный грунт, хорошо вытрамбовывать пятно застройки. А это – повышение трудоёмкости и бюджета.
- Главное преимущество столбов — универсальность конструкции. Её можно возводить на любых типах грунтов: как в мелком, так и в глубоком заложении — исключение составляют лишь болота, оползневые и сейсмически нестабильные зоны.
Сечение столба рассчитывается в зависимости от воспринимаемых нагрузок, но будет не меньше, чем 250*250 мм.
Сваи
У свай всё те же функции, что и у столбов, но с большим количеством преимуществ. Главное достоинство заключается в том, что как бы далеко от поверхности ни находился прочный пласт грунта, сваи могут его достать. На них вообще можно строить где угодно – там, где никакой другой фундамент неэффективен: над водой, на болотах, на вечной мерзлоте и в сейсмически нестабильных регионах.
Но по характеру работы они делятся всего на две группы:
- висячие, распределяющие нагрузки через боковые поверхности;
- стоячие, передающие усилия непосредственно пласту грунта, на который опираются.
Первый вариант чаще имеет коническую или пирамидальную форму, и используется там, где под рабочим слоем грунта находится водоносный пласт. В остальных случаях строители имеют дело со стоячими сваями, которые и являются основным вариантом для жилищного строительства.
Принцип их расположения в плане такой же, как и у столбов: сваи распределяют по осям равномерно, с обязательным расположением в наиболее нагруженных зонах. В особо ослабленных грунтах функцию единичной опоры может выполнять куст из нескольких свай.
В индивидуальном строительстве закладка свайных фундаментов производится такими способами:
- монолитным, в скважинах расчётной глубины;
- забивных, из бетонных свай заводской готовности;
- вдавливаемых – применяют там, где нет возможности использовать сваебойную технику;
- вибрированием – хороший вариант для неплотных и увлажнённых грунтов;
- завинчиванием – такие сваи могут быть не только металлическими, но и бетонными, отличаются наличием винтовой насадки на погружаемом конусе.
Ростверк
Чтобы возвести на свайном фундаменте блочные стены дома, необходим ростверк. Это горизонтальная балка, обвязывающая оголовки столбов или свай, которая придаст конструкции жёсткость, и будет передавать воспринимаемые от дома нагрузки на точечные опоры. Несмотря на небольшой вес газобетона, ростверк должен быть железобетонным, а не металлическим или деревянным.
По сути, ростверк является аналогом фундаментной ленты, а всё отличие состоит в том, что нагрузки она передаёт не грунту непосредственно, а на точечные опоры.
По варианту расположения относительно планировочной отметки земли, ростверк может быть:
- Низким. Он практически лежит на грунте или даже немного заглубляется. Вариант используется на сухих грунтах с хорошей дренажной способностью, исключающей подтопление.
- Повышенным. Проектируется на почвах с небольшой вероятностью пучения, но при возможности активного увлажнения талыми и ливневыми водами.
- Высоким. Такой ростверк может быть устроен на почвах любого типа, в том числе и подверженных сильному пучению.
Влияние толщины стен на параметры основания — заключение
Ширина ростверков определяется в процессе расчёта, производимого для точечных опор. Сечение ростверка обычно такое же, как у свай или столбов, но не менее толщины газобетонной кладки. По нормам блоки, как и кирпич, могут свисать с основания на треть своей ширины, но для газобетона всё же лучше, если он будет опираться полностью.
Толщина внешних стен — а соответственно, и ширина ростверковой ленты, складывается из суммы толщин каждого слоя. При облицовке газобетона кирпичом вплотную (так обычно делают при установке кирпича с внутренней стороны), толщина ограждающей конструкции будет складываться из ширины блока и ширины кирпича – например: 375+120 = 495 мм.
Если кирпичом облицовывать стены с внешней стороны, то к этой цифре добавится ещё и ширина вентилируемого зазора (минимум 4 см). При устройстве утепляемого навесного фасада во внимание принимается только толщина утеплителя. Что касается декоративного листового или длинномерного материала, то он крепится посредством профилей и замковых соединений и на фундамент не опирается. Поэтому его толщина, исчисляемая обычно в миллиметрах, никакого значения не имеет.