Какой фундамент под двухэтажный дом лучше, расчёт глубины и его толщина

Фундамент в строительстве является основой для крепкого и долговечного дома, устойчивого к погодным и сейсмическим условиям. От особенностей его исполнения, материалов и качества материалов, зависит долговечность всего сооружения. Далее, будут рассмотрены различные виды фундаментов, рекомендации относительно расчётов по установке, глубине и ширине. Будут даны рекомендации, благодаря которым клиент сможет определиться, какой тип фундамента подходит именно ему.

Фундаменты могут отличаться материалами, которые используются для их возведения, глубиной, а также способом исполнения. Именно по способу исполнения разделяют их виды:

Столбчатый тип практически универсальный, хорошо оправдывает себя, как основа для любых щитовых домов или таунхаусов. Установка столбов происходит в специальные заранее пробурённые лунки, которые делаются по всему периметру здания. Расстояние между опорами рассчитывается индивидуально. Для опор используются натуральные материалы брёвна, природный камень и искусственные составляющие (трубы или железобетонные пасынки).

Устройство столбчатого фундамента
Свайный фундамент отличается от столбчатого длиной элементов и принципом работы. У столбчатого масса дома приходится на подошву, а у свайного на боковую поверхность. Свайный хорош тем, что позволяет исключить деформацию различных частей постройки за счёт равномерного распределения нагрузки всего строения, а это предотвращает его деформацию. Такой фундамент может быть двух типов: висячим или подпорным. Виды свайного фундамента

При первом типе сваи вбиваются непосредственно в грунт, где сосредотачивается нагрузка: углы, пересечения стен. Длина таких свай может быть несколько метров. Это обуславливается тем, что основная нагрузка передаётся боковой частью опоры.
2. Подпорный тип фундамента устанавливаться на малую глубину, но с меньшими интервалами, чем висячий.
Стоит ли делать свайный фундамент под двухэтажный дом определяется несколькими параметрами. Основной параметр, это тип грунта, второй – материал дома.
Ленточный фундамент – самый удобный тип для постройки малогабаритных домов. Для его монтажа используется блочный тип закладки или цельная бетонная лента. Такая конструкция проста и не подвержена разрушению. Базовые блоки могут быть заполненные или облегчённые (пустотелые), в зависимости от требований всей конструкции. Преимущество его в том, что дома из газобетона построенные на таком основании отличаются долговечностью и устойчивостью к движению почвы. Кроме этого, ленточный фундамент можно устанавливать на минимальной глубине, что делает строительство независимым от геодезических показателей.

Ленточный фундамент и его устройство
Монолитная плита характеризуется сейсмостойкостью. Это цельная платформа с большой площадью, высота которой рассчитывается относительно условий местности будущей постройки. Этот тип основания самый устойчивый к смещениям грунта и самый затратный по расходу бетона.

Устройство монолитного основания

Выбор конкретного типа фундамента для двухэтажного дома зависит от пожеланий клиента, особенностей местности и архитектурного плана. Но при этом есть рекомендации относительно выбора наилучшего варианта, с точки зрения долговечности, лёгкости монтажа и сохранения бюджета.

Какой лучше

Оптимальный выбор фундамента для малоэтажного строительства заключается в детальном анализе многих показателей объекта, а также особенностей местности, где будет установлен дом.

Свайные и столбчатые конструкции используются для строительства, но недостаточно зарекомендовали себя со стороны практичности и долговечности. Монолитная плита актуальна для строительства как одноэтажных, так и двухэтажных домов, которые строятся на оползневых грунтах или в зонах движения земной коры.

В районах со стабильной сейсмической активностью моноплита, является очень затратным способом. Практика показывает, что для двухэтажного кирпичного дома наилучшим выбором является ленточная технология. И также большую популярность набирает установка домов из пеноблока на ленточном фундаменте, поскольку он имеет ряд преимуществ:

• стойкость к различным деформациям (трещины, разрывы, осыпания);
• простота монтажа и простота обслуживания;
• высокие показатели несущей способности и эксплуатации;
• разнообразие планировок.

Перечисленные достоинства возможны только при соблюдении технологии монтажа.

Расчёт фундамента

Расчёты производятся по определённым формулам, учитывается материал и особенности дома, а также ряд геодезических факторов. Размеры фундамента для дома из кирпича, шлакоблока или бетона будут отличаться, поскольку массы материалов различны и оказывают разное давление на грунт.

Для расчета площади основания нужно знать общую массу дома. В таблице удельный вес строительных материалов

Простое вычисление

Без учёта дополнительных индивидуальных особенностей глубина установки фундамента может быть вычислена по стандартной формуле, где 0,8 метра необходимо умножить на количество предполагаемых этажей — итого 1,6 метра.

Толщина фундамента в классическом варианте равняется предполагаемой толщине несущих стен плюс 15 см. Однако стоит знать некоторые параметры, которые могут менять этот показатель:

• рыхлость почвы;
• площадь подошвы;
• общая масса конструкции.

Толщина фундамента в зависимости от грунта и этажности

Точное вычисление

Для более точного расчёта его глубины необходимо знать:

• Вид грунта (песчаный, глина, супесь).

Плотность грунта
Точка промерзания почвы. Её необходимо знать, чтобы глубокое промерзание рыхлой и наполненной влагой почвы не разрушило основание. Однако, если здание строится на довольно сухих землях или слабопучнистых, этот показатель не имеет значения.

Глубина промерзания грунта в некоторых регионах

Высота водоносных слоёв. В ситуации близкого расположения водоносного слоя его глубина должна быть минимальной, с целью гидроизоляции.

Проживание в доме.

За основу берётся глубина промерзания грунта вашей зоны. К этому значению нужно добавить 150 мм, если дом будет деревянный или 350 мм, когда кирпичный.

Вычислим для начала глубину одноэтажного дома. Берём глубину промерзания в московской области с грунтом мелкий песок. Она составляет 1,34 м. Дом будет кирпичный, следовательно добавляем ещё 35 см и получаем 1,69 м.

Существует зависимость глубины фундамента и температуры в помещении. Эта зависимость выражена в коэффициентах и приведена в таблице. По ней чем выше температура в доме тем менее глубокий нужно делать.

Зависимость температуры в помещении и глубины устройства фундамента

У нас будет пол на лагах по грунту с температурой не ниже 20. Отсюда получается 1,69*0,6≈1 метр. Достаточно фундамент заглубить на 1 метр.

Теперь для двухэтажного. Масса дома будет почти в 2 раза больше, поэтому он должен быть прочней. По правилу, написанному выше, заглубление должно быть равно 1,6 метра. А это ниже точки промерзания, что вполне устраивает.

Монтаж ленточного фундамента

Делая выбор основы для двухэтажного дома, рекомендуется учитывать сложность установки и материальные затраты. Наиболее удобный, экономичный и прочный вариант – это ленточный тип. Перед монтажом необходимо рассчитать ширину основы, а также толщину, непосредственно зависящую от используемого материала. Наименьшая ширина у железобетона, потом у бетона, а самое широкое основание необходимо делать для натурального камня, что обусловлено весом материала.

Заглубление зависит от типа материала будущего строения и соотнесения с точкой промерзания грунта. Высота фундамента варьируется от индивидуальных потребностей заказчика и его предпочтений. Если существует угроза затопления естественно высота должна быть увеличена.

Существуют типовые стандарты, предлагающие для дерева высоту от 35–40 см, а для кирпича и газобетона от 20 см. Кроме этого, рекомендуется прибавлять ещё 10 см к высоте снежного покрова, который является наиболее характерным для места строительства.

Основные этапы монтажа ленточного фундамента:

• составляется предварительный чертёж;
• производится разметка и копка траншеи;
• укладка подушки, её увлажнение, и трамбовка;
• делается армирование;
• устройство опалубки;

Элементы опалубки ленточного фундамента с размерами

заливка бетона;

сушка.

Армирование – это основной этап в ленточном основании, поскольку именно каркас из арматуры создаёт крепкую конструкцию. Обычно используются прутья диаметром 12–16 мм. Интервал между прутьями около 30 см и может варьироваться в зависимости от индивидуальных показателей постройки.

Заливку необходимо проводить в один или максимум два этапа, чтобы сохранить монолитность конструкции. При ручном замесе или с использованием частной бетономешалки такого достичь тяжело, поэтому лучше прибегнуть к заводскому бетону. После окончательной заливки необходимо обеспечить высокий уровень изоляции. Подушка может быть сделана из песка, гравия, их смеси или бетона, что обосновывает плотность грунта.

Ошибки при строительстве фундаментов

Допущенные ошибки при строительстве могут привести к полному разрушению здания. Для тех, кто хочет самостоятельно укреплять фундамент, стремится сэкономить или хочет нанять бригаду специалистов, при этом ничего не понимая в строительстве, далее будут перечислены наиболее частые ошибки при заливке основания.

Выбирая строительство по типовому проекту, заказчик обычно экономит время и деньги на разработке уникальных чертежей. Но при этом учитывайте, что там нет данных о типе грунта, его промерзании, горизонте залегания грунтовых вод. Все показатели напрямую относятся к глубине установки основной конструкции, что необходимо просчитать сразу. Это первая технически возможная ошибка, также возможны следующие неудачные идеи при постройке:

• Экономия на материале. Обычно приводит к быстрому появлению трещин, впоследствии чего начнёт осыпаться весь фундамент. Дешёвая марка бетона для фундамента двухэтажного дома не подходит, поскольку основание, выполненное из него, обвалившись, влечёт за собой разрушение стен и всего строения.
• Кладка стен и установка любых несущих конструкций раньше чем через 4 недели после заливки основы. Не дождавшись полного схватывания бетона, строительство всей коробки дома происходит на подвижном основании, что в итоге приводит к его разрушению буквально сразу после окончания строительства.
• Закладывать бетонную ленту по всему периметру одинаковой ширины и толщины без учёта внутренних особенностей дома. Это создаёт неравномерную нагрузку, а соответственно и разную усадку в различных точках постройки. Толщина в каждой конкретной точке должна высчитываться в зависимости от толщины стен, их расположения и назначения в несущей конструкции.

Ошибки в строительстве фундамента сказываются на доме

Использование для опалубки щитов из неподогнанных досок приводит к тому, что сквозь щели вытекает жидкость из бетона. Впоследствии это приводит к расслоению бетона, уменьшению его прочности и дальнейшему разрушению дома.

Замена заводской заливки замесом вручную растягивает время и само полотно становится неоднородным. Крепкий фундамент требует одномоментной заливки, что обеспечивает его гомогенность и повышает крепость. Возникновение воздушных пустот, которые приводит к разрушению фундамента происходит за счёт плохой трамбовки бетонной смеси.

Арматура и сваи являются несущим каркасом для фундамента, поэтому её толщина, марка и металл должны выбираться в соответствии с требованиями архитектурного проекта, без экономии.

Частой ошибкой в строительстве является небрежное отношение ко времени года и климатическим условиям. В зимнее время обязательно необходимо использовать специализированные пластификаторы (антиморозные), а летом накрывать бетон полиэтиленом и смачивать водой дважды в сутки, чтобы сохранить прочность материала.

Работы в строительстве можно выполнить самостоятельно, для сложных задач, профессионального замеса раствора и расчётов следует обратиться к профессионалам. Основа должна быть выполнена из самых качественных материалов, в необходимых количествах. Экономия возможна в отделке или дизайне, а чтобы дом не разрушился, установке фундамента необходимо уделить максимальное внимание.

Рассчитать ленточный фундамент своими руками

Наиболее популярны в частном строительстве ленточные фундаменты. Они могут использоваться под разные дома на различных типах грунтов, расчет их можно сделать своими руками. Для этого не нужны знания высшей математики или сопромата. Есть метод, при котором все просто, правда, громоздко: придется собирать много данных. Этот расчет ленточного фундамента называется «по несущей способности грунта». Но предварительно вам нужно будет собрать нагрузки от дома: рассчитать какая масса будет приходится на каждый квадратный метр (сантиметр) основания. Затем, подбирая ширину подошвы фундамента, выбрать оптимальную ее ширину.

В этой статье описан метод расчета параметров ленточного фундамента (ширины) по несущей способности грунтов

Метод расчета

Ленточный фундамент можно рассчитать двумя способами: по несущей способности грунтов под подошвой и по их деформации. Более прост первый способ. Его и рассмотрим.

Мы точно знаем, что первым строится фундамент. Но проектируется он в последнюю очередь. Его задача передать нагрузку от дома. А ее мы будем знать лишь после того, как определимся с типом всех строительных материалов и их объемов. Так что до начала расчета фундамента необходимо:

• начертить план всего здания со всеми простенками;
• решить, нужен или нет подвал, и какой он должен быть глубины, если нужен;
• знать высоту цоколя и материал, из которого он будет сделан;
• определиться с типом и толщиной используемых материалов для утепления, ветрозащиты, гидроизоляции, отделки как внутри, так и снаружи.

По всем используемым во время стройки материалам нужно найти их удельный вес. Желательно составить таблицу: работать будет проще. Только после этого можно приступать к расчету.

Для расчета ленточного фундамента вам понадобится проект с подробным указанием используемых материалов и их толщины

Ленточный фундамент чаще всего делают монолитным или сборным бетонным. Намного реже сегодня делают кирпичные или бутобетонные ленты: они менее надежны, но при этом для их строительства требуется большее количество материала, хотя стоимость его может быть меньше.

Условно расчет ленточного фундамента можно разбить на несколько этапов:

• Определение нагрузки на фундамент.
• Выбор параметров ленты.
• Корректировка в зависимости от условий.

Теперь обо всех этапах подробнее.

Сбор нагрузок на фундамент

На этом этапе суммируется масса всех строительных материалов, которые используются для строительства:

• стен — внешних и внутренних (берется площадь общая, не учитывая вырезы на двери и окна);
• перекрытий пола и материалов для него;
• потолка и потолочного перекрытия;
• стропильной системы и кровельных материалов;
• лестниц и других внутренних элементов дома;
• наружной тепло- ветро- изоляции и отделки;
• цоколя и фундамента (для начала — ориентировочно);
• крепежа (гвозди, саморезы, шпильки и т.д.)

Таблица усредненных нагрузок от разных типов узлов дома. ее можно использовать на предварительном этапе — когда вы оцениваете примерный уровень затрат

Как уже говорили, к этому моменту уже должен быть готов план здания с более-менее точными размерами. Расчет массы используемых строительных материалов несложен: находите площадь, на которой он будет расположен, умножаете на удельный вес, получаете массу.

Если рассчитываемый элемент прямоугольный, его площадь находите, перемножив длину сторон. Если считаете в метрах, получаете м 2 . Умножив на толщину материала в тех же единицах (в метрах) получаете объем в кубометрах — м 3 . Так работать будет удобнее: большая часть удельной массы стройматериалов дается в килограммах на кубометр (кг/м 3 ). Перемножив найденный объем с удельным весом материала получаете массу материала для этой плоскости.

Пример расчета массы стены

Чтобы стало понятнее, приведем пример. Посчитаем сколько весить будет стена из профилированного соснового бруса 150*150 мм, с обшивкой из липовой вагонки толщиной 14 мм, обрешетка из соснового бруска 50*20 мм. Стена длиной 4 м и высотой 2,8 м.

Удельный вес закупленного соснового бруса (может быть разным) 570 кг/м 3 , вагонки 530 кг/м 3 , бруска 510 кг/м 3 .

Пример расчета нагрузки стены

Площадь стены: 4 м * 2,8 м = 11,2 м 2 .

Объем бруса в стене будет 11,2 м 2 * 0,15 м (толщина бруса) = 1,68 м 3 .

Умножив объем на удельный вес бруса, получим массу стены: 1,68 м 3 * 570 кг/м 3 = 957,6 кг.

Теперь находим объем вагонки на стене: 11,2 м 2 * 0,014 м (толщина вагонки) = 0,16 м 3 .

Сколько весит вагонка узнаем, умножив ее удельный вес на объем: 0,16 м 3 * 530 кг/м 3 = 84,6 кг.

Количество обрешетки считают по-другому: определяем сколько планок прибивается. Мы будем прибивать обрешетку вдоль с шагом 60 см. Получится 5 планок длиной 4 м. Погонных метров всего будет 20. Теперь находим объем: 20 м.п. * 0,05 м * 0,02 м = 0,02 м 3 .

Теперь находим массу обрешетки: 0,02 м 3 * 510 кг/м 3 = 10,2 кг.

Теперь находим массу всех материалов для стены: 957,6 кг + 84,6 кг + 10,2 кг = 1052,4 кг.

Думаем, принцип понятен. Но считать так каждую стену долго. Дальше можно сделать проще: определить, сколько весит один квадратный метр стены, затем найти площадь всех стен, имеющих такую же отделку и получить общую их массу.

Мы рассчитали, что масса стены площадью 11,2 м 2 будет 1052,4 кг. Получается, что один квадрат весит 1052,4 кг / 11,2 м 2 = 93,96 кг/м 2 . Теперь посчитав, площадь всех стен с такой отделкой, можем найти их общую массу. Пусть общая их площадь 42 м 2 . Тогда весить они будут 42 м 2 * 93,96 кг/м 2 = 3946,32 кг.

По такой методике находите массу всех перечисленных элементов. Если они имеют сложную геометрию, разбиваете их на простые фигуры и так определяете площадь. С остальным проблем быть не должно.

Полезная нагрузка дома

Кроме стройматериалов на фундамент будет давить вся обстановка в доме: мебель, техника, люди и т.д. Считать все это очень уж долго, так что при планировании принимают, что на один квадратный метр площади полезная нагрузка составляет 180 кг/м 2 . Чтобы узнать общую полезную нагрузку дома, его площадь (всех этажей) умножаете на эту цифру.

В общую нагрузку от дома необходимо добавить нагрузку от всех предметов интерьера, техники и т.д.

Снеговая нагрузка

В большинстве регионов необходимо еще учитывать нагрузки на фундамент от снега. Снеговые нагрузки определены по регионам (смотрите фото), их значения приведены в таблице.

Но так как кровли разные, а них скапливается разное количество снега. Потому в зависимости от угла ската применяются коэффициенты:

• угол наклона меньше либо равен 25° — коэффициент равен 1 (снеговая нагрузка берется из таблицы без изменений);
• угол наклона больше либо равен 60° — коэффициент равен 0 — снеговая нагрузка не учитывается.

Во всех остальных случаях (угол наклона кровли от 25° до 60°) значения выбирают от 0 до 1 (строят график и по нему определяют коэффициент).

Как рассчитать снеговую нагрузку на кровлю? Вы нашил свой регион, знаете среднюю нагрузку на квадрат кровли, определили коэффициент. Теперь необходимо общую площадь кровли умножить на все эти цифры.

Снеговые нагрузки по Украине (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Пример: пусть снеговая нагрузка в регионе 180 кг/м 2 , общая площадь кровли 65 м 2 , коэффициент учета угла ската кровли 0,82 (угол наклона около 30°). Находим снеговую нагрузку: 65 м 2 * 180 кг/м 2 * 0,82 = 9594 кг.

Эту нагрузку необходимо будет добавить к массе дома и его полезной нагрузке.

Расчет ленточного фундамента: определяем ширину подошвы

При расчете ленточного фундамента необходимо будет определить два его параметра:

Третий — длина — известен. Это сумма длин всех стен, под которыми будет закладываться фундамент.

Глубина заложения во многом определяется в зависимости от типа находящихся под подошвой грунтов. Общие рекомендации можно найти в таблице, а описание определения глубины заложения читайте в статье «Какой глубины должен быть фундамент».

Таблица с рекомендуемой глубиной заложения фундамента в зависимости от типа грунта и уровня подземных вод (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Пусть мы примем, что глубина залегания фундамента для наших условий — ниже уровня промерзания грунта, высота цоколя — 20 см. Грунт промерзает в нашем регионе на 1,4 м. По рекомендациям фундамент должен находится на 15 см ниже уровня промерзания. Получаем общую высоту: 1,4 м + 0,2 м + 0,15 м = 1,75 м.

Теперь нужно рассчитать ширину ленточного фундамента. Она зависит от расстояния, на котором находятся стены и материала, из которого будем его строить. Рекомендованные значения приведены в таблице.

Выбираете ширину фундамента в зависимости от материала и расстояния между стенами (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Расчет нагрузки на фундамент

Теперь нужно найти, с какой силой будет давить дом на фундамент. Для этого общую массу дома (масса всех элементов + полезная нагрузка + снеговая) делим на площадь фундамента.

Площадь ленточного фундамента находим умножив ее длину на выбранную в предыдущем пункте ширину. Потом общую нагрузку от дома делим на площадь фундамента в квадратных сантиметрах. Получаем удельную нагрузку на каждый квадратный сантиметр ленточного фундамента.

Пример. Пусть нагрузка от дома 408000 кг, площадь ленточного фундамента (длинна 4400 см, ширина 30 см) — 132000 см 2 . Разделив эти значения, получаем: на каждый сантиметр давит 3,09 кг.

Теперь необходимо узнать, выдержат ли грунты под подошвой фундамента это значение. Любой грунт в состоянии выдержать какое-то давление. Эти значения просчитаны и занесены в таблицу. Находим тип грунта под подошвой фундамента (определяется геологическими исследованиями) и смотрим его удельную несущую способность.

Несущая способность грунтов — сравниваем найденную нагрузку от дома с нормативной для вашего грунта

Если несущая способность грунта больше чем нагрузка от дома, все выбрано правильно. Если нет, необходимо вносить корректировки.

Корректировка параметров

Если нагрузка, передаваемая через ленточный фундамент, для данных грунтов велика, выхода два: использовать при строительстве более легкие материалы или увеличить ширину ленты.

Изменение материала очень трудоемко: часто изменение одного материала тянет за собой цепочку изменений параметров целого ряда других. В результате расчет массы приходится переделывать. Потому чаще увеличивают толщину ленты в фундаменте. Этим увеличивается уменьшается удельная нагрузка. Но слишком широкий ленточный фундамент (шире 60 см), особенно глубокого заложения, невыгоден экономически: большой расход материала и трудозатараты. В этом случае необходимо сравнивать стоимость нескольких типов фундамента.

Ширину монолитно-ленточного фундамента подбирают исходя из рассчитанной нагрузки от дома и несущей способности грунтов

Не забудьте после изменения ширины ленты пересчитать ее массу и соответствующим образом откорректировать массу строения.

Как рассчитать кубатуру фундамента

Учитывать массу фундамента лучше рассчитывая его объем: эта цифра вам пригодится при заливке фундамента: будете знать, сколько заказывать бетона или сколько материалов потребуется закупить.

Все исходные данные уже известны: высота, ширина и длина ленты. Их перемножаете, получаете кубатуру фундамента.

Например, посчитаем объем фундамента для рассчитанной ранее ленты: длинна 44 м, ширина 30 см (0,3 м), высота 1,75 м. Перемножаем: 44 м * 0,3 м * 1,75 м = 23,1 м 3 . Фактически расход, скорее всего, будет немного больше: порядка 25 кубов. На эту цифру и ориентируйтесь при заказе бетона.

Кубатура фундамента рассчитывается исходя из найденных (предполагаемых) размеров ленты: длины, высоты и ширины путем их перемножения