Як побудувати фундамент, щоб він одночасно був надійним і економічним? Це питання задають собі абсолютно все приватні забудовники. І рано чи пізно вони розуміють, що вартість фундаменту багато в чому залежить від ваги стін. Чим важче надбудова, тим вона повинна мати більшу площу опори. Якщо вага стін невеликий, то є можливість застосування найбільш економічних типів підстави.
Однак зменшувати вагу стін має сенс і в тому випадку, якщо грунти мають слабку несучою здатністю. Фактичні навантаження і особливості грунту повинні враховуватися при проектуванні оптимального фундаменту, який повинен мати достатню несучу здатність і при цьому не вийде надмірно потужним.
Сучасні вимоги до огороджувальних конструкцій
Зниження ваги стін спрямоване не тільки на здешевлення фундаменту. Це той рідкісний випадок, коли цілі різних за функціями конструкцій повністю збігаються. Сьогодні стіна робиться легкої, перш за все, через збільшення її термічного опору. Таким чином, будівництво більш теплого будинку може виявитися дешевше, ніж холодного. Зрозуміло, ніхто не хоче витрачати більше грошей, щоб отримувати менше комфорту і значні рахунки за енергоносії.
У той же час знизити навантаження на фундамент можна, використовуючи замість традиційних кладок матеріалів, керамоблоки, газо- або пінобетон. Це дозволить знизити вагу стін в 2-2,5 рази.
А як щодо міцності? Звичайно ж, товста стіна з цегли міцніше, ніж листкова, де утеплювач не має ніякої несучої здатності. Але пористий бетон і дерево цілком здатні скласти конкуренцію цеглі. І хоча ми звикли називати свій будинок фортецею, але ніхто з нашим країнам з гармати стріляти не збирається, а в іншому сучасні теплі стіни відповідають всім вимогам.
У свою чергу стійкість і довговічність стін багато в чому залежить від того, наскільки їх фундамент здатний протистояти нерівномірним осіданням ґрунту. На міцному і стабільному підставі найлегша стіна простоїть хоч греблю гати, тоді як півметрова цегляна кладка може зруйнуватися навіть при незначних просадках фундаменту. І в той же час легка стіна має перевагу перед важкою - фундамент під нею передає менші навантаження основи, а значить менш чутливий до неоднорідності ґрунту.
Між вагою стіни і її вартістю, як правило, існує пряма залежність. Чим вона легше - тим дешевше. І оскільки вартість утеплювача нижче, ніж у дерева, цегли, газобетону і будь-якого іншого капітального будівельного матеріалу, то легша і відповідно дешева стіна виходить і теплішою. Найдешевше обходяться каркасні стіни, тому що більшу частину їх товщини становить утеплювач. Каркасні стіни майже вдвічі дешевше, ніж цегляні з тієї ж теплопровідністю. Все це говорить про те, що якщо ви хочете заощадити на фундаменті, то немає іншого «виходу», як заощадити на стінах. І те, і інше - нам на руку.
Вимоги до фундаменту
Вихідними даними при проектуванні фундаменту є вага будинку і несуча здатність грунту. Інженер-конструктор, з огляду на нерівномірність навантажень, розраховує необхідну площу підошви фундаменту. При цьому її тиск на одиницю площі не перевищить опір ґрунту. Глибина розташування підошви визначається рівнем залягання несучих грунтів. На рухливих грунтах (розширюються при замерзанні) глибина розташування підошви повинна бути на 80-120 см більше рівня промерзання. На інших типах ґрунту глибина фундаменту може бути менше.
Якщо будинок будується на схилі, то на його фундамент також діятимуть і горизонтальні сили. Між усіма частинами підземної конструкції в такому випадку передбачають жорсткі зв'язку.
Для збільшення міцності фундаменту його виконують з використанням важких матеріалів: бутовий камінь, бетон, бутобетон, цегла. Фундамент з цих матеріалів з запасом витримає вагу будь-яких стін. Підвищення міцності досягається армуванням підземної частини.
На одному і тому ж грунті можна спорудити фундамент декількох конструкцій, вартість яких буде відрізнятися в рази. При зменшенні ваги будинку, вибір конструкцій збільшується.
Велика частина ваги будинку складається з ваги стін, покрівлі та перекриття. Для приблизного розрахунку можна користуватися наступними цифрами *:
- вага сталевої покрівлі - 20-30 кг / м³;
- шиферної і бітумної покрівлі - 30-50 кг / м³;
- черепичної покрівлі - 60-80 кг / м³;
- вага перекриттів по дерев'яних балках - 100-150 кг / м²;
- залізобетонного перекриття - 300-500 кг / м²;
- вага каркасної стіни 15 см з мінеральною ватою - 30-60 кг / м²;
- колоди або бруса товщиною 14-18 см - 70-100 кг / м²;
- газобетону 40 см - 150-200 кг / м²;
- керамоблоков 38 см - 350-400 кг / м²;
- цегли 38 см - 700-750 кг / м².
- вага каркасного будинку - 150-180 кг / м²;
- газобетонного з дерев'яними перекриттями - 300-400 кг / м²;
- з керамоблоков з залізобетонними перекриттями - 600-700 кг / м²;
- цегли з залізобетонними перекриттями - більше 1000 кг / м².
* Дані значення вказані без урахування ваги фундаменту.
типи фундаментів
Різні конструкції фундаментів мають особливості, що дозволяють з перевагами використовувати їх для будівель з легкими або важкими стінами. Всього відомо 4 основних типів фундаменту.
Стовпчастий фундамент припускає наявність під стінами заглиблених точкових опор. У даного фундаменту найменша площа опори серед всіх інших типів. Їх найлегше виконувати і вони обходяться дешевше інших.
- для каркасних, щитових, дерев'яних і інших будівель з легкими стінами;
- на рухливих грунтах.
- для кам'яних будинків з дерев'яними перекриттями (при зведенні на міцних грунтах);
- на грунтах з горизонтальними зрушеннями (при з'єднанні стовпів ростверком).
- для будинків з підвалом;
- для важких будинків, що зводяться на слабонесущих грунтах.
Стрічковий фундамент виконується у вигляді безперервної «літні», яка розташовується під стінами будинку. Площа спирання стрічкового фундаменту може варіюватися в широкому діапазоні. Це дозволяє застосовувати його на грунтах з різною несучою здатністю, для будинків з легкими або важкими стінами. При великій глибині закладення пристрій стрічкового фундаменту обходиться недешево.
- для будинків з важких кладок матеріалів із залізобетонними або дерев'яними перекриттями;
- для будинків з цокольним поверхом або підвалом;
- на грунтах, які не схильні до пученію;
- при будівництві на схилі.
- для легких будинків при невеликій глибині закладки;
- на рухливих грунтах з великою глибиною закладки.
- на грунтах з мінімально слабкою несучою здатністю.
Плитний фундамент розташовується під всією площею плями забудови. Фундаментна плита може бути заглибленою, або розташовуватися на рівні поверхні. Даний тип фундаменту сприймає переміщення грунту без деформації будівлі. Плитний фундамент підходить як для легких будинків, так і побудованих з важких кладок матеріалів. Він винятково надійний на слабких грунтах, але економічно невигідний при великій площі забудови.
- для котеджів з кількома поверхами;
- для будинків без підвалу і цокольного поверху;
- для будівництва на будь-яких типах грунту, включаючи пучіністие, слабкі і з високим рівнем вод.
- для будівель з підвалом (плита заглиблюється в землю).
Фундамент палі спирається на несучі ґрунти, розташовані на глибині. У приватному житловому будівництві пальові фундаменти використовуються вкрай рідко - в основному при будівництві на схилах, де існує загроза зсувів або на грунтах з мінімальною несучою здатністю.