Фундамент каркасного будинку

Каркасний будинок являє собою легку і міцну будівлю. Зводити його  є можливим  на більшості типів  грунтів. При цьому спорудження фундаменту під таку споруду повинно виконуватися строго за рекомендованою технологією. Тільки в цьому випадку легкий будинок буде надійним і довговічним.

Найбільш поширеними варіантами фундаментів для  каркасного будинку є:

1. Фундамент  на  гвинтових  палях
2. Стовпчастий фундамент
3. Фундамент свайноростверковий
4. Плитний фундамент  

Остаточний варіант вибирається проектантом після аналізу грунту на ділянці забудови .

Розглянемо детальніше ці варіанти:

Фундамент на гвинтових палях:

Використання гвинтових паль дозволяє звести фундамент для будинку на складних для будівництва ділянках. Палева основа забезпечує стійкість споруд з дерева, цегли або бетону на суглинках, піщаних, болотистих та заторфованих ґрунтах. Фундамент на палях для приватного будинку можна використовувати для ділянок із нерівним рельєфом, ухилом понад 20 градусів, великими перепадами по висоті. Як і всі види конструкцій пальово-гвинтові фундаменти мають свої особливості, плюси та мінуси.

Переваги фундаментів на палях

• Надійність. Гвинтові лопаті міцно фіксуються в щільному шарі ґрунту, забезпечуючи стійкість основи на складних для будівництва ділянках. Фундамент на зб палях або гвинтових опорах прослужить довгі роки без необхідності капітального ремонту.
• Міцність. Фундамент на основі пальових конструкцій не розтріскується як бетонний, не боїться дощу, снігу, морозу.
• Незалежність від погодних умов. Гвинтові палі під будинок можна встановлювати за температури до -10°C. Наконечник у формі конуса легко заглиблюється в підмерзлий ґрунт.
• Простий монтаж. Для встановлення опор не потрібна копка траншей та котлованів. Стрижні загвинчуються в ґрунт на кшталт саморізів.
• Монтаж у стиснених умовах. На ділянках із щільною забудовою або за відсутності під’їзних шляхів установка проводиться вручну, без застосування спецтехніки.
• Безпека. Закручування опор поруч із вже збудованими будинками та інженерними спорудами ніяк не впливає на їх стійкість чи функціональність.
• Тривалий термін служби. Стрижні з легованої сталі мають підвищену міцність, додаткове покриття захищає їх від корозії і збільшує термін експлуатації.

Недоліки фундаментів на палях

Серед недоліків гвинтових паль для фундаменту можна виділити:

• Погану теплоізоляцію. Відкритий підпільний простір продувається, промерзає. Вирішенням проблеми може стати якісне утеплення підлоги, монтаж цоколя.
• Схильність до металу електрохімічної корозії. Якщо будинок будується на насиченому вологому грунті, а неподалік розташовується електрична підстанція або проходять залізничні колії, швидкість окислення металу збільшується. І тут краще встановлювати не пофарбовані, а оцинковані палі.
• Відсутність підвалу. При використанні гвинтових та забивних паль для приватного будинку будівництво підвалів або цокольних поверхів неможливе.

Особливості конструкції

Сталева гвинтова паля або СГП – це металева конструкція, що складається зі стовбура, наконечника з лопатою, оголовка. Матеріалом для виготовлення є легована сталь високої якості. Для стовбура використовують гарячекатані безшовні труби з товстими стінками або насосно-компресорні труби (НКТ), які мають стійкість до великих навантажень, механічної деформації.

Для захисту від корозії використовують різні види покриттів. Опори оцинковують гальванічним способом, обробляють полімерними, поліуретановими, епоксидними складами, ґрунтами або емалями по іржі. Вид антикорозійного покриття підбирають з урахуванням:

• механічних навантажень на фундамент;
• хімічного складу та типу ґрунту;
• клімату та умов експлуатації;
• типу та марки сталі.

Палі випускають з діаметром ствола від 57 до 352 мм, довжина стрижнів – від 1 до 12 м. За необхідності можливе подовження опор за допомогою зварних муфт. Для різних типів ґрунту виготовляють пальові конструкції зі звареними або литими наконечниками.

У першому випадку конусоподібний наконечник і гвинтову лопату зварюють із окремих елементів. Для розкрою та зварювання листової сталі використовують плазмове різання та електрозварювання, що дозволяє отримати виріб з високою якістю зварних швів. Литі наконечники виготовляють методом лиття – розплавлений метал ллють у спеціальні форми, одержуючи цільнометалеві вироби без зварних швів.

Зварені палі дешевші, але програють литим у міцності та несучій здатності. Їх не використовують на ділянках із щільним ґрунтом та при будівництві важких споруд. При загвинчуванні опори в твердий ґрунт, з камінням або будівельним сміттям, велика ймовірність того, що зварена лопата відірветься від ствола. При зведенні легких споруд на пухких або болотистих ґрунтах використовувати СГП зі звареними наконечниками вигідніше з економічної точки зору.

Сфера застосування гвинтових паль

Палеві конструкції використовують для швидкого зведення фундаментів для житлових будинків, господарських будівель, огорож, об’єктів промислового призначення. Область застосування сталевих визначає несучу здатність і діаметр гвинтових опор:

• 57 мм – основи дорожніх знаків, легких огорож, навісів;
• 76 мм – для монтажу парканів, теплиць, парників, рекламних щитів;
• 89 мм – фундаменти альтанок, веранд, терас, гаражів;
• 108 мм – будівництво прибудов, лазень, невеликих будинків із бруса;
• 133 мм – зведення будинків з цегли, газо-і піноблоку;
• 159 мм – монтаж опор ЛЕП, причалів, пристаней, нафтогазопроводів;
• 219 мм – основи для трансформаторних підстанцій, пішохідних мостів;
• 352 мм – зведення будівель висотою більше 2 поверхів, будівництво естакад, залізничних та автомобільних мостів.

Етапи монтажу фундаменту на палях:

Перед монтажем фундаменту на гвинтових палях проводяться попередні розрахунки, геологічна експертиза або пробне буріння.

Порядок улаштування пальового фундаменту:

• Підготовчі роботи. Після огляду ділянки та визначення типу ґрунту розраховується глибина буріння, підбираються розміри опор: діаметр, довжина, ширина лопаті.
• Розмітка будівельного майданчика. Намічають контур фундаменту, точки вкручування базових і другорядних опор.
• Монтажні роботи. По відмітках стрижні загвинчують на розрахункову глибину. Установка стрижнів можлива вручну та механічним способом.
• Обрізка. Частини, що виступають, обрізають болгаркою, відзначивши рівень лазерним нівеліром.
• Бетонування. Заповнення труб бетоном унеможливлює утворення конденсату на внутрішніх стінках, попадання повітря, вологи. Ця технологія дозволяє виключити корозію металу, що збільшує стійкість опори.
• Монтаж оголовків. На верхню частину сталевих стрижнів приварюють оголовки з металу. Вони виконують роль опорних майданчиків для обв’язування.
• Обв’язування фундаменту. Для зміцнення конструкції стрижні по периметру з’єднують за допомогою дерев’яного бруса, металевих балок або залізобетонного ростверку. Вибір типу силового каркаса підбирається з урахуванням навантаження на основу матеріалу стін.

Стовпчастий фундамент:

Переваги такого фундаменту:

• Не вимагає тривалого висихання – може бути змонтований досить швидко.
• Не потрібна спеціальна габаритна техніка та велика кількість робітників.
• Заощаджує значну кількість фінансових коштів.
• Можна споруджувати будь-якої пори року і під будь-яку будівлю.
• Його легко ремонтувати і навіть замінювати деякі окремі елементи.

Саме ці переваги і підштовхують власників майбутніх каркасних будинків зробити свій вибір на користь стовпчастої основи.

Стовпи фундаменту повинні знаходитися не тільки під кожним кутом периметра будівлі, але й у тих місцях, де відбуватиметься перетин несучих стін та внутрішніх перекриттів. Порушення цього правила може призвести до непередбачуваних наслідків, тому при розрахунку кількості стовпів це обов’язково потрібно враховувати.

Відстань між стовпами з розрахунку має перевищувати 2-3 метрів. При цьому, значення не залежить від кількості поверхів каркасної будівлі, що споруджується.

Ідеальним варіантом для каркасного будинку буде  стовпчастий фундамент, виготовлений способом  монолітної заливки. Такийваріант має підвищену міцність, він витримає будь-яку каркасну конструкцію, навіть якщо вона буде в кілька поверхів.

Якщо передбачається, що каркасний будинок матиме відносно невелику вагу, можна обійтися незаглибленим стовпчастим фундаментом, при якому палі споруджуються на глибині не більше 40-50 сантиметрів, або малого закладення, де бетонні стовпи вкопуються на глибину 70 сантиметрів незалежно від якості грунту і глибини. її промерзання;

Оптимальним рішенням для стовпчастого фундаменту будуть монолітні стовпи перетином 400х400 мм.

Свайноростверковий  фундамент:

Палево-ростверковий (стовпчасто-стрічковий) фундамент є конструкцією, що складається зі стовпів, занурених у ґрунт на певний рівень, і сполучної їх над поверхнею землі залізобетонної монолітної стрічки-ростверку . Застосовується даний тип фундаменту в місцевостях  глинистими та піщаними основами.

Такий варіант – один із найдешевших способів створення опори для приватного будинку та  має такі плюси:

•  Можливість облаштування на схилах та у болотистій місцевості;
•  Порівняльна дешевизна споруди пальової ростверкової конструкції;
• Мінімум тимчасових витрат на зведення фундаменту;
•  Відсутність потреби у залученні вантажопідйомної автотехніки;
•  Простота технології встановлення буронабивних та гвинтових опор, а також заливання бетону;
•  Відмінні показники стійкості на рухомих пучинистих ділянках.

Мінуси у фундаменту з бетонним ростверком на палях також є, але їх відверто небагато.

• Відсутність можливості зробити підвальне приміщення;
• Витрати на додаткове утеплення підлоги.

Плитний фундамент:

У ряді випадків монолітна плита є єдиним способом звести каркасний будинок на ділянці. Сюди відносяться, наприклад, ситуації, коли будмайданчик знаходиться на проблемних ґрунтах, на яких інші види фундаментів не зможуть забезпечити нормального розподілу навантаження та передачі його на ґрунт. Також на користь плитного фундаменту схиляються ті забудовники, які можуть собі дозволити будувати з великим запасом і, так би мовити, на віки.

Переваги каркасного будинку на монолітній плиті:

• Можна будувати на ділянках будь-якої складності.
• Величезна несуча здатність.
• Високий запас міцності.
• Мінімізація ризику деформацій та інших проблем із каркасною спорудою.
• Можливість використовувати плиту як чорнову підлогу.
• Скорочення витрат на облаштування гідроізоляції та теплоізоляції підлоги.
• Порівняно із заглибленими стрічковими фундаментами вимагає менше зусиль під час виконання земляних робіт.

Недоліки:

• Необхідність облаштування зручного під’їзду для спецтехніки.

Рішення про товщину фундаменту плити для каркасного будинку ухвалюють після геологічних досліджень. Найчастіше для стандартного каркасника 6х6 досить товщини 200 мм, для 8х8 – 250 мм, 10х10 – 300 мм. Розташовувати будинок нижче 200 мм не рекомендується, щоб дерев’яні частини будинку не страждали від капілярної вологи.