Как определить глубину фундамента для двухэтажного дома?

Факторы для выбора типа ленты

Экономика домостроения – это ключевая статья расходов в любом деле по возведению собственного жилья. Подавляющее большинство российских граждан возводят 1-2 – этажные дома самостоятельно. Чтобы успеть в короткие сроки и не слишком поиздержаться, выбирают ленточный тип фундамента.

На сегодняшний день широкое распространение получили 3 типа ЛФ:

1. Сборный.
2. Монолитный.
3. Комбинированный.

Какой из них выбрать, зависит от особенности места возведения дома и финансовых возможностей собственника.

Сборный

Лента собирается из блоков, например, ФБС 24-4-6 (фундаментный блок стеновой длина 2,4 м, ширина 0,4 м, высота 0,6 м.). Как правило выкапывается траншея, как и под монолитный фундамент.

Грунт не утрамбовывают, насыпают песчаную подушку, толщиной 10-15 см. Иногда песок заменяют отсевом или крупным гравием, фракции 5-10 мм.

Блоки распределяются в стык, друг за другом. Монтажные петли загибают кувалдой. Стыки и межслойное пространство заполняют цементным раствором

Если строить ленту из более мелких блоков, то здесь особое внимание следует уделить марке раствора, который должен быть не менее М100

Преимущества:

• высокая скорость возведения;
• меньшее подготовительных работ;
• строительство можно вести в любое время года.

Недостатки:

• некоторые стыки после осадки могут разойтись, после чего будет проникать влага и холод;
• неравномерное распределение нагрузки на разные точки фундамента;
• низкая несущая способность, в сравнении с монолитной лентой.
• короткий срок службы.

Монолитный

Более сложный вид фундамента, чем сборный. Обладает превосходной технологичностью и высокими эксплуатационными характеристиками.

Но для возведения требует длинный перечень подготовительных работ.

Например, необходимо сделать подушку из щебня и песка, возвести опалубку и собрать армированный пояс из арматуры.

Преимущества:

• можно сделать самостоятельно, даже 1-му человеку;
• не требует сильного заглубления;
• высокая несущая способность;
• хорошо держит тепло;
• устойчив к перепадам температур.

Недостатки:

• довольно трудоёмкий процесс;
• длительный срок высыхания бетона;
• строить можно только в тёплое время года;
• высокая стоимость возведения (в сравнении с комбинированным и сборным аналогами).

Сооружать монолитный ленточный фундамент под 2-этажный дом рекомендуется на скалистых, песчаных и глинистых грунтах.

Комбинированный

Здесь сочетаются монолитный и сборный типы ленточных оснований. Например, контур собирают из блоков, а опорные подушки и стены подвала делают из раствора.

Некоторые заливают верхний монолитный пояс, чтобы выровнять поверхность под стены. Он также делается с помощью опалубки и арматуры.

Преимущества:

• легко возводится;
• относительно недорогой;
• разрешает вносить корректировки.

Недостатки:

• строить можно в тёплое время года;
• требуется помощь третьих лиц.

Возводить сборный фундамент под 2-этажный дом рекомендуется на скалистых или песчаных грунтах.

Расчёт фундамента под дом с плитным основанием

Плитный фундамент универсален, так как он подходит практически для всех типов почв (торфяные, болотистые, песчаные) и зданий. Именно такой фундамент заслужил право считаться самым надёжным. По-другому его называют монолитным. Единственным недостатком считается дороговизна возведения.

Особо стоит отметить достоинства монолитного основания:

Плитный фундамент универсален и считаться самым надёжным

1. Способность выдерживать большие нагрузки. Плитные фундаменты обладают самой высокой несущей способностью, поэтому они могут закладываться в основе одно- и многоэтажных зданий из разных по тяжести стройматериалов.
2. Есть условия для полноценного обустройства цокольного этажа и отмостков.
3. Простота технологии закладывания плитного фундамента. Доступна даже частному застройщику.
4. Монолитная плита самая долговечная, срок её службы составляет свыше 150 лет.
5. Создание монолитного основания не требует слишком объёмных земляных работ: глубина заложения такого фундамента минимальная.

Расчёт плитного фундамента: на что обратить внимание

Монолитный фундамент, по сути, является мелкозаглубленным. Верхняя поверхность заливки бетона производится вровень с землёй. Плоскость плиты должна быть на 0.2 метра больше основания дома со всех сторон.

Для тяжелых двухэтажных домов нужна армированная плита толщиной 300 мм

Толщина бетонной плиты варьируется от 150 до 350 мм в зависимости от типа грунта, глубины подземных вод и общей массы постройки.

При строительстве частного дома расчёт монолитного фундамента производится на основе усреднённых значений. Так, для лёгких хозпостроек подойдёт толщина плиты 150 мм и один ряд арматурной сетки, для двухэтажных лёгких домов – 250 мм и объёмная двухуровневая арматурная сетка, а для двухэтажных домов из бетона и кирпича с тяжёлыми кровельными перекрытиями – 300 мм и объёмная двухуровневая армация.

Расчёт арматуры для фундамента производится довольно просто. Допустим, что надо рассчитать количество и общий метраж арматурных прутов для плиты размером 7х8. Толщина плиты будет 20 см. Установлено, что расстояние между прутьями в среднем принимается за 20 см. Сетка будет двухуровневая.

Толщина монолитной плиты варьируется от 150 до 350 мм

• число прутов в одном ряду: 8:0.2 = 40 и нужно добавить 1, получается 41;
• так как необходимо сделать сетку, то будут ещё и перпендикулярные пруты: 7:0.2 = 35;
• всего прутов понадобится: 41+35 = 76 в одном уровне и 76х2=152 прута для двух уровней;
• обычно длина арматурного штыря имеет 6 метров, значит, общая длина арматуры равна 152х6 = 912 метров;
• число вертикальных прутов для соединения вычисляется по числу пересечений в сетке: 41х35 = 1435;
• толщина плиты 20 см, расстояние от краёв плиты внутри до каркаса должно быть не менее 5 см, поэтому длина соединительных штырей будет равна 20-5х2 = 10 см;
• длина всех соединительных прутов: 1435х0.1 = 143.5 метра;
• общая длина арматуры: 912+143.5 = 1055.5 метра.

Армирующую сетку не сваривают, а связывают специальной проволокой

Расчёт цемента на фундамент довольно прост. Количество и марка цемента зависит от состава бетона, который требуется применить для фундамента.

Если будущее строение является нестандартным, то размеры плитного фундамента вычисляются индивидуально с помощью специалистов.

Факторы, влияющие на глубину закладки фундамента

Схема гидроизоляции ленточного фундамента.

Чем выше будет располагаться , тем меньше потребуется бетонной смеси для его заливки и, соответственно, финансовых затрат. Но иногда экономить на этом недопустимо. Глубина закладки основания строения зависит от трех основных факторов: глубины промерзания почвы, близости грунтовых вод и типа грунтов на участке строительства.

К другим факторам, определяющим степень заглубления фундамента, относятся планируемая долговечность здания (класс строения), чувствительность конструкций дома к неравномерным осадкам, рельеф участка. Определяющее значение имеют и другие характеристики объекта, относящиеся к конкретным условиям.

Часто верхние слои грунта обладают сильной сжимаемостью и способностью изменять свои свойства в зависимости от погодных условий. Фундамент на таких участках должен заглубляться на устойчивых несущих грунтах, на какой бы глубине они ни находились.

По влиянию на прочность основания грунты разделяются на несколько групп:

Конструкция ленточного фундамента.

• скальные породы, крупнообломочные породы с песком, гравелистые пески большой и средней крупности;
• мелкие и пылеватые пески;
• супеси;
• суглинки, глины, крупнообломочные породы с глинистым заполнителем.

Существует мнение, что, заглубляя фундамент ниже промерзающего слоя, мы решаем все возможные проблемы с устойчивостью конструкции. Но этот метод не гарантирует защиту от воздействия морозного пучения грунта, тем более для легких строений. При исключении давления промерзающего слоя на подошву фундамента сохраняется его действие на стенки конструкции. Уменьшить это влияние можно следующими способами:

• создается скользящий слой на боковой поверхности основания из материала с малым коэффициентом трения (строительная пленка, обмазочная или наплавляемая гидроизоляция, рубероид);
• фундамент заливается в трапециевидной форме с сужением кверху;
• грунт около фундамента защищается с помощью экранов, сочетающихся с устройствами от переувлажнения (ливневая канализация, дренаж);
• пазухи фундамента засыпаются .

Первоочередной задачей при проектировании фундамента является определение глубины, на которой несущий слой вместе с подстилающими слоями обеспечил бы равномерную осадку строения, не превышающую предельно допустимую норму.

Тонкости монтажного процесса

Монтаж фундамента для двухэтажного дома

Глубина фундамента для дома среди всех перечисленных вариаций наиболее широкое распространение получила первая, поэтому рассмотрим подробнее особенности строительных работ. Прежде всего отметим параметры: габариты, глубину ленточного фундамента для двухэтажного дома:

• ширина – на 10 см больше толщины несущих стен. Этого достаточно для последующего выполнения наружной отделки;
• высота – 30 см – оптимально;
• глубина – от 50 см и более, если в этом есть необходимость ввиду особенностей почвы.

После завершения рытья котлована его дно тщательно утрамбовывается, заполняется яма на 1/3 перемешанным щебнем и песком мелкой фракции. Сыпучий материал нужно периодически увлажнять, так подушка результативнее уплотняется. Примерная высота 15-20 см. Далее настилается гидроизоляционный материал с нахлестом на стенки ямы, можно использовать обычный полиэтилен. Поверх можно налить небольшой шар цементного раствора, чтобы обеспечить фундаменту максимальную защиту от влаги.

Следующий этап – опалубка

Она собирается из досок шириной 4-5 см, должна возвышаться над уровнем земли на 30 см. Это пространство впоследствии станет цоколем.

Теперь можно приступать к установке арматуры. Лучше использовать ребристые прутья, потому как они прочнее удерживают бетонный раствор, которым впоследствии будут заливаться. Длинные пруты располагаются вдоль котлована на расстоянии 30 см (по 5 см отступа от каждого края), а короткие – перпендикулярно в верхней и нижней части с шагом в 25-30 см.

Соединять элементы каркаса можно сваркой и вязкой, используя специальную проволоку и крючки. Последний метод считается более предпочтительным. Специалисты говорят о том, что соединения сваркой имеют меньшую прочность, по причине нарушения целостности металла.

Для приготовления бетонного раствора, которым впоследствии осуществляется заливка арматурного каркаса, используется цемент высокой марки. Это обеспечивает должную прочность застывшего фундамента, соответственно – устойчивость жилища. Заливка выполняется слоями по 15 см толщиной. Каждый из них нужно хорошо разровнять и дать ему время для полного застывания, накрыв пленкой.

Опалубка снимается через 7-10 дней после завершения заливочных работ, полного обустройства фундамента. Через этот же промежуток времени можно продолжать строительство, будучи полностью уверенными в должной прочности основания.

Завершающий этап – гидроизоляция фундамента

На застывший бетон наносится жидкое стекло или битумная мастика, после чего поверх наклеивается рубероид или используя современные материалы Гидроизол или Техноэласт

Важно обеспечить плотное прилегание гидроизоляции по всей поверхности, поддерживая ее максимальную эффективность. Оставшиеся свободные пространства (пазухи) заполняются мелким песком

Он периодически смачивается и тщательно утрамбовывается.

Разобравшись, какая глубина ленточного фундамента для двухэтажного дома считается оптимальной, изучив последовательность и тонкости выполнения монтажных работ, остается рассчитать объем необходимого материала. Здесь поможет проект здания с указанием количества и типов стен, их длины и ширины.

Схема составляется в обязательном порядке с отметкой всех значимых параметров и размеров. Закупать материалы необходимо с небольшим запасом, чтобы не останавливать монтажный процесс по причине их нехватки

Обратите внимание на диаметр арматуры – он определяется величиной нагрузки, приходящейся на фундамент, может колебаться в пределах 0,8-15 мм

ленточный фундамент для двухэтажного дома

Watch this video on YouTube

Столбчатый фундамент: особенности конструкции

Название говорит само за себя. Основой фундамента являются столбы, которые заглубляются в грунт на расчётную глубину. По верхам столбов устанавливается бетонная или металлическая рама (так называемый ростверк).

Материалом для изготовления столбов служит бетон, сплошной глиняный кирпич, бутовый камень, бетоноблоки или металлические трубы. Внизу столбы могут иметь более широкую подошву, что увеличивает площадь опоры. Опорные столбы располагают на расстоянии 1,5-2,5 метра друг от друга.

Основой столбчатого фундамента являются заглубленные в грунт столбы

Расчёт столбчатого фундамента согласно формуле

До расчёта количества столбов для конкретного здания необходимо вычислить нагрузку на фундамент, массу фундамента и узнать из справочника максимально допустимую нагрузку на одну опору. При расчётах должно соблюдаться условие: давление на подошву фундамента должно быть меньше показателя сопротивления грунта.

Предлагается следующая формула:

Минимальное число опор = («нагрузка на фундамент» + «масса фундамента») / «допустимая нагрузка на одну опору».

Для запаса прочности допускается увеличение числа столбов на 40%. Расположение столбов должно учитывать нагрузки по стенам (под несущими их должно быть больше). Столбы должны обязательно располагаться по углам дома и под точками пересечения всех стен.

Для увеличения запаса прочности фундамента допускается увеличение количества столбов на 40%

Пример расчёта столбчатого фундамента

Проведём расчёт фундамента под дом каркасной конструкции с габаритами 6х7 и высотой потолка 3 метра. Грунт – глина, крыша – из металлочерепицы, этажей – один. Место стройки: регион средней Волги, город Саратов.

Исходные данные:

• столбы фундамента – круглые железобетонные;
• глубина промерзания 1,08 метра (рассчитывается для каждого региона);
• грунтовые воды ближе 2-метровой глубины не обнаружены;
• грунт на месте застройки – глиняный значение несущей способности Ro – 6 кг/см², берётся из таблицы ниже.

Таблица значений несущей способности грунта:

Тип грунта	Ro (кг/см²)
Галька с глиной	4.5
Гравий с глиной	4.0
Песок крупный	6.0
Песок средний	5.0
Песок мелкий	4.0
Песок пылеватый	2.0
Супесь	3.5
Суглинок	3.5
Глина	6.0
Просадочный грунт	1.5
Насыпной грунт с уплотнением	1.5
Насыпной грунт без уплотнения	1.0

Определяем общую нагрузку:

• общая площадь всех стен равна 78 м², их вес составит 78х50 = 3900 кг, где 50 кг/м³ является удельным весом каркасных стен. Значения удельного веса для каждого стройматериала можно получить из справочников;
• масса цокольного перекрытия площадью 42 м² составляет 42х100 = 4200 кг, а вес чердачного перекрытия – 42х150 = 6300 кг, где 100 кг/м³ – уд. вес межэтажного перекрытия с утеплителем, а 150 кг/м³ – уд. вес чердачного перекрытия с утеплителем;
• общая площадь кровли равна 68 м², весить она будет 68х30 = 2040 кг, где 30 кг/м³ – уд. вес крыши из металлочерепицы;
• снеговая нагрузка будет иметь коэффициент 0.5 от нормативной при скате 45˚, что составит 68х0,5х100 = 3400 кг, где 100 кг/м² – снеговая нагрузка в районе строительства;
• эксплуатационная нагрузка на каждом этаже составит 42х200 = 8400 кг;
• теперь вычисляем массу фундамента: количество столбов для размеров здания 6х7 будет равно 12 (из расчёта шага между столбами 1.5-2.5 м), а их диаметр минимально допустимый будет равен 400 мм. Итак, масса 12 столбов длиной 1,5 метра будет равна
• (3.14х0.16)х1.5х12х2500 = 22608 кг, где в скобках вычисляется площадь поперечного сечения, 2500 кг/м³ – удельный вес железобетона;
• масса ростверка складывается из массы всех железобетонных перекладин сечением 400х400 мм, соединяющих опорные столбы. Она будет равна 0.16х24.2х2500 = 9680 кг.

Перед расчётом количества столбов необходимо сначала вычислить нагрузку на фундамент

Сложив все полученные значения, получаем общую нагрузку дома вместе с фундаментом. Вес дома составит 54228 кг.

Далее, для определения суммарной площади сечения столбов делим 54228/6,0 = 9038 см².

Соответственно площадь сечения каждого из 12 столбов будет равна 753 см², что соответствует диаметру 310 мм. Но так как минимальный диаметр не может быть меньше 400 мм, то принимаем это значение. Берём диаметр равным 400 мм и определяем, что для данного здания необходимо минимальное количество столбов составляет 10 штук. Но надо ещё учесть коэффициент прочности 1.4 или 40%. Следовательно, для фундамента потребуется 14 опорных столбов диаметром 400 мм.

Фундаменты глубокого заложения

При строительстве зданий 1 и 2 категорий применяют фундаменты глубокого заложения, ниже глубины промерзания. Это обеспечивает их нормируемую долговечность (>50 лет), степень ответственности, капитальность (ГОСТ 27751). Немалую роль в проектировании играет:

• отсутствие выше грунтов, способных нести расчётную нагрузку;
• необходимость устройства подвала для проводки коммуникаций;
• нахождение рядом крупных объектов, способных изменить расположение и свойства грунтов за время эксплуатации;
• повышенная сейсмичность.

Привязка таких зданий производится на основе глубоких инженерных расчётов с учётом правил и требований СП 22.1330.2016, с применением необходимых мер защиты фундамента от пучения, подземных и паводковых вод.

Применяемые виды защиты:

• утепление, позволяющее сохранять температуру фундамента и предотвращать обмерзание;
• дренаж на уровне основания подошвы перфорированными трубами для отвода подземных и талых вод;
• несъёмная опалубка;
• утеплённая отмостка расчётной ширины;
• утепление цоколя;
• укрепление грунтов инъекцией цементного раствора при необходимости.

Особенности пенобетонных блоков

Важно помнить, что пеноблоки — штучный материал, который чувствителен к усадкам и подвижкам основания. Даже надежно сцепленные между собой на кладочный раствор или клей изделия могут дать трещину при малейших изменениях геометрии фундамента

Поскольку стена выкладывается из отдельных блоков, она не представляет собой жесткую конструкцию и нуждается в фундаменте, который свяжет отдельные изделия по периметру. Это самый главный недостаток материала.

К достоинству, которое сказывается на фундаменте можно отнести массу элементов. Но стоит помнить, что даже при массе в два раза меньше, чем у кирпича, блоки тяжелее дерева. Вес отличается также примерно в два раза, но не в пользу пеноблоков. Поэтому при выборе фундамента следует учитывать, что пенобетонные дома относятся к массивным.

Усадочная трещина в стене из пеноблоков.

Оптимальная высота цокольной части дома над землей

Высота цоколя загородного дома над землей может быть самой различной. На нее оказывают влияние сразу несколько факторов, начиная от типа фундамента и заканчивая глубиной залегания грунтовых вод.

Многие домовладельцы, которые занимаются строительством самостоятельно, и вовсе не уделяют вопросу высоты цокольной части здания должного внимания, потому что уверены, что вполне достаточно сделать цоколь немного приподнятым над землей, чтобы продолжить вести строительные работы.

Однако, этого мало. Нужно понимать, что цоколь является надземной частью основания дома. Чем выше он отстоит от поверхности, тем сложнее влаге от земли проникнуть в жилые помещения. Стены цоколя должны быть отделены от стен первого этажа гидроизоляционным слоем.

Это делается для того, чтобы влага, которая могла проникнуть в материал основания, не проникала по капиллярам в материал стен. Уровень влажности в разных частях дома может значительно варьироваться, и это нужно обязательно учитывать при строительстве.

Если стены здания расположены слишком низко, конструкция и основные строительные материалы будут постоянно намокать, будут ухудшены их теплоизоляционные свойства, и начнут происходить внутренние деструктивные процессы.

Постепенно эти процессы приводят к полному разрушению стройматериала изнутри. В результате сроки эксплуатации сооружения значительно сокращаются, а хозяева порой не могут определить, из-за чего это происходит. А ответ прост – недостаточная высота цоколя над землей.

Расчет

Для правильного расчета нужно выяснить три главных критерия, о которых говорилось ранее:

• как глубоко находятся подземные воды;
• насколько промерзает грунт;
• тип выбранного фундамента.

В зависимости от степени промерзания грунта

Его рассчитывают по специальной формуле h=√М*k

Особенно важно его правильно рассчитать для заглубленного ленточного типа основания, так как неправильно учтенные показатели могут негативно отразиться на постройке, например, разрушая его от движения грунта. В формуле М – это среднемесячная зимняя температура, k – коэффициент гранулометрического состояния почвы

От уровня грунтовых вод

Разрушение основания из подземных вод или после таяния – самая частая ошибка строителей, которые не учли или неправильно рассчитали этот показатель. Обычно через 2-3 года на стенах от такого влияния появляются трещины.

Если при строительстве выявлены глинистые или слишком пучинистые почвы, под основание нужно сделать хорошую основу из песка.

Для определения уровня делают несколько скважин, главной из них будет та, которая находится внизу участка. После их выкапывания через сутки смотрят уровень воды, исходя из этого выбирают тип фундамента и уровень его закладки. Если имеются вблизи колодцы, то можно измерить в них уровень от зеркала воды до первого слоя, кроме земли – это будет уровень грунтовых вод.

От выбора типа фундамента

После составления расчетов по важным критериям можно определиться с типом основания и выбрать его для строительства:

Если это плиточный фундамент, то обычно он заглубляется не более 50 см.
Если это ленточный, столбчатый, то здесь нужно брать качественные стройматериалы и в зависимости от промерзания и уровня залегания воды строить на глубину от 45 см до 3 м и более.
При свайном типе важно учитывать толщину и надежность пород, конструктивные особенности здания, тип его эксплуатации, его размеры и массу.

Виды

Варианты строительства фундамента

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).

• 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.

  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.

• 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.

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.