Каркасные дома можно считать одними из самых легких постройок, применяемых для дачных нужд. Хотя для их возведения можно использовать различные виды фундаментов, в данной статье мы сосредоточимся на целесообразности и методах установки свай — как железобетонных, так и призматических, а также стальных винтовых.
Стоит отметить, что последние стали довольно популярны с начала 2000-х и за это время заслужили репутацию надежного решения для строительства легких сооружений. Поэтому основной фокус мы уделим именно призматическим железобетонным сваям малых размеров.
Чтобы правильно рассчитать количество свай для фундамента, необходимо учитывать несколько факторов. В первую очередь, следует оценить несущую способность грунта на участке, так как от этого зависит, сколько свай потребуется для равномерного распределения нагрузки. Для этого рекомендуется провести геологическое обследование.
Также важно знать общую площадь фундамента вашего каркасного дома и вес конструкции. Обычно, для легких каркасных домов, площадь свайного поля составляет около 10-15% от общей площади постройки. Например, если ваш дом занимает 100 м², то общая площадь свайного поля должна составлять 10-15 м².
Следующим шагом является выбор шага установки свай. Он может варьироваться в зависимости от разработок строительных норм, но стандартные расстояния обычно составляют от 1 до 2 метров. Чем меньше шаг, тем большее количество свай потребуется, но это также улучшает устойчивость конструкции.
Рекомендуется также учитывать климатические условия региона, так как это может повлиять на глубину заглубления свай и их количество. Например, в регионах с высокими уровнями грунтовых вод или активными морозными пучинами количество свай может увеличиваться.
Каркасный дом на сваях. Фото от DOM TECHNONICOL
Что такое железобетонные сваи и как они устанавливаются
Конструкция такой сваи несложна. Она представляет собой цельный стержень, как правило, квадратной формы, верхняя часть которого именуется оголовком, а нижний заостренный конец — носиком. Внутри железобетонной сваи располагается стальной каркас, выполненный из арматурных прутков, что значительно увеличивает её несущую способность.
Готовые к установке сваи
На самом деле, использование небольших железобетонных свай в дачном строительстве в России лишь начинает набирать популярность. До недавнего времени свайные работы обычно подразумевали использование тяжелой гусеничной техники (сваебойных копров) и стандартных свай длиной от 6 до 8 метров. Но кому из дачников нужно такой глубокий свайный фундамент в 8 метров? Такой масштаб «индустриального» подхода явно не сочетался с тишиной садоводческих товариществ. Нужно понять наших соседей-дачников: кому хочется целый день переживать громкое гудение дизельного молота (с частотой 42 удара в минуту), раздающееся за пределами ограды? И это не всё — присутствуют еще и неприятные запахи отработанного топлива. Более того, есть случаи, когда соседние дачи, не рассчитанные на такие вибрации, покрывались трещинами из-за воздействия на грунт.
Представляете ли вы масштабы работы индустриального сваебойного оборудования?
Рынок фундамента кардинально изменился благодаря внедрению в России импортной малогабаритной сваебойной техники. Она была настроена на небольшие сваи с сечением 15×15 см и 20×20 см и длиной от 3 до 4 метров. Такие размеры соответствуют требованиям для фундаментов малоэтажных зданий. Кроме того, нововведения значительно улучшили экологический аспект процесса забивки свай. Гидравлический привод нового типа значительно сократил акустический дискомфорт, сопровождающий погружение железобетонных свай.
Помимо этого, забивка маленьких железобетонных свай требует меньше времени по сравнению с традиционными методами, что экономит средства и уменьшает сроки строительства. Установка таких свай может производиться даже в ограниченных пространствах, что открывает новые возможности для застройщиков. Чаще всего забивка осуществляется с использованием специальных вибрационных механизмов, что способствует более эффективному погружению в грунт.
Фундамент из ж/б сваи уже можно приобрести в обычных строительных супермаркетах. Фото автора
Сколько весит ваш дом
В качестве примера для подсчета количества опорных свай предлагаю рассмотреть условный одноэтажный каркасный дом с размерами 6×6 м, высотой потолков 3 м и двускатной крышей. Давайте попробуем приблизительно оценить его вес в конечном варианте.
Как бы нам взвесить наш дом?
Давайте предположим, что для его строительства потребуется 8 кубометров различных древесных материалов. При плотности древесины около 850 кг на 1 м³ мы получаем массу древесины около 7 тонн.
Теперь определяем массу теплоизоляции. Чтобы по-современному утеплить каркасный дом, его необходимо «одеть» в минераловатную изоляцию толщиной до 0,15 м. Учитывая размеры нашего образца, общая площадь для утепления стен, пола и потолка составит примерно 150 м². Значит, объем теплоизоляции составит 22,5 м³. Принимая максимальную плотность теплоизоляции в 0,2 т/м³, мы получаем массу теплоизоляции приблизительно 5 тонн.
«Пирог» утепления имеет заметный вес!
Для внешней отделки нашего образца используем сайдинг, вес которого с фурнитурой вряд ли превысит 2 тонны.
Тяжелая кровля, например, глиняная черепица, на мой взгляд, не подходит для легкой конструкции каркасного дома. Наиболее часто используют металлочерепицу, профилированные листы или гибкую черепицу. В любом случае вес крыши не превысит 2 тонн. Обычно каркасные дома имеют достаточно острую крышу для обустройства мансарды. Однако следует учитывать и снеговую нагрузку, которая зависит от региона. По СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» для Подмосковья снеговая нагрузка составляет 180 кг/м² (хотя зимой 2020-2021 ее значения могли быть и выше). Таким образом, на остроконечной крыше после обильного снегопада останется не более 0,18 т/м² × 36 м² = 6,5 тонн снега.
Составляя все указанные ранее данные, мы получаем общую массу каркасного дома в «сборе», которая составит примерно G = 22,5 тонн. Именно эта цифра будет основой для расчета необходимого количества свай под каркасным домом.
Учтите также дополнительные факторы!
При расчете веса вашего дома нужно учитывать не только основные конструкции, но и внутренние элементы: отделка стен, полы, мебель и оборудование. Все это добавляет дополнительный вес. Например, установка встроенной кухни или ванной комнаты может повысить общий вес дома на 1-2 тонны.
Кроме того, важно рассмотреть возможные изменения в конструкции, такие как добавление мансардного этажа или навеса, что также увеличит вес. Эти аспекты играют ключевую роль в проектировании фундамента и выборе типа свай, которые должны обеспечивать надежную поддержку.
Факторы, влияющие на выбор количества свай
Для определения необходимых конструктивных элементов важно учитывать тип грунта. Песчаные, глинистые или скальные слои требуют различного подхода. Песок обеспечивает хорошую опору, тогда как глина может требовать большего числа стоек из-за своей подвижности.
Нагрузочные характеристики здания играют значительную роль. Чем больше вес постройки и её элементов, тем больше может понадобиться поддерживающих конструкций. Учитывайте также дополнительные нагрузки, такие как снег, ветер и интерьерные нагрузки.
Глубина заложения также определяет количество опор. Если условия не позволяют закладывать конструкции глубоко, увеличивается вероятность использования дополнительных стоек для равномерного распределения нагрузки.
Климатические условия могут оказать влияние на выбор. В регионах с сильными морозами следует уделить внимание утеплению конструкций, что может повлиять на решение о количестве опор.
Размеры будущего строения также важны. Большие по площади постройки требуют более тщательного распределения веса, соответственно, более высокое число опор может быть обязательно для их устойчивости.
Не менее значимы нормативные требования. Изучение местных строительных норм и правил обеспечит соответствие проектируемого строительства необходимым стандартам.
Пошаговая инструкция по расчету свай
Определите массу строения. Составьте список всех элементов: стены, крыша, полы, перекрытия. Укажите их примерные весовые характеристики для получения общей массы.
Установите параметры грунта. Выполните геологическое обследование, которое даст информацию о несущей способности. Полученные данные помогут в дальнейшем расчете.
Разделите общую массу здания на несущую способность одного элемента. Используйте информацию о типах стройматериалов и их характеристиках для более точного расчета.
Учтите данные о климатических условиях региона. Примените коэффициенты, которые учитывают нагрузки от снега, ветра и других факторов, влияющих на устойчивость конструкции.
Определите расстояние между опорами. Рекомендуется использовать стандартные расстояния, но если требуется, могут быть внесены коррективы в зависимости от массы и характеристик грунта.
Просчитайте итоговые данные, чтобы получить необходимое количество точек опоры. Убедитесь, что все параметры находятся в допустимых значениях.
Запланируйте место расположения опорных элементов. Убедитесь, что размещение соответствует стандартам и рекомендациям по строительству с учетом особенностей вашего земельного участка.
Ошибки при расчете числа опор и их последствия
Недостаточный учет нагрузки приводит к проседанию здания. При неверной оценке весовых характеристик сооружения возникает риск повреждения конструкций. Следует учитывать не только массу самого дома, но и мебель, систему отопления, людей, бытовую технику.
Игнорирование рекомендаций по глубине заложения может привести к нестабильной опоре. Неправильная установка на слишком мелкой глубине часто вызовет смещение и трещины в стенах. Оптимальная глубина зависит от состава грунта и уровня подземных вод.
Неподходящий выбор материала опор создает дополнительные риски. Например, использование металлических конструкций в сырых условиях может привести к коррозии. Деревянные элементы требуют особого ухода, если они сталкиваются с влажной средой.
Плохое распределение нагрузки приводит к деформациям в процессе эксплуатации. Следует применять правильную схему установки, учитывающую расположение всех элементов. Это позволит обеспечить равномерное распределение веса на опоры.
Невнимание к геологическим исследованиям влечет за собой неправильное понимание свойств земли. Отсутствие анализа может привести к неожиданным проблемам с устойчивостью конструкции в будущем.
Ошибки проектирования вызывают дополнительные финансовые затраты. Исправление последствий неправильного расчета может обойтись гораздо дороже, чем изначально предусмотренные опорные конструкции.
