При визначенні глибини, висоти, ширини фундаменту виникає безліч питань, які ставлять в безвихідь початківця будівельника. Однак важливо правильно на них відповісти, тому що від цього залежить успіх експлуатації конструкції і її довговічність.
Для вирішення цього завдання слід брати до уваги безліч чинників: 1. рівень навантаження на фундамент; 2. щільність грунту, його міцність на здавлювання; 3. архітектуру будинку, зокрема товщину стін і наявність підвального поверху; 4. вологість грунту і рівень снігового покриву взимку; 5. глибину промерзання грунту. З'ясувавши всі умови, можна визначати розміри фундаменту, які можуть дещо відрізнятися в залежності від того, який тип підстави буде застосовуватися.
Глибина закладки Вирішуючи, який повинен бути фундамент за габаритами, в першу чергу думають про глибину. Це дійсно важливий параметр, тому що від нього багато в чому залежить стійкість конструкції. Вибираючи глибину закладки, слід подбати, щоб опора будинку відповідала наступним пунктам: • Успішно протистояла морозному пученію. У більшості випадків для цього потрібно, щоб підошва фундаменту розташовувалася нижче рівня промерзання грунту, хоча в деяких випадках можна зробити і по іншому. • Підошва повинна спиратися на щільні шари грунту, здатні витримувати масу всієї конструкції.
Найчастіше щільність грунту зростає разом з глибиною, хоча бувають і винятки. Вирішити цю проблему допоможе попереднє дослідження ділянки. • Підстава, на яке спирається будинок, має бути малорухливим або нерухомим. Зокрема для цього підошву слід розташовувати вище рівня грунтових вод. Не можна спирати фундамент на біогенні ґрунти - ґрунти з великим вмістом органічної частини. Така підстава у процесі природних біологічних процесів може істотно змінювати свої властивості.
Дані правила діють незалежно від того, який з типів фундаменту буде застосовуватися - стрічковий, стовпчастий, пальовий, плитний та ін.
Висота опори Висота фундаменту здається малозначимой характеристикою, багато хто встановлює її довільно, без будь-яких розрахунків. Проте деякі вимоги до відстані від верхньої кромки опори до рівня грунту все ж є. При визначенні висоти опори над грунтом варто мати на увазі такі вимоги: • Верхня площина фундаменту повинна бути горизонтальною, стіни не можна розташовувати на похилій поверхні. Відповідно висота фундаменту повинна компенсувати перепади висот на ділянці, якщо такі є. Якщо використовується стовпчастий або пальовий тип конструкції, верхівки опор необхідно розташовувати на одному рівні.
• Важливою відмінністю матеріалу опори будинку від матеріалу стін є стійкість до вогкості, до води. Відповідно, висота цоколя повинна бути такою, щоб захистити стіни від впливу снігового покриву і по можливості від бризок води, які виникають при сильних зливах. Таким чином, для правильного визначення висоти цоколя слід знати перепад рівня на ділянці і потужність снігового покриву. Перший параметр дозволить визначити теодоліт або при належному рівні кмітливості - звичайний нівелір.
Другий можна дізнатися з довідників, ці дані отримують на основі багаторічних спостережень. Бажано до величини висоти снігового покриву додати 10-20 см, щоб стіни завжди були вище сніжних наносів. Наприклад, якщо перепад висоти на ділянці становить 50 см, а потужність снігового покриву - 100 см, то в самій нижній точці висота фундаменту над землею повинна становити 160 см. Якщо зробити менше, то в наслідку доведеться регулярно чистити сніг по периметру будівлі. Це теж не дуже добре, тому що в умовах відсутності сніжного покриву збільшується глибина промерзання ґрунту.
Не варто забувати, що висота фундаменту над землею визначається з урахуванням підсумкового рівня грунту, який буде після виконання запланованих ландшафтних робіт. У деяких випадках це дозволяє істотно заощадити, адже вирівнювання бульдозером майданчика обійдеться дешевше, ніж закладка зайвих 30-50 см бетонної стрічки або навіть стовпчастих опор.
Ширина Дуже важливий параметр, який відіграє визначальну роль у міцності конструкції, забезпечує необхідну опорну площу. Ширина фундаменту повинна бути такою, щоб задовольняти вимогам по опірності навантажень на стиск, розрив, скручування. Ширина стрічкового фундаменту робиться зазвичай значно менше висоти, щоб зробити конструкцію міцною до вертикальних поперечним навантаження. Щоб компенсувати вплив рухливих сил, часто в підставі стрічковий фундамент роблять більш широким, ніж у верхній частині. Крім того, щоб конструкція була більш стійкою, товщина фундаменту повинна перевершувати ширину стін хоча б на 10 см.
Деякі нюанси Якщо будинок встановлюють на стовпчастий фундамент, то ще слід визначитися з розмірами стовпів. Всі перераховані вище правила працюють і для нього теж, але додатково потрібно правильно зрозуміти, який повинен бути стовп за формою. Якщо зробити стовпчастий фундамент з прямокутними опорами, в яких сторона, паралельна лінії стіни, буде довшим перпендикулярної, то така конструкція стане менш стійкою до зсувів у горизонтальній площині. Якщо зробити навпаки, то збільшиться витрата бетону, також стовпчастий конструктив буде страждати від надлишкових изгибающих навантажень.
Оптимальне рішення - призми з квадратним підставою. Як правило, стовпчастий фундамент роблять з розмірами не менше 60 см. Значно простіше визначати необхідні розміри гвинтових паль. Слід лише визначити навантаження і вибирати опори відповідно до їх несучою здатністю. Малі габарити труб роблять їх практично несприйнятливими до сил обдимання і до поперечних навантажень.
Однак при цьому все одно будинок слід розташовувати по висоті відповідно до наведених вище рекомендаціями. Часто на цьому типі фундаменту встановлюють дерев'яні конструкції, які сильно страждають від вологи. Відповідно необхідно забезпечити таку відстань між стінами і грунтом, щоб дерево не руйнувалося від вогкості грунту. Також розміри фундаменту повинні враховувати характеристики грунту.
