Фундаменты для деревянного дома - технология производства
Стены срубов из натурального или оцилиндрованного бревна, а также из бруса, в несколько раз легче стен кирпичных домов , поэтому преимуществом деревянных домов является то, что нет необходимости сооружения для них мощных фундаментов . Соответственно, расходы на строительство сократятся, но в любом случае, в зависимости от типа грунтовых условий, должны быть проведены все необходимые расчеты прочности и устойчивости, так как на характеристики фундаментов влияет не только вес стен здания, но и тип грунтов, залегающих в основании, уровень грунтовых вод, глубина промерзания грунта и т.п.
При разработке конструкций фундаментов для домов облегченных конструкций, таких как срубы, специалисты-проектировщики должны хорошо знать особенности поведения древесины в разных частях сооружения во время эксплуатации.
Фундамент любого дома особо ответственная конструкция, от которой в большой степени зависит прочность и устойчивость всего здания, поэтому при проектировании следует неукоснительно соблюдать все нормативные требования и строительные правила.
В чем же состоят особенности деревянных домов , и какие фундаменты можно для них использовать?
Избушки на курьих ножках
Главное предназначение фундамента состоит в передаче веса вышележащих конструкций стен, перекрытий, крыши на грунты основания. При этом должны быть исключены такие негативные явления, как чрезмерная неравномерная осадка, что может привести к перекашиванию стен, появлению трещин и других недопустимых деформаций.
Нельзя забывать, что древесина является естественным природным материалом, который имеет особую пористую структуру, вследствие чего гигроскопична. То есть, при большой атмосферной влажности древесина может набирать влагу, а в сухую погоду отдавать, что приводит к разбуханию или усыханию, а при неправильном хранении к короблению или растрескиванию. Все это должно учитываться при сооружении фундаментов .
Когда производится строительство классического сруба из бревен, имеющих естественную влажность, то после возведения венцовых стен в течение полутора-двух лет происходит их усадка.
В течение этого времени бревна венцов теряют влагу и приобретают состояние, которое называется равновесной влажностью.
Это состояние характеризуется тем, что давление атмосферной влаги достигает равновесия с давлением влаги в порах древесины, расположенных в поверхностных слоях. После усадки бревна венцов уменьшаются в диаметре и приобретают большую плотность под вышележащей тяжестью. Чтобы при этом не происходило нежелательных деформаций искривления или смещения, во время возведения сруба не делают жестких креплений, например, для соединений венцов между собой используются деревянные нагели.
При сооружении фундаментов для срубов большое значение имеет выдерживание их четкой геометрии в горизонтальных и вертикальных плоскостях и правильной увязки с нижним венцом. Особенно тщательно следует выдержать горизонтальную плоскость обреза фундаментов , куда затем будет устанавливаться нижний венец.
Не допускается отклонение поверхностей по длине одной стены на величину большую 20 мм, кроме того не должно быть никаких неровностей, наплывов бетона или раствора, торчащих концов арматуры и т.п.
Конструкция сруба, собранного из бревенчатых венцов, достаточно прочная и в то же время довольно гибкая, хотя и крепление их между собой производится с помощью замков на углах и продольных пазов с нагелями.
При чрезмерной усадке фундаментов , когда в стенах каменных домов могут образоваться трещины, в стенах сруба не происходит опасных повреждений. Но неправильно запроектированный и возведенный фундамент может вызвать другие серьезные деформации, которые в некоторых случаях приводят сооружение в состояние непригодное для проживания. Поэтому сооружению фундамента следует уделить самое серьезное внимание, так как исправление ошибок в дальнейшем обойдется очень дорого.
Все знают выражение из сказок «избушка на курьих ножках». Оказывается, это выражение имеет под собой реальную основу. Наши предки в далекие языческие времена использовали в качестве фундаментов для срубов обыкновенные пни с корнями. Нижняя часть ствола дерева с корнями называлась «курицей», отсюда и выражение «избушка на курьих ножках».
Фундамент на пнях особо устойчив к силам морозного пучения грунта, направленных снизу вверх, так как для того, чтобы вырвать хотя бы один пень с корнями из грунта, требуется очень большое усилие. При устройстве фундамента на пнях не нарушалась и естественная структура грунтов основания.
Со временем способ возведения срубов на пнях трансформировался в метод сооружения фундаментов с помощью так называемых « деревянных стульев». При этом способе в траншеи под стены сруба укладывались деревянные чурбаки с небольшими просветами или сплошной линией.
В местностях, где было много больших камней ледниковых валунов, их также использовали в качестве фундаментов , устанавливая под углами сруба и под стены по периметру. Для проветривания нижних венцов сруба между валунами или чурбаками оставляли промежутки. Такие типы фундаментов можно с успехом применять и сейчас для небольших построек хозяйственных, бань, гостевых домиков и т.п.
Какой тип фундаментов предпочтительнее?
При сооружении сруба надо учитывать, что древесина подвержена опасности поражения микроорганизмами грибками и плесенью, а также жучками-древоточцами, которые могут вызывать со временем разрушение деревянных конструкций дома . Развитию микроорганизмов и поражению древесины наиболее способствует влажная среда, поэтому особое внимание уделяется недопущению проникновения сырости в деревянные конструкции. Нижние венцы сруба, а также подвальные помещения, должны хорошо вентилироваться и быть надежно изолированы от влаги. Для этого используются специальные конструктивные мероприятия.
Чтобы не допустить попадание влаги из почвы в нижние венцы, цоколь фундамента всегда поднимают на некоторое расстояние над землей. Для вентиляции подвала или подполья в цоколе оставляют специальные отверстия продухи, которые закрывают заглушками в холодное время года, а в теплое время открывают, чтобы в холодном подвале не образовывался конденсат. Продухов нужно делать столько, чтобы не осталось непроветриваемых зон, где может происходить загнивание венцов.
Если бревна, столбы и другие конструкции находятся в зоне постоянного увлажнения, их необходимо обработать в процессе строительства или перед ним специальными защитными составами для древесины антисептиками. Важно, чтобы антисептической обработке были подвержены все скрытые поверхности это касается чашек, пропилов, шипов и т.п.
Для исключения попадания грунтовой влаги через фундаменты путем капиллярного поднятия в нижние деревянные конструкции, производится гидроизоляция фундаментов , которая подразделяется на горизонтальную и вертикальную. Для устройства горизонтальной гидроизоляции на обрез фундамента под нижним венцом укладывают в один-два слоя рубероид или другие изолирующие материалы, а затем подкладную доску.
Вертикальная гидроизоляция применяется в случае опасности проникновения влаги в подполье, а также высоком уровне грунтовых вод, которые могут быть агрессивными к материалу фундаментов и со временем вызвать его разрушение. Для устройства вертикальной гидроизоляции поверхности фундаментов , которые будут соприкасаться с грунтом после засыпки, обмазывают битумной мастикой в два-три слоя. Если на участке строительства имеется высокий уровень грунтовых вод, то потребуется оклеечная гидроизоляция из гидроизола, стеклоизола и других материалов.
В любом случае при строительстве деревянных домов необходимо использовать все возможные способы гидроизоляции нижних венцов и фундаментов , в каждом случае решения нужно принимать в зависимости от гидрогеологических условий участка строительства.
Конструкция фундамента для конкретного дома определяется в зависимости от типа грунта на данном участке, его свойств и характеристик. Самыми надежными являются скальные грунты, когда дом можно сооружать практически на поверхности. Наибольшие проблемы вызывают грунты с особыми свойствами просадочные, пучинистые, плывуны, торфяники и т.п.
Большей частью грунты с особыми свойствами это глинистые грунты. Обычно структура их содержит множество пор, которые при увлажнении заполняются водой.
Если грунты просадочные, то структура таких грунтов при увлажнении легко разрушается, что вызывает значительные просадки и представляет опасность чрезмерных деформациях в сооружениях, возводимых на таких грунтах.
Если грунты пучинистые, то при замерзании в холодное время года такие грунты увеличиваются в объеме, также вызывая недопустимые деформации в сооружениях.
В условиях пучинистых грунтов применяются так называемые мелкозаглубленные монолитные бетонные фундаменты с противопучинной подушкой.
Конструкция их представляет систему монолитных железобетонных лент или балок под наружные и внутренние стены с небольшим поперечным сечением, которая закладывается на глубину 30-40 см с устройством подушки из песчано-гравийной смеси под ними толщиной 30-40 мм.
Противопучинная подушка уменьшает силу морозного пучения, а монолитные армированные балки, объединенные в жесткую раму, предохраняют от чрезмерных деформаций.
В условиях обычных грунтов используются ленточные и столбчатые фундаменты . Ленточные фундаменты представляют собой ленты из монолитного бетона, в некоторых случаях можно использовать кладку из бутового камня, которые укладываются под несущие наружные и внутренние стены.
Столбчатые фундаменты сооружаются из отдельно стоящих столбов из бетона и железобетона, каменной кладки или древесины, которые устанавливаются под углами дома , на всех пересечениях стен и по их периметру.
Столбчатые фундаменты являются более экономичными по сравнению с ленточными, но при их устройстве необходимо уделить особое внимание узлам соединения с нижним венцом, так как они имеют меньшую устойчивость. Возможны комбинации ленточных и столбчатых фундаментов , когда между столбиками выкладывается кирпичная забирка, закрывающая подвал или подполье дома .
На различных слабых грунтах используются и другие типы фундаментов , например сплошная монолитная железобетонная плита, которой не страшны никакие деформации, или сваи различного типа. Следует отметить несложную и недорогую технологию сооружения фундаментов на винтовых сваях, которые можно погружать в грунт вручную. Такие фундаменты очень эффективны на участках с большими перепадами высот
