Давление по каждой оси
Точные показатели конструктивных и нормативных нагрузок позволяют правильно произвести расчет фундаментов. Пример расчета фундамента приведен для удобства начинающих строителей.
Конструктивное давление по оси «1» и «3» (крайние стены):
От сруба стенового перекрытия: 600 х 300 см = 1800 см².
Этот показатель умножается на толщину вертикального перекрытия в 20 см (с учетом внешней отделки). Получается: 360 см³ х 799 кг/м³ = 0,28 т.От рандбалки: 20 х 15 х 600 = 1800 см³ х 2399 ~ 430 кг.От цоколя: 20 х 80 х 600 = 960 см³ х 2099 ~ 2160 кг.От цоколя. Подсчитывается суммарная масса всего перекрытия, потом берется 1/4 часть от него.
Лаги со сторонами 5×15 размещены через каждые 500 мм. Их масса составляет 200 см³ х 800 кг/м³ = 1600 кг.
Необходимо определиться с массой напольного перекрытия и подшивки, включенных в расчет фундаментов. Пример расчета фундамента указывает на слой утеплителя толщиной в 3 см.
Объём равен 6 мм х 360 см² = 2160 см³. Далее, значение умножается на 800, итог составит 1700 кг.
Изоляция из минеральной ваты имеет толщину 15 см.
Объёмные показатели равны 15 х 360 = 540 см³. При умножении на плотность 300,01 получаем 1620 кг.
Итого: 1600,0 + 1700,0 + 1600,0 = 4900,0 кг. Все делим на 4, получаем 1,25 т.
- От чердака ~ 1200 кг;От кровли: суммарная масса одного ската (1/2крыши) с учётом массы стропильных балок, решётки и шиферного настила – всего 50 кг/м² х 24 = 1200 кг.
Норма нагрузок для столбчатых конструкций (для оси «1» и «3» требуется найти 1/4 часть от общего давления на кровлю) позволяет осуществить расчет свайного фундамента. Пример рассматриваемой конструкции идеально подойдет для набивного строительства.
- От цоколя: (600,0 х 600,0) /4 = 900,0 х 150,0 кг/м² = 1350,0 кг.От чердака: в 2 раза меньше, нежели от цоколя.От снега: (100 кг/м² х 360 см²) /2 = 1800 кг.
В итоге: суммарный показатель конструктивных нагрузок составляет 9,2 т, нормативного давления – 4,1. На каждую ось «1» и «3» приходится нагрузка около 13,3 т.
Конструктивное давление по оси «2» (средняя продольная линия):
- От сруба стеновых перекрытий, рандбалки и цокольной поверхности нагрузки аналогичны величинам оси «1» и «3»: 3000 + 500 + 2000 = 5500 кг.От цоколя и чердака они имеют двойные показатели: 2600 +2400 = 5000 кг.
Ниже приведена нормативная нагрузка и расчет основания фундамента. Пример используется в приблизительных значениях:
- От цоколя: 2800 кг.От чердака: 1400.
В итоге: суммарный показатель конструктивного давления составляет 10,5 т, нормативных нагрузок – 4,2 т. На ось «2» приходится вес около 14700 кг.
Вычисляем вес конструкции дома.
Пример вычисления веса конструкции дома: Вы хотите возвести дом высотой в 1 этаж, 5 м на 8 м, также внутренняя стена, высота пола до потолка составляет 3 метра.
Подставим данные и высчитаем длину стен: 5+8=13 метров, прибавим длину внутренней стены: 13+5=18 метров. В итоге получаем длину всех стен, затем производим вычисление площади, умножим длину на высоту: S=18*3=54 м.
Вычисляем площадь цокольного перекрытия, умножаем длину на ширину: S=5*8=40 м. Такую же площадь будет иметь и чердачное перекрытие.
Вычисляем площадь кровли, умножим длину листа на ширину, к примеру, лист кровельного покрытия имеет длину 6 метров, а ширину 2 метра в итоге площадь одного листа составит 12 м, итого нам понадобится по 4 листа с каждой стороны. Итого получится 8 листов кровли с площадью 12 м. Общая площадь кровельного покрытия составит 8*12=96 м.
Ленточный тип фундамента. Количество арматуры и вязальной проволоки.
Для ленточного фундамента не понадобится слишком толстая арматура (10-12 мм), ведь этот фундамент имеет большую несущую способность. Продольные прутки арматур испытывают основную нагрузку и укладываются в 10 см от поверхности бетона. Вертикальные и поперечные прутки не испытывают нагрузки, вот почему для них используется гладкая арматура.
Для дома 5 на 8 м и ещё одна внутренние стены, вся длина фундамента составит 45 метров. Общий расход гладкой арматуры на всю площадь фундамента составит 97,5 метра. Также прибавляем длину фундамента для внутренних стен.
Число вязальной проволоки при всей длине фундамента 45 м и шаге в 40 см для одного соединения будет равна 30 см, а общее количество (45 м /0,4 м)*3 (кол-во уровней)=338, умножаем на размер проволоки 338*0,3=102 метра вязальной проволоки.
Порядок определения постоянной нагрузки
- Действующие СНИП определяют, что толщина монолитного фундамента с учетом постоянной нагрузки рассчитывается в зависимости от грунта:
- Определяя, как рассчитать толщину при строительстве здания на песчаных грунтах, вес плиты не учитывают
- При работах на глинистых основаниях показатель массы нужно разделить на 2
- Расчет толщины плитного фундамента при проведении строительства на плывучих основаниях заводится в расчет полностью
- Коэффициенты, которые используются при выполнении расчетом для дома, могут быть взяты из «Руководства по проектированию каркасных строений и сооружений башенного типа».
- Они представлены в разделе «Нагрузки и воздействия». Минимальный коэффициент надежности соответствует металлическим конструкциям и составляет 1,03. Бетонные и железобетонные конструкции, стяжки, изоляционные слои имеют максимальный коэффициент, составляющий 1,3.
Определение объема ленточного фундамента
В целом посчитать количество бетона для заливки ленточного основания можно самостоятельно. Для этого необходимо знать высоту, ширину и длину ленты. Если фундамент имеет одинаковую ширину и высоту по всей длине, то можно воспользоваться простой геометрической формулой:
V = S*L.
В этой формуле буква «S» обозначает площадь сечения фундамента, которую можно рассчитать, умножив ширину фундамента на его высоту. Буква «L» обозначает общую длину бетонной ленты.
Для примера можно рассмотреть следующий вариант:
Ленточное основание под дом размером 10*8 метров имеет ширину 0,4 метра и высоту 0,8 метра. Вначале определяется площадь сечения фундамента:
Бетон для заливки ленточного фундамента
S = 0,4*0,8= 0,32 м 2 .
Далее высчитывают общую длину бетонной ленты, которая равна периметру дома:
L = (10+8)*2 = 36 метров.
Теперь можно смело рассчитать объем ленточного основания с одинаковым сечением по всей длине:
V = 0,32*36 = 11,52 м 3 .
Следовательно, для заливки фундамента ленточного типа под дом размером 10*8 необходимо около 12 кубических метров бетонного раствора.
Если фундамент имеет разную ширину на отдельных участках, то расчет ведется отдельно для каждого участка, затем полученные значения суммируют.
Также важно учесть те части фундамента, которые располагаются под всеми несущими перегородками, рассчитать их объем и добавить к общему результату
Определение требуемой ширины подошвы («подушки») ленточного фундамента
Требуемая ширина подошвы определяется отношением расчетного сопротивления основания к линейно распределенной нагрузке.
Ранее мы определили погонную нагрузку, действующую в уровне подошвы фундамента – 7925кг/м. Принятое сопротивление грунта у нас составило 2,15кг/см2. Приведём нагрузку в те же единицы измерения (метры в сантиметры): 7925кг/м=79,25кг/см.
Ширина подошвы ленточного фундамента составит: (79,25кг/см) / (2,15 кг/см2)=36,86см.
Ширину фундамента обычно принимают кратной 10см, то есть округляем в большую сторону до 40см. Полученная ширина фундамента характерна для легких домов, возводимых на достаточно плотных суглинистых грунтах. Однако по конструктивным соображениям в некоторых случаях фундамент делают шире. Например, стена будет облицовываться фасадным кирпичом с утеплением толщиной 50мм. Требуемая толщина цокольной части стены составит 40см газобетона + 12см облицовки + 5см утеплителя = 57см. Газобетонную кладку на 3-5см можно «свесить» по внутренней грани стены, что позволит уменьшить толщину цокольной части стены. Ширина подошвы должна быть не менее этой толщины.
Расчёт фундамента
Расчёты производятся по определённым формулам, учитывается материал и особенности дома, а также ряд геодезических факторов. Размеры фундамента для дома из кирпича, шлакоблока или бетона будут отличаться, поскольку массы материалов различны и оказывают разное давление на грунт.
Для расчета площади основания нужно знать общую массу дома. В таблице удельный вес строительных материалов
Простое вычисление
Без учёта дополнительных индивидуальных особенностей глубина установки фундамента может быть вычислена по стандартной формуле, где 0,8 метра необходимо умножить на количество предполагаемых этажей — итого 1,6 метра.
Толщина фундамента в классическом варианте равняется предполагаемой толщине несущих стен плюс 15 см. Однако стоит знать некоторые параметры, которые могут менять этот показатель:
- рыхлость почвы;
- площадь подошвы;
- общая масса конструкции.
Толщина фундамента в зависимости от грунта и этажности
Точное вычисление
Для более точного расчёта его глубины необходимо знать:
- Вид грунта (песчаный, глина, супесь).
- Точка промерзания почвы. Её необходимо знать, чтобы глубокое промерзание рыхлой и наполненной влагой почвы не разрушило основание. Однако, если здание строится на довольно сухих землях или слабопучнистых, этот показатель не имеет значения.
- Высота водоносных слоёв. В ситуации близкого расположения водоносного слоя его глубина должна быть минимальной, с целью гидроизоляции.
- Проживание в доме.
За основу берётся глубина промерзания грунта вашей зоны. К этому значению нужно добавить 150 мм, если дом будет деревянный или 350 мм, когда кирпичный.
Вычислим для начала глубину одноэтажного дома. Берём глубину промерзания в московской области с грунтом мелкий песок. Она составляет 1,34 м. Дом будет кирпичный, следовательно добавляем ещё 35 см и получаем 1,69 м.
Существует зависимость глубины фундамента и температуры в помещении. Эта зависимость выражена в коэффициентах и приведена в таблице. По ней чем выше температура в доме тем менее глубокий нужно делать.
Зависимость температуры в помещении и глубины устройства фундамента
У нас будет пол на лагах по грунту с температурой не ниже 20. Отсюда получается 1,69*0,6≈1 метр. Достаточно фундамент заглубить на 1 метр.
Теперь для двухэтажного. Масса дома будет почти в 2 раза больше, поэтому он должен быть прочней. По правилу, написанному выше, заглубление должно быть равно 1,6 метра. А это ниже точки промерзания, что вполне устраивает.
Расчет глубины и ширины ленточного фундамента
Схема закладки фундамента в промерзающем грунте.
Для основных параметров необходимо знать характеристику грунта и габариты возводимой конструкции. Для крупногабаритного объекта, такого как двухэтажный кирпичный дом, фундамент заглубляется ниже границы промерзания грунта до 60 см. Общая глубина может достигать до 2-3 м при мягкой, подвижной почве.Если сооружение легкое, такое как деревянный дом или баня, то фундамент может заглубляться всего на 50 см. Если грунт однородный и прочный, то глубина заложения составит примерно 45 см.
При проектировании проекта здания учитывается планировка, размеры и ширина всех наружных и внутренних несущих стен, под которыми и устраивается фундамент. должна быть большей или равной ширине стен. Допустимо свисание стен над фундаментом до 13 см, так как железобетонное основание имеет большую прочность, по сравнению с материалами изготовления стен, поэтому способен выдержать нагрузку более широкой стены, а узкий фундамент предполагает меньший расход материала и арматуры.
В зависимости от (нижняя его часть) производится расчет общей ширины несущей конструкции путем сложения нагрузок, давящих на фундамент, который, в свою очередь, оказывает давление на грунт.
Глубину промерзания земли в зимний период в данном регионе можно узнать в строительных справочниках. Если есть вероятность изменения пучинистости грунта и уровня грунтовых вод, то необходимо заказать специализированное исследования почв, чтобы предотвратить необоснованные затраты, которые могут возникнуть при обнаружении нежелательных свойств грунта.
Виды устройства ленточных фундаментов в зависимости от грунта.
В любом случае под фундамент устраивается песчаная или мелкозернистая гравийная прослойка высотой 10, 20 см, поэтому глубина траншеи должна быть с учетом этой прослойки. Либо это может быть смесь песка и гравия в соотношении 40:6.
рассчитывается, исходя из нагрузки конструкции стен, перекрытий, крыши и удельного веса используемых материалов. К этой величине прибавляется вес того, что будет присутствовать в доме, людей (по возможности), мебели, оборудования и так далее. Размер рассчитывается таким образом, чтобы величина нагрузок не была больше допустимого веса на грунт на месте строительства. Расчетное сопротивление грунта не должно быть меньше удельного давления веса здания.
Если будущее сооружение имеет правильную квадратную или прямоугольную форму, то объем и размеры вычислить довольно просто. Если предстоит заливка сложной конструкции, то необходимо разделить на основные элементы, объемы и размеры которых складываются.
После определения высоты и ширины вычисляется количество необходимого материала, бетона, арматуры и материала для опалубки, его размеры.
Какой глубины заложения должно быть основание?
Глубина заложения фундамента рассчитывается для каждого проекта индивидуально и зависит от таких факторов:
- Геологические свойства участка.
- Рельефа и глубина промерзания.
- Предположительный вес и площадь будущего дома.
- На какой глубине проложены коммуникации на участке.
Основание в любом случае нужно делать ниже границы промерзания и выше уровня грунтовых вод. В Московской области это 1.35 м при суглинистом типе почвы и 1.7 м на песчаном грунте. Основание дома должно опираться на слои грунта, способные выдержать вес одноэтажного или двухэтажного дома из пеноблоков или бруса.
Правильный и неправильный вариант устройства заглубленного фундамента
Здание должно стоять на строго горизонтальном основании. Если рельеф участка не идеальный, возможно, придётся копать траншею для заложения основания с участками различной глубины.
В случае если по проекту нужно оборудовать подвал под строением и тип грунта это позволяет, глубину ленты нужно делать такой, чтобы она образовывала стены подвального помещения.
Еще один вариант – использование мелкозаглубленного ленточного фундамента, о котором речь пойдет ниже.
Глубина заложения мелкозаглублённого ленточного фундамента
Мелкозаглубленный ленточный фундамент – один из наиболее распространенных видов фундаментов при строительстве дач и небольших одноэтажных домов, в том числе в Московской области. Этот тип основания требует меньших финансовых затрат, их проще делать, чем глубокозаглубленные, так как при возведении не нужно копать глубоких траншей.
Ленточный фундамент мелкозаглубленного типа запрещено делать на органических грунтах типа торфа и илистой почвы.
Такие конструкции выстраиваются практически на поверхности земли, что исключает негативное воздействие сезонного вспучивания. Армированный горизонтальный контур в виде ленты принимает на себя воздействия, возникающие при движении грунта.
Схема устройства мелкозаглубленного фундамента
Делать подобные фундаменты лучше всего на песчаной подушке из послойно утрамбованного песка. Толщину подушки делают около 20 см. Используют такое основание для построек из клееного или обычного бруса, оцилиндрованных брёвен, пеноблоков. Часто на них строят дома по каркасно-щитовой технологии. Отлично подходит также для бань, хозблоков и летних кухонь.
Глубина заложения составляет:
- 30–50 см для лёгких нежилых построек;
- 60–70 см для одноэтажного дома (деревянного или из пеноблоков), имеющих небольшой вес.
Требования СП и СНиП
Проектирование основания ведется по СНиП 2.02.01-83. Этот документ регламентирует все параметры фундамента, включая ширину. Эти параметры рассчитываются по предельным состояниям: несущей способности и деформациям, учитывая действие силовых и неблагоприятных факторов.
Расчет фундамента по несущей способности проводится в таких случаях:
- Основание будет испытывать существенные горизонтальные нагрузки (есть подпорные стены, основания распорок и так далее).
- Дом строится недалеко от откоса или на откосе.
- На участке скальный или пучинистый грунт.
Учитываются такие деформации:
- просадки;
- оседания;
- осадки;
- сочетание подъема и осадки;
- провалы;
- горизонтальное смещение.
Для расчетов в СНиП приводятся таблицы и формулы, используя которые можно вычислить оптимальную ширину фундамента. В среднем, ширина ленты для стандартного двухэтажного дома составляет 0,4 м. Расчеты также проводятся по СП (Своду правил), основанном на СНиП и ГОСТ.
Осадка фундамента
Ещё одной жестко нормируемой величиной при расчёте ленточного фундамента является его осадка. Её определяют методом элементарного суммирования, для которого вновь понадобятся данные из отчета об инженерно-геологических изысканиях.
Формула определения средней величины осадки по схеме линейно-деформируемого слоя (приложение Г СП 22.13330.2011).
Схема применения методики линейно-деформируемого слоя.
Исходя из опыта строительства и проектирования известно, что для инженерно-геологических условий, характерных отсутствием грунтов с модулем деформации менее 10МПа, слабых подстилающих слоев, макропористых ИГЭ, ряда специфичных грунтов, то есть при относительно благоприятных условиях расчёт осадки не приводит к необходимости увеличения ширины подошвы фундамента после расчёта по несущей способности. Запас по расчётной осадке по отношению к максимально допустимой обычно получается в несколько раз. Для более сложных геологических условий расчёт и проектирование фундаментов должен выполняться квалифицированным специалистом после проведения инженерных изысканий.
Ленточный фундамент для частного строительства
Ленточный фундамент характеризуется высокой устойчивостью. Его надёжность зависит от глубины погружения в почву. Подходит в основном для строительства невысоких зданий, выдерживает внушительные нагрузки.
Если на месте будущей стройки находится пучинистая почва и уровень грунтовых вод мелкий, то будет укладываться мелкозаглубленный ленточный фундамент. Этот фундамент заглубляется в грунт почти на полметра, и возвышается над землёй на тридцать сантиметров.
Если уровень грунтовых вод глубокий, то укладывается заглублённый фундамент. При необходимости глубины ленточного фундамента свыше 2 метров целесообразно использовать другие типы фундаментных оснований.
После составления плана, уточнения типа грунта и глубины залегания подземных вод можно производить расчёты.
Надёжность ленточного фундамента зависит от глубины погружения в почву
Расчёт размеров фундамента: ширина, длина, глубина
Для расчёта ленточного фундамента необходимо определить следующие параметры:
- ширина фундамента;
- длина фундамента;
- глубина заложения фундамента, высота цоколя, общая высота фундаментного основания.
Ширина фундамента зависит от ширины стен будущего строения (она должна на 100 мм превышать толщину несущих стен), от площади подошвы основания и наличия арматуры в конструкции фундамента.
Стандартной толщиной фундамента принято считать 400 мм.
Длина фундамента равна сумме длин всех стен планируемого строения.
Самое сложное в расчётах – вычислить глубину установки бетонного основания.
Ширина фундамента должна превышать на 100 мм толщину стен
Глубина фундамента; какие параметры берутся в учет
Глубина заложения фундамента зависит от самого строящегося здания, климатических условий, почвы и глубины подземных вод. Также на этот параметр влияет наличие подвала, отопления, количество этажей и общая масса.
Из-за морозного пучения почвы фундамент необходимо заглублять ниже уровня замерзания грунта на 15-20 см. Для расчёта глубины фундамента в этом случае понадобятся данные по глубине промерзания земли на месте строительства. Эта информация есть в свободном доступе.
Если глубина промерзания превышает 2 метра, то либо выбирают другие варианты, либо закладывают ленту выше уровня промерзания. Однако, в таком случае придётся утеплять цоколь, фундамент и обустраивать отмостки. Отмостки вокруг фундамента готового дома позволят задерживать и отводить лишнюю воду и будут закрывать и предохранять близлежащую почву от насыщения влагой, что снизит пучение грунта и теплопотери здания. Причём глубина фундамента, как правило, составляет меньше метра.
Высота цоколя в среднем составляет 300 мм. Общая высота фундамента складывается из глубины заложения и высоты цоколя.
Глубина фундамента зависит от массы здания, почвы, климатических условий и подземных вод
Для расчёта бетона на ленточный фундамент потребуются следующие данные: объём ленточного фундамента и массу 1 м² непосредственно применяемого состава бетона.
Расчёт объёма фундамента проводится на основании длины, ширины, глубины и схемы фундамента.
Каким может быть основание
Изначально нужно будет определиться с типом ленточного фундамента и его размерами: длиной, шириной и глубиной залегания. Далее необходимо установить все данные о самом доме, рассчитать возникающие нагрузки и т.д. По завершении все вычислений, у вас сложится чёткое представление, фундамент какой разновидности может быть использован для данного строения, на конкретном типе почвы. Также, в статье будет приведён пример расчёта ленточного фундамента для двухэтажного дома.
На сегодняшний день в частном строительстве применяются четыре основных разновидности основания. Произвести их расчет можно своими руками или использовать калькулятор расчета ленточного фундамента онлайн.
- Мелкозаглубленный. Данный тип фундамента используется для малогабаритных строений, которыми могут являться: небольшой дачный дом, гараж, сарай, бытовка и т.д. Данные постройки должны быть выполнены из бревна или дерева, т.е. не сильно нагружать основание. Мелкозаглубленный ленточный фундамент устанавливается на глинистых или песчаных почвах на глубину около 60 см. Ширина такого основания редко, когда превышает 40 см.
- Заглубленный. Данная разновидность фундамента может выдерживать более серьёзные нагрузки от дома, чем предыдущий тип. Исходя из этого, его используют для строительства массивных и габаритных построек. Перед возведением ленточного фундамента необходимо провести тщательный анализ грунта и точно определить все его свойства. Главным значением в этом случае, является глубина промерзания почвы. Необходимо помнить, что глубина ленточного фундамента закладывается на 25 см больше, чем уровень промерзания. Средняя его ширина обычно составляет 40 см, однако для очень габаритных и нагруженных строений, она может быть увеличена.
- Монолитный. Подобный вид фундамента предназначен для возведения деревянных или облегчённых кирпичных строений. Устанавливаться данное основание может на любые сложные грунты, с высоким уровнем залегания подземных вод. Конструкция монолитного ленточного фундамента – это бетонная полоса, которая заливается по всему периметру дома. При повышенной нагрузке, его рекомендуют устанавливать и под внутренние несущие стены. Перед началом установки проводят анализ почвы и выбирают необходимые габариты.
- Сборный. Используется для возведения зданий различных конструкций, как одноэтажных, так и с несколькими этажами. Конструкция сборного ленточного фундамента собирается из отдельных блоков, которые укладываются в предварительно вырытую траншею. Между собой они скрепляются при помощи бетонного раствора. В зависимости от максимальной нагрузки, которую будет оказывать строение, для устройства фундамента могут применяться блоки, изготовленные из различных материалов (бетон, бутобетон, силикатная смесь и т.д.). При этом, они могут быть пустотелые или сплошные.
Что нужно сделать
Чаще всего при частном строительстве используют ленточный фундамент. Такой тип позволяет сделать в доме подвал, но в некоторых случаях он может быть экономически невыгодным. Чтобы составить смету на выполнение работ (или примерно прикинуть, сколько потребуется вложений), нужно выполнить расчет арматуры для ленточного фундамента, также вычислить объем бетона и его геометрические размеры.
Чаще всего в частном строительстве закладывают ленточный фундамент
Методика расчета предполагает вычисление трех величин. Расчет ленточного фундамента в результате должен дать такие сведения о конструкции:
- глубина заложения подошвы;
- ширина основания;
- ширина по всей высоте.
Расчет фундамента для дома из кирпича или других материалов обязательно начинают с определения глубины заложения. Она зависит от пучинистости грунта, уровня грунтовых вод и климата. Если неправильно высчитать эту характеристику, здание может разрушиться под действием сил морозного пучения. Лента будет одновременно подвергаться воздействию влаги и холода, что приведет к неравномерным деформациям и трещинам.
Ширина основания должна быть достаточной для того, чтобы равномерно передать массу здания на грунт. Чем меньше прочность почвы, тем шире потребуется подошва. За счет большой площади удается распределить нагрузку от ленточного фундамента для дома на основание так, что на каждый его участок приходится не больше допустимой величины.
Фундамент должен быть заложен ниже уровня промерзания грунта
Ширина ленты по всей высоте обычно принимается конструктивно. Она должна быть чуть больше наружных стен. При этом учитывают способ изготовления ленты. Для монолитного фундамента может быть достаточно ширины сечения 200—300 мм, в то время как сборный рекомендуют делать не менее 400—600 мм. Также этот показатель зависит о глубины заложения. Чем она больше, тем сильнее будут опрокидывающие воздействия (потребуются более мощные стены подвала).
Ленточный фундамент и грунты: почему это так важно
При выборе типа фундамента важно точно знать две характеристики подлежащих грунтов: их несущую способность и пучинистость. Несущая способность выше всего у скальных грунтов; за ними следуют хрящеватые – смесь песка и глины с мелким камнем и щебнем
Песчаные грунты склонны к просадке, свойства песчано-глинистых (супесей и суглинков) зависят от соотношения глины и песка. Самая низкая несущая способность – у грунтов органического происхождения: торфа, сапропеля, ила
Несущая способность выше всего у скальных грунтов; за ними следуют хрящеватые – смесь песка и глины с мелким камнем и щебнем. Песчаные грунты склонны к просадке, свойства песчано-глинистых (супесей и суглинков) зависят от соотношения глины и песка. Самая низкая несущая способность – у грунтов органического происхождения: торфа, сапропеля, ила.
Строительные нормы запрещают опирать фундамент непосредственно на органические грунты со слабой несущей способностью.
Также сложными считаются грунты водонасыщенные и имеющие переменную структуру слоев. Проблема слабых грунтов типична, например, для участков, находящихся на месте осушенных болот. Строительство дома на малозаглубленном ленточном фундаменте на таких грунтах теоретически возможно, но требует довольно затратных работ. Так, если глубина слабонесущего слоя не более 1 м, а под ним находится более «выносливый», то при строительстве слой слабого грунта вынимается и в траншее устраивается подложка из песка либо бетонная подготовка. Также плохой грунт иногда уплотняют механическим способом, заменяют подушкой из гравия либо армируют специальными сетками. Специалисты, однако, рекомендуют в таких ситуациях отказаться от ленточного фундамента в пользу свайного.
Пучинистость грунта прямо связана с его способностью удерживать воду, а морозным пучением называется увеличение объема грунта из-за расширения воды при ее замерзании.
Непучинистые грунты: твердые глины, малоувлажненные гравелистые, песчаные грунты при глубоком залегании грунтовых вод.
Слабопучинистые: полутвердые глинистые; незначительно водонасыщенные пылеватые и мелкие пески, крупнооблмочные грунты с содержанием глин и песка 10-30%.
Среднепучинистые грунты: тугопластичные глинистые, влажные пылеватые и мелкие пески, крупнообломочные грунты с содержанием глин и песка более 30%.
Сильнопучинистые и чрезмернопучинистые: мягкопластичные глинистые, пылеватые и мелкие пески с сильным водонасыщением.
На сильнопучинистых грунтах возможно строительство небольших (1-2 этажа) деревянных домов на малозаглубленном ленточном фундаменте из монолитного железобетона. Для более тяжелых домов будет необходим комплекс работ по понижению уровня грунтовых вод, организации дренажа и водоотведения.
Чем выше стоят грунтовые воды, тем более пучинистыми будут грунты независимо от их состава. Критический для строительства фундамента уровень грунтовых вод различается для разных почв и высчитывается по формуле: нижняя граница промерзания грунта (в метрах) плюс следующее число:
- пески – 0,8-1 м
- супеси 1 – 1,5 м
- суглинки 2 – 2,5 м
- глины 2,5 – 3,5 м.
При залегании грунтовых вод ниже указанных значений они не влияют на степень пучинистости грунтов.
Вообще же сооружение ленточного фундамента на сильнопучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод считается нецелесообразным: в таких условиях лучше всего себя показывает свайно-ростверковый фундамент.
Планируя строительство, лучше всего не экономить на профессиональном обследовании грунта на вашем участке: это поможет избежать больших проблем в будущем. Услуги специалиста стоят денег, однако это вложение себя оправдывает. Спасать дом, фундамент которого деформировался из-за ошибок в оценке свойств подлежащих грунтов, обойдется гораздо дороже.
Мелкозаглубленный монолитный ленточный фундамент на песчаной подушке: этапы строительства
Подготовка основания ленточного фундамента. Перед началом работ дно траншеи утрамбовывают, чтобы избежать осадки грунта. Траншею выстилают геотекстилем для защиты заполняющего грунта и дренажных труб от заиливания. Затем укладывается песчаная подушка из крупного или среднего песка. Толщина слоя зависит от особенностей грунтов: на малопучинистых грунтах она может составлять 30 см, на пучинистых – 80 и более. Существуют рекомендации, согласно которым толщина подушки на грунтах с сильным пучением может быть в 3 раза больше ширины основания ленты фундамента. Песок засыпают слоями по 20 см и тщательно утрамбовывают. На грунтах со слабой несущей способностью для организации подушки используют смесь крупного песка и гравия/щебня в соотношении 40:60. На подушку укладывается слой гидроизоляции.
Опалубка. Чаще всего она собирается из щитов или досок, при этом следует следить, чтобы зазоры между ними составляли не более 2 мм. Существует также современная съемная опалубка в виде стальных металлических решеток в полиэтиленовом кожухе. Верхний край опалубки должен на 5-7 см выступать над расчетным уровнем верха фундамента. Внутри опалубки прокладывается пленочный гидроизолирующий материал (например, полиэтилен), края его загибают за край опалубки и надежно закрепляют.
Опалубка ленточного фундамента
Армирование ленточного фундамента. Следует помнить, что между арматурой и гранями фундамента должен находиться так называемый защитный слой бетона, который можно сформировать с помощью специальных пластиковых фиксаторов для арматуры. Толщина защитного слоя определяется по СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений», определить необходимое количество стержней арматуры и их диаметр можно, воспользовавшись СНиП 52-01-2003 (СП 63.13330.2010).
Бетонирование. Для ленточных фундаментов чаще всего рекомендуют использовать тяжелый цементный бетон марки М200 (класс прочности В15). Однако на пучинистых грунтах или при сооружении фундамента под тяжелый дом с несколькими этажами целесообразно выбирать бетон более высоких марок (М300, М350 или даже М400). Кроме класса прочности, важны такие характеристики бетона, как морозостойкость и водостойкость. Для регионов с зимними температурами в диапазонах -20…-40°С необходим бетон класса морозостойкости F100, для зимних температур -5…-20°С – F 75, в теплом климате (-5°С и выше) достаточно будет F50. Оптимальный класс водостойкости – W4 (нормальный), при высоком уровне грунтовых вод и переувлажненности грунта – W2.
Бетонирование следует начинать после тщательной очистки и обезжиривания опалубки и арматуры, в сухую погоду или при наличии защиты от дождя. Поверхности должны быть сухими. Бетонную смесь укладывают послойно в одном направлении, следя за тем, чтобы толщина слоев была одинаковой – не более 125% длины рабочей части ручного глубинного вибратора. Разрывы при укладке недопустимы. Каждый следующий слой укладывается после виброуплотнения предыдущего слоя и до начала схватывания бетона уже уложенного слоя (1-2 часа). Верхний слой не должен доходить до верхнего края щитов опалубки на 5-7 см. Делать перерывы в процессе категорически нежелательно.
После окончания бетонирования фундамент прикрывают водонепроницаемым материалом. Примерно через 8 часов поверхность бетона начинают периодически поливать рассеянными струями воды с небольшим напором (только при среднесуточных температурах выше +5°С).
Распалубка ленточного фундамента. Ее сроки зависят от температуры окружающего воздуха и свойств бетона. В теплую погоду (среднесуточная температура выше +15°С) снимать опалубку можно примерно через 6 дней, в холодную (+5°С и ниже) – через 10 дней. Специалисты советуют уточнять у производителя скорость набора бетоном марочной прочности и снимать опалубку не раньше достижения 50-80% от нее.
Гидроизоляция. На рынке представлен достаточно большой набор продуктов для гидроизоляции фундамента. Это могут быть обмазочные, наплавляемые, оклеечные или рулонные материалы на основе полимеров или битума, специальные пленки, составы на основе цемента и пр. При выборе следует ориентироваться на свои потребности и финансовые возможности, учитывая, что срок службы недорогих и простых в использовании гидроизоляционных материалов часто бывает небольшим.
Утепление ленточного фундамента необходимо по двум причинам: для защиты гидроизоляционного слоя и для уменьшения теплопотерь, которые при холодном подвале и неутепленном фундаменте могут быть очень существенными. Удобно утеплять фундамент листами пенополистирола толщиной не менее 50 мм (для климата средней полосы). Листы просто приклеиваются поверх гидроизоляции составами без содержания растворителей, выше уровня грунта необходимо дополнительное крепление дюбелями.
Засыпка траншеи и организация отмостки. Перед засыпкой траншеи на ее дно укладываются дренажные трубы в засыпке из щебня толщиной 30 см, обернутой геотекстилем для защиты от заиливания. Продольный уклон труб должен рассчитываться так, чтобы обеспечить беспрепятственный сток воды. После этого траншею засыпают непучинистым грунтом (гравием, щебнем, крупным песком) без крупных твердых включений, которые могут повредить фундамент. Грунт укладывают слоями толщиной 20 см, каждый слой утрамбовывают. После окончательной засыпки грунт должен иметь дренажный уклон, направленный от фундамента с перепадом высоты 15 см.
Для защиты фундамента рекомендуется организация мягкой отмостки с утеплением. Ширина отмостки рассчитывается так, чтобы она в конечном счете выступала на 20 см за край карнизного свеса. Существуют разные технологии обустройства утепленной отмостки, выбор зависит от ваших личных предпочтений.
Формирование фундамента.
Для того, чтобы самостоятельно сделать монолитный фундамент надо сначала вырыть котлован глубиной не менее 60 см. Затем в него засыпается «подушка», а уже сверху укладывается гидроизоляция. Только после этого укладывается арматура, в несколько слоёв, после чего, всё данная конструкция заливается бетоном.
Ленточный фундамент, подходит для пучинистых и глинистых почв. Он формируется из непрерывной ленты железобетона, по периметру несущих всех стен дома. Главный принцип такого фундамента заключается в том, что б основание дома было не только хорошо устойчивым и надёжным, но и лёгким. Фундамент ленточный бывает двух типов: заглубленный и малозагубленный.
Заглублённый фундамент делается следующим образом: основание закладывают на достаточную глубину, для того чтоб не промерзала почва. Следует помнить, что такой фундамент должен быть шире, самих стен дома, примерно на 100 мм, со всех сторон. Цоколь здания, должен иметь – 40 сантиметров минимум. После построения цоколя, укладывается арматура в два ряда, по два слоя. Однако такой вид фундамента имеет свои недостатки.
Во-первых, весь процесс формирования фундамента занимает слишком много времени и сил. Во-вторых, надо сразу иметь определённую сумму денег, чтоб хватило на все стройматериалы, которые следует купить заранее. В-третьих, самому такой фундамент не построить, нужны помощники или строительная бригада, а их труд, тоже должен быть оплачен.
Обычно такой фундамент закладывают, при строительстве многоэтажных домов, или 3-х этажных особняков с подвалом. Если, по проекту, в доме есть подвал, то такой фундамент лучше других видов подойдёт.
Малозагубленный вариант фундамента, намного проще, предыдущего. И отличается от него тем, что подходит для одноэтажных зданий, и закладывается на малых глубинах почвы. Этот вид фундамента малозатратный, и его заложить сможет даже новичок в строительном деле. Здесь самое главное, соблюсти все нужные пропорции.
Итак, для начала, можно обычной лопатой, самостоятельно надо вырыть траншею, глубиной в 60 см. Затем в неё насыпаем «подушку», состоящую из песка с щебнем (гравием). Засыпать следует равномерными слоями по 15 см каждый, желательно несколько раз. Теперь делаем опалубку, и всё это заливаем бетоном.
Теперь в верхней части цоколя делаем каркас из арматуры и надёжно его закрепляем. Ширина цоколя, на 10 см должна быть шире, всех стен в доме. Малозаглублённый фундамент, идеально подходит, для непучинистых, твёрдых слоёв земли.
Построим свой дом
МЗЛФ Ленточный фундамент (ЛФ) представляет собой замкнутый контур (ленту) из железобетона, возводимый под всеми несущими стенами здания и передающий нижележащему грунту нагрузку от здания.
Ленточный фундамент позволяет возводить на своем основании различные строения: от деревянных до блочных и монолитных домов. При этом использовать намного меньшее количество строительных материалов, и проводить меньшее количество земляных работ в сравнении с плитным монолитным железобетонным фундаментом (и в конечном итоге, заметно снижает стоимость всего фундамента), что делает ленточный фундамент самым популярным видом основания при строительстве загородных домов и дач. При возведении фундамента важно правильно провести все предварительные расчёты и определить параметры основания. Одним из таких параметров является ширина фундамента, которая зависит от общей нагрузки на основание и несущей способности грунта. Пример расчета ширины ленточного фундамента для двухэтажного дома из газобетона. Рассчитаем вес двухэтажного дома из газобетона размерами 10*10 м с пятой несущей стеной, длина стен — 50 метров, ЛФ 1,2м*0,4м (высота ленты*ширина ленты)+ цоколь 0,5*0,4 м будет иметь вес=1,7м*50*0,4=34м³*2,5т/м³= 85т; Вес монолитных перекрытий первого, второго этажа — 10*10*0,2*2=40м3= 100тонн; толщина стен из газобетона 0,4м, вес= 5м*0,4*50=100м³*0,5т/м³=50 тонн; Площадь кровли два ската 7,5*11м*2=165 м², Вес кровли + обрешетки+стропил( при условии что это самый тяжелый листовой кровельный материал шифер 19кг/м²) =30 кг/м² 165*0,03=4,95т≈5 т Итого: фундамент с цоколем+стены+перекрытия+кровля= 85+100+50+5=240 т. 240/50= 4,8 тн/м.п. (154тн/50м≈3тн/м.п. при деревянных перекрытиях) Если посчитать вес дома с учетом эксплуатационной и снеговой нагрузок и добавить снеговую нагрузку (нормативная снеговая нагрузка для 3 снегового района vk.com/wall-72891995_96) 16,5 тонн и эксплуатационную на перекрытие 1 и 2 этажа по 25 тн, вес дома составит — 306,5 тн., погонная нагрузка — 6,13 тн/м.п. (220,5/50 = 4,41 тонны на погонный метр при деревянных перекрытиях). Ш ≥ Yn×F/L×Rh, где Ш — ширина подошвы ленточного фундамента, см; L — длина периметра ленты, см ; F — расчетная нагрузка на основание (общий вес дома, в том числе фундамент, полезная нагрузка, снеговой покров…) (кг); Yn = 1,2 — коэффициент надёжности; Rh — несущая способность грунта основания. Величины расчетного сопротивления грунтов в таблицах к записи (R0), даны для глубины заложения фундамента 1,5…2 м. Если глубина заложения фундамента меньше чем 1,5 м. то расчетное сопротивление грунта (Rh) определяется по формуле: Rh = 0,005R0(100 +h/3), где h — глубина заложения фундамента, см Если глубина заложения фундамента больше чем 2 м. то расчетное сопротивление грунта (Rh) определяется по формуле: Rh = R0 + kg(h — 200), где h — глубина заложения фундамента в см, g — вес столба грунта, расположенного выше глубины заложения фундамента (кг/см2); к — коэффициент грунта (для песка — 0,25; для супеси и суглинка — 0,20; для глины — 0,15). vk.com/postroim_svoi_dom Определим несущую способность Rh для пористой супеси на глубине 120 см (показатель текучести — ΥL = 1, Rο= 2 кг/см²) Rh = 0,005•1(100 +120/3) = 1,4 кг/см² Ш ≥ Yn×F/L×Rh Ш ≥ 1,2•306500кг/5000см•1,4кг/см²= 52,5 см — при монолитных перекрытиях Ш ≥ 1,2•220500кг/5000см•1,4кг/см²= 37,8 см при деревянных перекрытиях. В расчёте приведено одно из слабых оснований с низкой несущей способностью, при устройстве песчаной подушки с послойным уплотнением из песков крупных и средней крупности под ЛФ толщиной ≈ ширине ЛФ и на 10 см шире фундамента в каждую сторону значение Rh=2кг/см². Ш ≥ Yn×F/L×Rh Ш ≥ 1,2•306500кг/5000см•2кг/см²= 37 см — при монолитных перекрытиях Ш ≥ 1,2•220500кг/5000см•2кг/см²= 26,5 см при деревянных перекрытиях.
#Ширина#ленточного#фундамента
#Построим#свой#дом
Монтаж ленточного основания
Всю технологию монтажа ленточного фундамента можно подразделить на этапы:
- Подготовка к работам.
- Монтаж траншейной системы и опалубки с распорками.
- Установление и обвязка арматуры.
- Заливка бетонного раствора.
- Гидроизоляция фундамента.
- Засыпка грунта.
Подготовительные работы
На этом этапе производят все расчеты, и досчитывают стоимость фундамента. Затем делается разметка на участке
При помощи колышков и шнура нужно произвести разметку будущего фундамента Рассчитать стоимость фундамента важно, так как без точных результатов можно получить излишние расходы
Нужно воспользоваться специальным калькулятором, каких множество в интернете, или вооружиться обычным. Считать кубатуру ленточного основания нужно по формуле: ДхШхВ, где д-длина, Ш-ширина, В-высота
При этом важно, что фундамент не имеет форму трапеции, а параллелограмма. Так для заливки платформы длиной 240, шириной 40 и высотой 60 (240х40х60), нужно примерно 6 кубов бетона
Но по личному опыту скажу, что к этой цифре лучше прибавить 10%, так как выполнить абсолютно ровный фундамент своими руками сложно.
Проще говоря кубатура высчитывается, проецируя форму фундамента на подходящую ему геометрическую фигуру. Если конструкция сложная, то ее разделяют схематично на более простые, и высчитывается их кубатура. Эти цифры в конце суммируются.
Основные работы
Монтаж всегда начинают от нулевого цикла. Если говорить о мелко заглубленном основании, то сначала роется траншея по разметке глубиной от 60 см. Затем укладывается подушка из гравия и песка в 25 -30 см. Размер подушки зависит от будущей высоты фундамента и геодезии. Связывается система из арматуры с диаметром 10-16 мм.
Связка должна быть замкнутой системой без разрывов с шагом крепления 10-20 см. После этого из обрезных досок 40х150-200 делается опалубка с распорками. После этого при помощи труб монтируют будущие отдушины. Затем в эту конструкцию заливают бетон. Причем высота опалубки должна быть не менее 30 см. Эта высота в дальнейшем будет высотой цоколя дома.
Для изготовления бетона используется песок, щебень и цемент М 250 или 400. Это можно сделать самостоятельно, или при помощи специальной машины, которой нужен подъезд. Если его нет, то придется дополнительно заказывать бетононасос. А это лишние расходы. Каждый слой бетона заливается отдельно и трамбуется до полного расхода запланированного объема. После полного просыхания конструкции опалубка снимают.
Как рассчитать кубатуру бетона для фундамента?
В большинстве случаев объем бетона считается по кубатуре опалубки. То есть, каков объем внутренней части опалубки, столько и следует заказывать (или готовить) бетона.
Причем кубатуру опалубки можно определить на этапе расчетов, по чертежам и по данным, снятым с готовой конструкции. Причем последний вариант, будет немного точнее первого.
Впрочем, любители простых решений могут использовать особый калькулятор-расчет кубатуры фундамента – специальную программу, которой скармливают предполагаемые габариты основания (длину, ширину, высоту, толщину стенки). В итоге, пользователи программы получают не только точный расчет объема используемого раствора, но и рекомендации по самостоятельному приготовлению бетона из песка цемента и щебня.
Как видите, существует множество способов вычислить кубатуру основания и объем раствора, используемого для заливки фундамента. И далее по тексту мы приведем самые простые способы расчетов, адаптированных под конкретные конструкции оснований.
Расчет кубатуры монолитной плиты
Такое основание представляет собой монолитный, прямоугольный параллелепипед, грани которого можно замерить по готовой опалубке или по чертежам.
Объем такой опалубки вычисляется просто – для этого нужно перемножить площадь подошвы фундамента и высоту опалубки. При этом площадь подошвы равна произведению ширины и длины будущего ростверка.
Если перейти от формулировок к цифрам, то кубатура фундамента с габаритами ростверка 10х12 метров и высотой плиты в 0,4 метра равняется 48 кубическим метрам (10м х 12м х 0,4м = 48 м3).
Разумеется, при точных расчетах из этого объема требуется вычесть кубатуру армирующей сетки, но такие размеры делают подобные вычисления бессмысленными.
Расчет кубатуры ленточного основания
Ленточное основание это тот же прямоугольный параллелепипед, только с полой внутренней частью. Причем внутри основания могут располагаться еще и элементы для поддержки межкомнатных перегородок.
Впрочем, несмотря на немного усложненную форму, объем ленточной опалубки можно вычислить без особых усилий. Для этого нужно вычесть из объема прямоугольного параллелепипеда, образованного внешними стенками опалубки, объемы такой же геометрической фигуры, образованной внутренними стенками опалубки.
После этого к полученному результату можно добавить объемы внутренних лент, поддерживающих межкомнатные перегородки. Причем поперечные, внутренние ленты (относительно лицевой стороны фасада) считают, как один параллелепипед, а продольные – как два параллелепипеда, примыкающие к поперечной ленте.
И если перейти от формул к цифрам, то объемы основания 10х12 метров с шириной ленты в 0,4 метра, заглубленного в грунт на 2 метра и дополненного одной внутренней лентой, толщиной в 0,5 метра, вычисляются следующим образом:
- Определяем объем внешнего параллелепипеда 10м х 12м х 2м = 240 м3.
- Вычисляем объем внутреннего параллелепипеда (10-0,4-0,4)м х (12-0,4-0,4)м х 2м = 206,08 м3.
- Подсчитываем разницу объемов 240 м3 – 206,08 м3 = 33,92 м3 – именно такой объем имеет лента под несущими стенами строения.
- Объемы внутренней ленты вычисляются просто (10-0,4-0,4)м х 0,5м х 2м = 9,2 м3.
- Общий объем заливки равен 33,92 м3 + 9,2 м3 = 43,12 м3.
Расчет кубатуры столбчатого основания
Кубатура столбчатого основания определяется как сумма двух геометрических фигур – широкого и низкого параллелепипеда-подошвы и высокого и узкого параллелепипеда-столба.
Указанное значение умножается на общее количество столбов в основании, расположенных вдоль периметра фасада с шагом в 2 метра.
В цифрах объем столбчатого основания под дом в 6х6 метров, с общим количеством столбов в 20 штук (четыре угловых и 16 промежуточных), основания которых имеют габариты в 0,5х0,5х0,2 метра, а столбы 0,3х0,3х0,8 метра, рассчитывается следующим образом:
- Общий объем основания равен 20 х 0,5 х 0,5 х 0,2 = 1м3.
- Общий объем столбов равен 20 х 0,3 х 0,3 х 0,8 = 1,44 м3.
- Общий объем заливки равен 1+1,44 = 2,44 м3.
Расчеты буронабивного основания с монолитным ростверком
Кубатура этого типа основания вычисляется, как сумма кубатур столбов (цилиндров) и плиты ростверка (прямоугольного параллелепипеда). То есть, как и в предыдущих случаях, мы разбиваем сложную заливку на множество простых фигур и, вычислив их объем, добираемся до искомого результата.
Причем объем колонны вычисляется как произведение площади ее основания на высоту от подошвы до нижней границы ростверка. А площадь основания (круга) равна одной четверти от произведения удвоенного диаметра и константы π (3,14)
В числовом выражении кубатура фундамента на 20 столбах диаметром 0,4 метра и глубиной погружения в грунт в 2,5 метра, которые поддерживают ростверк с габаритами 10х12х0,3 метра, вычисляется следующим образом:
- Объем столбов равен 20 х (1/4 х 3,14 х 0,4х0,4) х 2,5 = 6,28 м3.
- Объем ростверка равен 10 х 12 х 0,3 = 36 м3.
- Общий объем равен 36 + 6,28 = 42,28 м3.