Они могут использоваться под разные дома на различных типах грунтов, расчет их можно сделать своими руками. Для этого не нужны знания высшей математики или сопромата. Есть метод, при котором все просто, правда, громоздко: придется собирать много данных. Этот расчет ленточного фундамента называется «по несущей способности грунта». Но предварительно вам нужно будет собрать нагрузки от дома: рассчитать какая масса будет приходится на каждый квадратный метр (сантиметр) основания. Затем, подбирая ширину подошвы фундамента, выбрать оптимальную ее ширину.
Метод расчета
Мы точно знаем, что первым строится фундамент. Но проектируется он в последнюю очередь. Его задача передать нагрузку от дома. А ее мы будем знать лишь после того, как определимся с типом всех строительных материалов и их объемов. Так что до начала расчета фундамента необходимо:
- начертить план всего здания со всеми простенками;
- решить, нужен или нет подвал, и какой он должен быть глубины, если нужен;
- знать высоту цоколя и материал, из которого он будет сделан;
- определиться с типом и толщиной используемых материалов для утепления, ветрозащиты, гидроизоляции, отделки как внутри, так и снаружи.
По всем используемым во время стройки материалам нужно найти их удельный вес. Желательно составить таблицу: работать будет проще. Только после этого можно приступать к расчету.
Ленточный фундамент чаще всего делают монолитным или . Намного реже сегодня делают кирпичные или бутобетонные ленты: они менее надежны, но при этом для их строительства требуется большее количество материала, хотя стоимость его может быть меньше.
Условно расчет ленточного фундамента можно разбить на несколько этапов:
- Определение нагрузки на фундамент.
- Выбор параметров ленты.
- Корректировка в зависимости от условий.
Теперь обо всех этапах подробнее.
Сбор нагрузок на фундамент
На этом этапе суммируется масса всех строительных материалов, которые используются для строительства:
Как уже говорили, к этому моменту уже должен быть готов план здания с более-менее точными размерами. Расчет массы используемых строительных материалов несложен: находите площадь, на которой он будет расположен, умножаете на удельный вес, получаете массу.
Если рассчитываемый элемент прямоугольный, его площадь находите, перемножив длину сторон. Если считаете в метрах, получаете м 2 . Умножив на толщину материала в тех же единицах (в метрах) получаете объем в кубометрах — м 3 . Так работать будет удобнее: большая часть удельной массы стройматериалов дается в килограммах на кубометр (кг/м 3). Перемножив найденный объем с удельным весом материала получаете массу материала для этой плоскости.
Пример расчета массы стены
Чтобы стало понятнее, приведем пример. Посчитаем сколько весить будет стена из профилированного соснового бруса 150*150 мм, с обшивкой из липовой вагонки толщиной 14 мм, обрешетка из соснового бруска 50*20 мм. Стена длиной 4 м и высотой 2,8 м.
Удельный вес закупленного соснового бруса (может быть разным) 570 кг/м 3 , вагонки 530 кг/м 3 , бруска 510 кг/м 3 .
Площадь стены: 4 м * 2,8 м = 11,2 м 2 .
Объем бруса в стене будет 11,2 м 2 * 0,15 м (толщина бруса) = 1,68 м 3 .
Умножив объем на удельный вес бруса, получим массу стены: 1,68 м 3 * 570 кг/м 3 = 957,6 кг.
Теперь находим объем вагонки на стене: 11,2 м 2 * 0,014 м (толщина вагонки) = 0,16 м 3 .
Сколько весит вагонка узнаем, умножив ее удельный вес на объем: 0,16 м 3 * 530 кг/м 3 = 84,6 кг.
Количество обрешетки считают по-другому: определяем сколько планок прибивается. Мы будем прибивать обрешетку вдоль с шагом 60 см. Получится 5 планок длиной 4 м. Погонных метров всего будет 20. Теперь находим объем: 20 м.п. * 0,05 м * 0,02 м = 0,02 м 3 .
Теперь находим массу обрешетки: 0,02 м 3 * 510 кг/м 3 = 10,2 кг.
Теперь находим массу всех материалов для стены : 957,6 кг + 84,6 кг + 10,2 кг = 1052,4 кг.
Мы рассчитали, что масса стены площадью 11,2 м 2 будет 1052,4 кг. Получается, что один квадрат весит 1052,4 кг / 11,2 м 2 = 93,96 кг/м 2 . Теперь посчитав, площадь всех стен с такой отделкой, можем найти их общую массу. Пусть общая их площадь 42 м 2 . Тогда весить они будут 42 м 2 * 93,96 кг/м 2 = 3946,32 кг.
По такой методике находите массу всех перечисленных элементов. Если они имеют сложную геометрию, разбиваете их на простые фигуры и так определяете площадь. С остальным проблем быть не должно.
Кроме стройматериалов на фундамент будет давить вся обстановка в доме: мебель, техника, люди и т.д. Считать все это очень уж долго, так что при планировании принимают, что на один квадратный метр площади полезная нагрузка составляет 180 кг/м 2 . Чтобы узнать общую полезную нагрузку дома, его площадь (всех этажей) умножаете на эту цифру.
В большинстве регионов необходимо еще учитывать нагрузки на фундамент от снега. Снеговые нагрузки определены по регионам (смотрите фото), их значения приведены в таблице.
Снеговые нагрузки по России (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)
Но так как кровли разные, а них скапливается разное количество снега. Потому в зависимости от угла ската применяются коэффициенты:
- угол наклона меньше либо равен 25° — коэффициент равен 1 (снеговая нагрузка берется из таблицы без изменений);
- угол наклона больше либо равен 60° — коэффициент равен 0 — снеговая нагрузка не учитывается.
Во всех остальных случаях (угол наклона кровли от 25° до 60°) значения выбирают от 0 до 1 (строят график и по нему определяют коэффициент).
Снеговые нагрузки по Украине (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)
Пример : пусть снеговая нагрузка в регионе 180 кг/м 2 , общая площадь кровли 65 м 2 , коэффициент учета угла ската кровли 0,82 (угол наклона около 30°). Находим снеговую нагрузку: 65 м 2 * 180 кг/м 2 * 0,82 = 9594 кг.
Эту нагрузку необходимо будет добавить к массе дома и его полезной нагрузке.
Расчет ленточного фундамента: определяем ширину подошвы
При расчете ленточного фундамента необходимо будет определить два его параметра:
- + высота цоколя = высота;
- ширина ленты;
Третий — длина — известен. Это сумма длин всех стен, под которыми будет закладываться фундамент.
Пусть мы примем, что глубина залегания фундамента для наших условий — ниже уровня промерзания грунта, высота цоколя — 20 см. Грунт промерзает в нашем регионе на 1,4 м. По рекомендациям фундамент должен находится на 15 см ниже уровня промерзания. Получаем общую высоту: 1,4 м + 0,2 м + 0,15 м = 1,75 м.
Выбираете ширину фундамента в зависимости от материала и расстояния между стенами (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)
Расчет нагрузки на фундамент
Теперь нужно найти, с какой силой будет давить дом на фундамент. Для этого общую массу дома (масса всех элементов + полезная нагрузка + снеговая) делим на площадь фундамента.
Площадь ленточного фундамента находим умножив ее длину на выбранную в предыдущем пункте ширину. Потом общую нагрузку от дома делим на площадь фундамента в квадратных сантиметрах. Получаем удельную нагрузку на каждый квадратный сантиметр ленточного фундамента.
Пример. Пусть нагрузка от дома 408000 кг, площадь ленточного фундамента (длинна 4400 см, ширина 30 см) — 132000 см 2 . Разделив эти значения, получаем: на каждый сантиметр давит 3,09 кг.
Теперь необходимо узнать, выдержат ли грунты под подошвой фундамента это значение. Любой грунт в состоянии выдержать какое-то давление. Эти значения просчитаны и занесены в таблицу. Находим тип грунта под подошвой фундамента (определяется геологическими исследованиями) и смотрим его удельную несущую способность.
Несущая способность грунтов — сравниваем найденную нагрузку от дома с нормативной для вашего грунта
Если несущая способность грунта больше чем нагрузка от дома, все выбрано правильно. Если нет, необходимо вносить корректировки.
Корректировка параметров
Если нагрузка, передаваемая через ленточный фундамент, для данных грунтов велика, выхода два: использовать при строительстве более легкие материалы или увеличить ширину ленты.
Изменение материала очень трудоемко: часто изменение одного материала тянет за собой цепочку изменений параметров целого ряда других. В результате расчет массы приходится переделывать. Потому чаще увеличивают толщину ленты в фундаменте. Этим увеличивается уменьшается удельная нагрузка. Но слишком широкий ленточный фундамент (шире 60 см), особенно глубокого заложения, невыгоден экономически: большой расход материала и трудозатараты. В этом случае необходимо сравнивать стоимость нескольких типов фундамента.
Не забудьте после изменения ширины ленты пересчитать ее массу и соответствующим образом откорректировать массу строения.
Как рассчитать кубатуру фундамента
Учитывать массу фундамента лучше рассчитывая его объем: эта цифра вам пригодится при заливке фундамента: будете знать, сколько заказывать бетона или сколько материалов потребуется закупить.
Все исходные данные уже известны: высота, ширина и длина ленты. Их перемножаете, получаете кубатуру фундамента.
Например, посчитаем объем фундамента для рассчитанной ранее ленты: длинна 44 м, ширина 30 см (0,3 м), высота 1,75 м. Перемножаем: 44 м * 0,3 м * 1,75 м = 23,1 м 3 . Фактически расход, скорее всего, будет немного больше: порядка 25 кубов. На эту цифру и ориентируйтесь при заказе бетона.
Калькулятор фундамента поможет вам самостоятельно произвести расчет требуемого объема бетона для заливки фундамента, а также рассчитает количество опалубки и арматуры. Стоит отметить, что параметр «Высота фундамента» включает в себя, как глубину подземной части, так и высоту надземной.
Если у вас межкомнатные перегородки не представлены конструкцией несущего типа, тогда под них используется более легкий слой фундамента, имеющий свои геометрические показатели, и вам необходимо произвести расчет фундамента для перегородок отдельно в калькуляторе, а затем суммировать полученные данные.
Расчет фундамента
Прежде чем начать строительство дома, первым делом вы должны ознакомиться с составом почвы, так как от качественных показателей грунта зависит как выбор типа фундамента, так и затраты, связанные с процессом строительства.
Следующим этапом следует произвести расчет фундамента, а именно рассчитать постоянную нагрузку от самого дома, и временную - от ветра и снежного покрова, для того, чтобы определить, выдержит ли грунт нагрузку от дома и фундамента.
Затем вы можете приступить к расчету объема бетона для фундамента. Для этого следует длину конструкции, а сюда входит, как периметр с внешней стороны, так и длина абсолютно всех перегородок между комнатами, умножить на ее высоту и ширину, но при условии, что лента фундамента имеет по всей длине одинаковое сечение.
Объем бетона V = L * A * B , где
L - Длина фундамента
A - Высота фундамента
B - Ширина фундамента
Если вы планируете приготовить бетон самостоятельно, то вам следует знать, что бетон чаще всего готовят из цемента марок М 500 и М 400 с применением песка и щебня. Рассчитывая пропорции бетона, следует учитывать множество факторов, такие как, фракции щебня и песка, их плотность, требуемые качества бетона. В таблице «Пропорции бетона» указаны усредненные данные.
При расчете арматуры для армирования фундамента, стоит знать, что нагрузку на себя принимают продольные прутки, и поэтому для них используется ребристая арматура, в основном 10-12 мм, а вертикальные и поперечные прутки делают из гладкой и тонкой арматуры, так как они не несут нагрузки.
Для быстрого расчета объема бетона для заливки фундамента, а также всех необходимых строительных материалов, вы можете воспользоваться нашим калькулятором фундамента, расположенным выше.
Расчёт фундамента под дом – важнейший этап строительства, который лучше было бы поручить профессиональным инженерам-проектировщикам.
Однако если стройка планируется не выше двух этажей и вы уверены в своих силах, тогда можете взяться за расчёт самостоятельно.
Главное лишь всё учесть.
Основные функции
Фундамент является главной несущей конструкцией дома
.
Его главные задачи:
- Выдержать вес всего здания.
- Равномерно распределить нагрузку на грунт.
- Предотвратить подтопление талыми и подземными водами.
Виды фундамента для дома
Прежде чем проводить расчёт основания дома, необходимо определиться какой тип фундамента вы будете использовать для своего строения .
По типу конструкции они подразделяются на:
- ленточные;
- плитные;
- столбчатые;
- свайные.
Плитным называют монолитную железобетонную плиту , уложенную в углублённый и выровненный грунт. Редкое использование этого типа основания, несмотря на возможность применять его на неблагоприятном грунте, объясняется дороговизной .
Столбчатый – это конструкция из столбов, соединённых балками между собой. Хотя такой вариант и самый дешёвый , его рекомендовано применять для неподверженных температурным изменениям грунтов. К тому же, он способен выдержать только небольшой деревянный дом .
Фундамент на сваях может быть использован на слабых грунтах
или при строительстве многоэтажного дома. Однако необходимость задействовать множество техники значительно поднимает стоимость всего здания.
Глубина заложения
Показатель глубины заложения в прямой зависимости от следующих факторов:
- уровень грунтовых вод;
- глубина промерзания грунтов (ниже представлены данные по регионам);
- состояние грунтов, их пучинистость, просадочность и др.;
- высота возводимого здания;
- конструктивные особенности (например, запланированный подвал значительно углубит фундамент );
- наличие в непосредственной близости подземных коммуникаций, зданий и сооружений.
Расчёт нагрузки на основание
Принимаясь за расчёт фундамента под дом, вначале вычислите нагрузку, которую он будет держать .
Для этого рассчитайте площадь поверхности всех стен, перекрытий и кровли, умножьте площадь каждой конструкции на её удельный вес, который можно взять из нижеприведённой таблицы.
Не забывайте также, что к весу дома позже прибавится мебель, бытовая техника, вещи и, конечно же, люди
. Всё это тоже надо учесть, когда производите расчёт нагрузки на основание, поэтому считайте лучше с запасом.
Вычисление нагрузки на грунт
Следующим шагом в расчётах является определение нагрузки на грунт. Чтобы понять, сможет ли грунт выдержать здание, необходимо просчитать вес основания дома .
Для этого вычислим объём основания , воспользовавшись математическими формулами, и умножим его на плотность бетона (средние показатели плотности разных видов бетона можно найти в таблице ниже).
Затем проведём несложные вычисления по формуле:
(ВФ+ВД)/Ппф, где ВФ — вес фундамента, ВД — вес дома, Ппф — площадь подошвы основания.
Таким образом, мы определили, сколько килограмм нагрузки должен нести на себе 1см2 грунта .
Теперь важно соотнести требуемую нагрузку на грунт с допустимыми значениями, указанными в таблице.
Если полученная в ходе вычислений нагрузка больше расчётного сопротивления заданного типа грунта, нужно увеличить опорную площадь дома, а именно:
- Ленточный можно сделать расширенным к основанию (поперечное сечение выглядит как трапеция ).
- Увеличить ширину фундамента-параллелепипеда.
- Для столбчатого основания можно увеличить диаметр столбов или их количество .
Важно! При увеличении размеров основания, конструкция дома станет тяжелее. Поэтому обязательно повторно просчитайте нагрузку на грунт!
Расчет количества бетона, проволоки и арматуры
Определившись с размерами фундамента, нужно просчитать, сколько арматуры, проволоки и бетона нам понадобится .
С последним как раз всё просто. Объём бетона равен объёму фундамента , который мы уже нашли, когда считали нагрузку на грунт.
А вот какой использовать металл для армирования, ещё не решено. Здесь всё зависит от вида основания .
Арматура в ленточном основании
Для данного типа фундамента используют лишь два пояса армирования и арматуру толщиной до 12 мм. Горизонтальные продольные прутья арматуры подвергаются большей нагрузке, чем вертикальные или поперечные.
Поэтому по горизонтали кладут ребристую арматуру, а по вертикали – гладкую.
Длину ребристой арматуры несложно высчитать, если умножить общую длину основания на количество рядов прутков. Если фундамент узкий (40 см), достаточно и двух продольных прутков на каждый пояс. В противном случае, количество арматуры в поясе придётся увеличить.
Поперечные прутья монтируют через каждые 0,5 м , отступая по 5-10 см от края фундамента. Определяем количество соединений, поделив всю длину фундамента на 0,5 (шаг между пересечениями) и прибавив 1.
Чтобы найти длину гладкой арматуры , необходимой для одного пересечения, используем формулу:
(ШФ — 2*от)*2 + (ВФ – 2*от)*Р, где ШФ и ВФ – ширина и высота фундамента, от – отступ от края фундамента, Р – количество рядов арматуры в поясе.
После этого перемножаем два получившихся значения, получая количество необходимой для фундамента гладкой арматуры .
Затраты вязальной проволоки для фундамента – это произведение расхода проволоки для одной связки (30 см), количества связок на одном пересечении (приравнивается к количеству рядов арматуры, помноженному на 4) и количества соединений.
Арматура в плитном основании
Для плитного основания применяют ребристую арматуру толщиной 10 мм и больше, укладывая её сеткой, с шагом в 20 см.
То есть на два пояса армирования понадобится:
2*(ШФ*(ДФ/0,2+1) + ДФ*(ШФ/0,2+1)) м арматуры, где ШФ – ширина, ДФ – длина фундамента.
Чтобы соединить две плоскости каркаса, нужно каждое пересечение верхней сетки соединить с соответствующим пересечением нижней .
Учитывая толщину плиты и удалённость каркаса от поверхности плиты, определим необходимое для соединения поясов количество арматуры , используя формулу:
((ДФ/0,2+1)*(ШФ/0,2+1))*(ТП-2*от), где ТП – толщина плиты, от – отступ от поверхности.
Достаточно сложить два полученных числа, чтобы знать, сколько арматуры понадобится для плитного фундамента .
Длина вязальной проволоки рассчитывается, исходя из формулы:
Общая смета
Подводя итог, чтобы вся изложенная теория стала чуточку понятнее, приведём пример расчёта основания для одноэтажного дома .
Здание габаритами 6х10 м, с внутренней шестиметровой стеной. При этом высота первого этажа – 3 м, а высота чердака – 2 м.
Как вы видите, расчёт фундаментов – не настолько сложная наука, чтобы отказываться от стройки своими силами, и данный пример расчёта фундамента приведён здесь как главное доказательство.
Перед строительством любого сооружения необходимо выбрать тип фундаментной конструкции.
Она является наиболее значимой частью здания.
От её надёжности и прочности будет зависеть продолжительность срока службы строения.
Правильный ответ на этот вопрос позволит избежать ошибок при возведении фундаментного основания и сэкономить количество необходимых материалов.
На начальном этапе следует определить характеристики почвы на участке строительства. Для этого необходимо выкопать несколько ям в различных местах и взять пробы грунта.
Различают почвы следующих типов:
- В состав лессовидного грунта входит глина с большим содержанием пылевидных элементов. Земля имеет рыхлую структуру;
- Биогенные почвы состоят из песка и торфяника;
- Глинистый грунт включает в себя песок и глину. На её несущую способность оказывает большое влияние процентное содержание влаги. Сухой грунт может выдержать большое давление;
- Скальная почва характеризуется жёсткой структурой;
- Полускальный грунт отличается от скальной породы отсутствием прочной связи между составляющими элементами;
- Песчаная почва состоит из глины, кварца и различных минералов.
Как выбрать тип основания
Определив вид грунта, можно переходить к выбору подходящей . В местности со скальной и полускальной почвой можно использовать любой тип фундамента, кроме свайной основы.
Для биогенных, глинистых, песчаных и лессовидных грунтов характерно наличие определённой степени пучинистости.
В зимний период может наблюдаться увеличение объёма грунта в результате перехода воды в твёрдое состояние.
При выборе фундаментного основания для подобной почвы необходимо учитывать уровень расположения грунтовых вод.
Если они находятся на глубине, не превышающей один метр, используют плитный фундамент. В случае более глубокого размещения подземных вод применяют ленточное основание.
Уровень промерзания почвы. Для пучинистой почвы подойдёт плиточное устройство фундамента. Его следует закладывать на небольшой глубине.
Также в случае пучинистого грунта можно использовать свайную или заглубленную ленточную конструкцию. Нагрузку на фундаментную основу.
Подготовительный этап расчёта ленточного основания
Параметры фундаментного сооружения можно определить с помощью двух способов: вычислив несущую способность грунта и определив степень его деформации. Более простым считается первый метод.
При строительстве дома первой начинается строиться фундаментная основа. Но к её проектированию приступают на последнем этапе. Основная роль фундамента – равномерное распределение нагрузки строения на почву.
Предлагаю к просмотру полезное видео:
А её величину можно узнать только после определения типа используемых материалов и их веса. Перед началом расчёта следует:
- Начертить схему всего строительного сооружения, обозначить на ней все простенки;
- Определить, нужны ли подвальные помещения, рассчитать их глубину;
- Определить высоту цокольной конструкции и тип используемого строительного материала;
- Выбрать тип и толщину утеплительных и гидроизолирующих покрытий для внутренних и наружных поверхностей;
- Узнать вес применяемых строительных материалов;
- На основании этих данных составить таблицу.
Расчёт ленточной фундаментной конструкции
Учитывая характеристики грунта, уровень промерзания и расположение подземных вод подбирают размеры площади фундаментного основания.
Производя расчёты, следует также учитывать существующие нагрузки. Они могут носить постоянный или временный характер. К временным нагрузкам относятся нагрузки, которые создаёт ветер и снежный покров.
Для каждого конкретного региона они имеют различные значения. Величина постоянных нагрузок не изменяется с течением времени. К такой нагрузке относится вес строительного сооружения.
Производя расчёт площади фундаментной конструкции, следует учитывать, что на 1 см2 фундамента должна приходиться нагрузка, значение которой не превышает несущую способность почвы.
При расчёте также учитывается количество этажей, высота и габаритные размеры строения. Определяют характеристики и плотность почвы.
После этого переходят к расчёту величины постоянных нагрузок, которые создают стены, перекрытия и кровля. После уточнения полученных размеров начинают возводить основание в соответствии с используемой технологией.
Последовательность проведения работ
Технологический процесс возведения ленточной фундаментной конструкции включает в себя следующие этапы:
- Производятся подготовительные работы. Размечается строительный участок;
- Роются траншеи и обустраиваются;
- Изготавливается и монтируется деревянная опалубка;
- Монтируется и крепится арматура;
- Производится заливка бетонного раствора;
- Обустраивается гидроизоляционное покрытие;
- Осуществляется засыпка почвы.
Осадка фундаментной основы
Одним из наиболее распространённых дефектов фундаментной основы является её проседание. Подобный дефект не имеет чётких закономерностей и может проявиться неожиданно.
В результате этого строительное сооружение начинает разрушаться, на стенах могут появиться трещины.
При морозном пучении почва опускается, и основание может просесть. Осадка происходит при вертикальном смещении фундамента.
Причиной её возникновения могут быть:
- Некачественная закладка основания;
- Желание сэкономить денежные средства;
- Использование некачественных строительных материалов.
Для того, чтобы остановить осадку фундаментной основы необходимо:
- Нанести защитное покрытие на поверхность фундамента для исключения воздействия влаги;
- Обустроить вентиляционную систему, способствующую самостоятельному испарению жидкости;
- Изготовить отмостку в наклонной плоскости фундамента;
- Установить систему, позволяющую осуществлять качественный слив воды с крыши строительного сооружения.
Ленточный фундамент — пожалуй самый популярный вид фундамента, применяемый в малоэтажном строительстве. Связано это прежде всего с его универсальностью, так как на нём можно строить дом практически из любых материалов. Другой вопрос, что это не всегда экономически целесообразно, но об этом позже. Что представляет из себя данный вид фундамента, понятно из его названия. Это единая конструкция в виде ленты из определённого твёрдого строительного материала расположенная под всеми несущими стенами здания.
По конструктивному исполнению различают монолитные и сборные ленточные фундаменты. Монолитный — сделанный из монолитного железобетона, сборный — фундамент из блоков ФБС или из мелкоштучных материалов (кирпич, бутовый камень).
По глубине залегания ленточные фундаменты делят на заглубленные и мелкозаглубленные, о которых отдельно говорилось
В данной статье будет рассмотрен именно заглубленный монолитный ленточный фундамент.
Основные достоинства:
- высокая прочность и способность выдерживать значительный вес дома;
- большая надёжность и долговечность;
- возможность построить собственными силами;
- возможность соорудить цокольный этаж (подвал).
Недостатки:
- значительные трудовые затраты, в связи с большим объёмом земляных и бетонных работ;
- значительные материальные затраты на бетон и арматуру;
- скажем прямо, сомнительная перспектива сделать качественный фундамент без привлечения строительной техники (об этом ещё будем говорить).
Нельзя выбирать заглубленный ленточный фундамент при строительстве на органических, лессовых грунтах, на торфяниках, на жирных водонасыщенных (пусть даже сезонно) глинах, на мелких и пылеватых песках, особенно подверженных увлажнению.
Важно: Уровень грунтовых вод в идеале не должен подниматься ближе чем на 2 метра к подошве фундамента. В противном случае, возможность выбора данного типа фундамента (особенно при строительстве массивного кирпичного дома) лучше установить при проведении геолого-геодезических изысканий, т.к. она будет определяться именно составом грунтов и его однородностью на площадке. Возможно от данного типа фундамента придётся отказаться или нужно будет делать дренажную систему. Помните, что у ряда грунтов при увлажнении очень сильно изменяется несущая способность. Это может привести к печальным последствиям.
Основные ошибки при строительстве.
- необдуманный и не обоснованный никаким расчётом выбор основных геометрических параметров ленты фундамента, таких как его высота и ширина.
- заливка бетона непосредственно в выкопанную траншею, без принятия мер по его гидроизоляции и утеплению;
- ошибки при выполнении армирования фундамента и при закладке в ленту бытовых коммуникаций;
- другие ошибки связанные с технологией выполнения работ.
Теперь рассмотрим, как данных негативных факторов избежать.
Расчет ленточного фундамента.
При расчёте необходимо сравнить между собой суммарный вес всего дома и самого фундамента с несущей способностью грунта. Первое должно быть меньше второго, к тому же с определённым запасом. Сделать это можно в следующей последовательности:
I) Обследуем участок застройки. Вся информация по этому вопросу изложена
Основываясь на полученных данных принимаем глубину заложения фундамента на 30-50 см больше расчётной глубины промерзания. При этом Вы должны понимать, что отталкиваясь от расчётной глубины, придётся в первую же зиму соблюдать выбранный тепловой режим в доме. Проще говоря дом должен отапливаться. В противном случае, если дом будет стоять зиму холодным, в расчёт берётся нормативная глубина промерзания.
Ширину ленты фундамента первоначально принимаем равной 20 см. Это минимальное значение, которое в дальнейшем расчёте при необходимости будет увеличиваться.
II) Определяем вес дома , который будет действовать на несущий слой грунта.
Приближенный удельный вес отдельных конструктивных элементов дома приведён в следующей таблице:
Также учтите, что снеговая нагрузка при наклоне скатов более 60º принимается равной нулю.
III) Рассчитываем вес самого фундамента. Из проекта дома нам известна общая длина фундаментной ленты. Её высоту и ширину определили выше, в пункте I . Перемножаем эти значения, получаем объём ленты. Умножаем его на удельный вес железобетона, равный 2500 кг/м³ и тем самым получаем вес фундамента.
Прибавляем эту цифру к весу дома (пункт II ) и получаем суммарную нагрузку на несущий грунт (Р, кг).
IV) Теперь рассчитываем минимально допустимое значение необходимой ширины подошвы фундамента B (см) по формуле:
B = 1,3×Р/(L×Rо) ,
где 1,3 — коэффициент запаса несущей способности;
Р — общий вес дома с фундаментом (пункт III), кг;
L — длина ленты (переведена в сантиметры), см;
Rо — сопротивление несущего грунта, кг/см². Значение его ориентировочно принимаем по таблице ниже:
Ещё раз отметим, что значения несущей способности в таблице приведены для грунтов нормальной влажности. При повышении уровня грунтовых вод до несущего слоя, значения Rо будут сильно меняться (например, у жирной глины может снизиться почти в 6 раз, а у мелкого песка — почти в 4).
V) Если полученное значение ширины ленты оказалось меньше выбранных в начале 20 см, то принимаем итоговую ширину равной именно 20 см. Меньше делать нельзя, т.к. не будет обеспечена прочность фундамента на сжатие.
Если же мы получили ширину превосходящую изначально выбранные 20 см более, чем на 5 см, то нужно повторить расчёт, начиная с III пункта, подставляя при определении массы фундамента уже новую ширину.
Такие повторные расчёты выполняются до тех пор, пока прирост ширины ленты не окажется менее 5 см. Для тех, кто немного запутался, приведём небольшой пример.
Пример упрощённого расчёта ленточного фундамента.
Определим минимально допустимую ширину основания заглубленного ленточного фундамента для 2-х этажного кирпичного дома (см. рис.) размером 10×8 метров с одной несущей перегородкой посередине длинной стороны. Высота стен 5 м, высота фронтонов 1,5 м. Толщина стен 380 мм (полтора кирпича), цокольное и межэтажное перекрытия из пустотных плит, кровля — металлочерепица. Несущий грунт — суглинок с расчётной глубиной промерзания 1,1 метра.
I) Исходя из глубины промерзания принимаем глубину заложения ленты раной 1,6 метра. Ширину ленты для начала берём равной 20 см.
II) Рассчитываем вес дома:
1. Суммарная площадь стен дома вместе с фронтонами и с внутренней несущей перегородкой (также сложенной в полтора кирпича) за вычетом оконных и дверных проёмов в нашем случае будет равна 212 м², а масса их 212 × 200 × 3 = 127 200 кг.
2. Общая площадь цокольного и межэтажного перекрытий 160 м², а масса их с учётом эксплуатационной нагрузки 160 × (350+210) = 89 600 кг.
3. Крыша в нашем примере имеет площадь около 185 м² . Масса её при кровле из металлочерепицы и снеговой нагрузке для средней полосы России будет равной 185 × (30 + 100) = 24 050 кг.
4. Суммируем полученные цифры и получаем 240 850 кг.
III) Вес самого фундамента высотой 1,6 м, общей длиной ленты 44 м и с предварительно принятой шириной 0,2 м будет равен 1,6 × 44 × 0,2 × 2500 = 35 200 кг.
Общий вес дома составит 276 050 кг.
IV) Приняв значение Rо для суглинка равным 3,5 кг/см² и переведя общую длину ленты фундамента в сантиметры, рассчитываем искомую ширину:
В = 1,3 × 276 050 / (4400 × 3,5) = 23,3 см
V) Мы видим что полученное значение не превышает принятые изначально 20 см более чем на 5 см. Поэтому расчёт на этом можно закончить и принять округлённо минимально возможную ширину подошвы фундамента 24 см.
Вывод: сделав ширину подошвы фундамента более 24 см, мы можем рассчитывать, что данный грунт выдержит дом по своей несущей способности.
Теперь в двух словах о том, что было бы если, несущая способность грунта равнялась, например, 2 кг/см². Тогда ширина ленты получилась бы равной 40,8 см. После этого мы возвращаемся к пункту III . Масса ленты становится равной уже 71 800 кг, следовательно общий вес дома 312 650 кг, а уточнённая ширина ленты В = 1,3 × 312 650 / (4400 × 2) = 46,2 см.
Мы видим, что расхождение с предыдущим значением в 40,8 см вновь составило больше 5 см, поэтому снова возвращаемся к пункту III , считаем массу фундамента, всего дома и ещё более уточнённую ширину ленты фундамента. Она, кстати говоря, в этот раз получится равной уже 47,6 см. Расхождение с предыдущим значением всего 1,4 см, поэтому расчет можно остановить и округлённо принять минимально возможную ширину подошвы фундамента 48 см.
Обратите внимание, что 48 см это именно ширина подошвы, а не всей ленты. Её можно заузить, вплоть до 20 см (зависит от толщины стены и конструкции перекрытий), а внизу лишь делается расширение (см. рисунки ниже). По такому же принципу делают сильнонагруженные сборные фундаменты из блоков ФБС. Сначала кладут широкие фундаментные подушки, а уже на них более узкие фундаментные блоки.
В начале статьи упоминалось, что на заглубленном ленточном фундаменте можно построить практически любой малоэтажный дом, но не всегда это целесообразно. Давайте посмотрим — почему? Возьмём для примера небольшой деревянный дом для которого рассчитывался фундамент в статье и попробуем посчитать для него ленту. Получится, что её минимально допустимая ширина составит всего лишь 7,1 см. А делать придётся минимум 20 см. Перерасход только одного бетона составит почти 200%, не говоря уже о всех сопутствующих материалах и работах. Очевидно, что столбчатый фундамент в данном случае будет более правильным выбором.
Таким образом, с расчётом мы более или менее разобрались, теперь непосредственно о самой технологии.
Этапы возведения заглубленного монолитного ленточного фундамента.
1) Что копать — траншеи или котлован?
Иногда ответить на этот вопрос очень просто. Например, если Вы собираетесь строить дом с подвалом, очевидно, что копать нужно котлован. Но если цокольный этаж не намечается, что тогда?
А тогда нужно учесть особенности Вашего проекта, Вашего участка застройки, возможности механизации работ и решить самостоятельно (ну или по совету более опытного знакомого строителя). На что нужно обратить внимание:
- Тип грунта на участке , особенно его сыпучесть — согласитесь, проблематично выкопать траншею с ровными, не осыпающимися от малейшего прикосновения стенками в сухом песчаном грунте. К тому же при большой глубине и работе в ручную — это просто становится не безопасным занятием.
- Толщина плодородного слоя — это особенно актуально, если Вы собираетесь делать полы по грунту. Плодородный слой нужно будет полностью снимать, т.к. он имеет свойство со временем уменьшаться в объёме из-за процессов перегнивания. А в связи с тем, что в некоторых регионах нашей страны этот слой очень толстый, рытьё котлована с последующей его засыпкой непучинистым материалом (песком) становится неизбежным.
- Необходимая ширина подошвы ленты — одно дело, если расчёт требует ширины в 20-30 см, другое, если в 50-60 см. Заливать всю ленту на такую ширину — довольно затратное мероприятие. Её можно сделать уже с расширением в основании, но для этого надо сооружать опалубку. Возиться с опалубкой в узкой глубокой траншее крайне неудобно, поэтому иногда действительно проще выкопать котлован.
2) Подготовка и разметка участка.
Перед началом строительства необходимо провести мероприятия по отводу поверхностных дождевых вод от пятна застройки. Не стоит заливать бетон в раскисший после дождя грунт, а от плохой погоды никто не застрахован. Учитывая рельеф прокопайте при необходимости небольшие водоотводящие траншейки.
Постарайтесь перед выемкой грунта заранее завести на площадку необходимые стройматериалы. Чем короче будет по времени цикл фундаментных работ (вплоть до сооружения отмостки), тем лучше.
О разметке участка подробно будет говориться в отдельной статье.
3) Дальнейший порядок работ зависит от того, собираемся ли мы заливать бетон непосредственно «в землю» или в опалубку.
При заливке в траншею необходимо:
- выровнять и зачистить дно траншеи;
- заложить утеплитель, если требуется утепление фундамента;
- застелить траншею слоем рулонной гидроизоляции;
- сделать бетонную подготовку — залить на дно траншеи не менее 5 см лёгкого бетона и дать ему затвердеть (это предотвращает повреждение слоя гидроизоляции арматурой и защищает её от коррозии вследствие контакта с грунтом);
- установить на схватившуюся бетонную подготовку арматурный каркас, проложить бытовые коммуникации;
- соорудить выравнивающую опалубку цоколя;
- произвести заливку бетона.
При заливке в опалубку последовательность другая:
- выровнять и зачистить дно траншеи или участок дна котлована под будущим фундаментом;
- смонтировать опалубку;
- сделать бетонную подготовку;
- установить арматурный каркас, проложить бытовые коммуникации;
- произвести заливку бетона;
- разобрать опалубку;
- сделать гидроизоляцию фундамента;
- сделать утепление фундамента;
- произвести обратную засыпку грунта.
В ближайшем времени каждому основному этапу возведения фундамента, такому как , , опалубка, армирование — будет посвящена отдельная подробная статья, т.к. все они требуют особого персонального внимания. А сейчас в завершении ещё несколько общих рекомендаций:
- тщательно выравнивайте и уплотняйте основание под лентой фундамента, особенно если это делается после работы экскаватора. Подошва должна быть ровной и строго горизонтальной. Если нет строительного нивелира, контролируйте гидравлическим уровнем (стоит копейки, продаётся в любом строительном магазине);
- для утепления используйте экструдированный пенополистирол (ЭППС) толщиной 50-100 мм. Пенопласт для этих целей не подойдёт. При закладке утеплителя в траншею, крепить его к боковым стенкам можно, например, пластмассовыми зонтиками (грибками) или просто кусками толстой проволоки, втыкая из в грунт сквозь ЭППС. Для временной фиксации до заливки бетона этого вполне хватит;
- при застилании траншеи гидроизоляцией, делайте достаточные нахлёсты (около 20 см). Лишний рулон много денег не сэкономит;
- при монтаже арматурного каркаса используйте вязальную проволоку, либо пластиковые хомутики. Сварка в данном случае не рекомендуется;
- опалубка должна быть крепкой и надёжной. Заглубленный ленточный фундамент довольно высокий и при заливке бетона она будет испытывать огромное давление. Случаи разрыва опалубки — не такая уж и редкость в строительстве, особенно когда бетон уплотняется хорошим промышленным вибратором;
- заливку ленты производите с миксера. Заглубленный ленточный фундамент — очень массивная конструкция, так в рассмотренном выше примере (фундамент под 2-х этажный дом шириной 24 см) объём бетонной смеси составит почти 17 м³. Залить их самостоятельно с обычной бетономешалки, чтобы не произошло недопустимого послойного затвердевания, просто нереально;
- при заливке желательно использовать вибратор для бетона, в крайнем случае, делайте штыкование заострённым куском арматуры. Также для лучшего удаления воздуха, можно стучать небольшой кувалдочкой по опалубке, если конечно Вы уверены в её прочности;
- снимать опалубку и делать гидроизоляцию можно примерно через 3-7 дней после заливки (зависит от погоды — чем жарче и суше, тем быстрее).
- обратную засыпку заглубленного ленточного фундамента можно производить родным ранее изъятым грунтом с послойным его уплотнением. Использование здесь крупного песка, как при сооружении мелкозаглубленного фундамента, уже не принципиально;
- старайтесь не затягивать с сооружением отмостки.
Пока на этом остановимся. Будем рады видеть Ваши вопросы и особенно Ваш личный опыт в комментариях.
