Проект ленточного фундамента: особенности, расчет, документы

Рассчитать ленточный фундамент своими руками

Наиболее популярны в частном строительстве ленточные фундаменты. 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.

В этой статье описан метод расчета параметров ленточного фундамента (ширины) по несущей способности грунтов

Метод расчета

Ленточный фундамент можно рассчитать двумя способами: по несущей способности грунтов под подошвой и по их деформации. Более прост первый способ. Его и рассмотрим.

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.

Для расчета ленточного фундамента вам понадобится проект с подробным указанием используемых материалов и их толщины

Ленточный фундамент чаще всего делают монолитным или сборным бетонным. 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:

  • стен — внешних и внутренних (берется площадь общая, не учитывая вырезы на двери и окна);
  • перекрытий пола и материалов для него;
  • потолка и потолочного перекрытия;
  • стропильной системы и кровельных материалов;
  • лестниц и других внутренних элементов дома;
  • наружной тепло- ветро- изоляции и отделки;
  • цоколя и фундамента (для начала — ориентировочно);
  • крепежа (гвозди, саморезы, шпильки и т.д.)

Таблица усредненных нагрузок от разных типов узлов дома. ее можно использовать на предварительном этапе — когда вы оцениваете примерный уровень затрат

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 .

Пример расчета нагрузки стены

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.

Думаем, принцип понятен. Но считать так каждую стену долго. Дальше можно сделать проще: определить, сколько весит один квадратный метр стены, затем найти площадь всех стен, имеющих такую же отделку и получить общую их массу.

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.

Полезная нагрузка дома

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 общую нагрузку от дома необходимо добавить нагрузку от всех предметов интерьера, техники и т.д.

Снеговая нагрузка

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).

Как рассчитать снеговую нагрузку на кровлю? Вы нашил свой регион, знаете среднюю нагрузку на квадрат кровли, определили коэффициент. Теперь необходимо общую площадь кровли умножить на все эти цифры.

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:

  • глубина заложения + высота цоколя = высота;
  • ширина ленты;

Третий — длина — известен. Это сумма длин всех стен, под которыми будет закладываться фундамент.

Глубина заложения во многом определяется в зависимости от типа находящихся под подошвой грунтов. Общие рекомендации можно найти в таблице, а описание определения глубины заложения читайте в статье «Какой глубины должен быть фундамент».

Таблица с рекомендуемой глубиной заложения фундамента в зависимости от типа грунта и уровня подземных вод (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

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.

Теперь нужно рассчитать ширину ленточного фундамента. Она зависит от расстояния, на котором находятся стены и материала, из которого будем его строить. Рекомендованные значения приведены в таблице.

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.

Ширину монолитно-ленточного фундамента подбирают исходя из рассчитанной нагрузки от дома и несущей способности грунтов

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.

Кубатура фундамента рассчитывается исходя из найденных (предполагаемых) размеров ленты: длины, высоты и ширины путем их перемножения

Основные правила составления проекта ленточного фундамента

Грамотно рассчитанная и возведенная основа объекта гарантирует безопасную эксплуатацию здания. Известно несколько видов фундаментных оснований, среди которых популярностью пользуется ленточная. Чтобы построить его, нет необходимости использовать дополнительные приспособления, а правильно подготовленный проект ленточного фундамента значительно облегчит работы.

Особенности проектирования

Главная причина, по которой появляется необходимость в разработке проекта объекта любого предназначения заключена в потребности зафиксировать детали, способные возникнуть на этапе строительства. Все это важно учесть, чтобы не ошибиться во время работы.

Чертежи для строительства способен составить далеко не каждый человек. В таком случае следует обращаться за помощью к соответствующим специалистам.

Потребитель, имеющий собственные эскизы и обратившийся в строительную фирму, получает возможность не только отслеживать ход выполнения работ, но и сам активно участвовать в них. В таком случае заказчику следует заблаговременно обсудить все моменты по сотрудничеству, чтобы договор получился взаимовыгодным.

Перед созданиеv проекта следует дождаться, пока закончат составлять план объекта. Чтобы согласовать проект, придется связаться с соответствующей компанией, способной проверить его на правильность. Только потом заказчик получает подробный список работ, рекомендуемых к проведению при заливке фундаментной основы.

Занимаясь созданием проекта, следует брать во внимание технические параметры будущего объекта. Не рекомендуется пользоваться чужими чертежами и расчетами, потому что они могут не учитывать конкретные особенности участка, отведенного под застройку.

При проектировании ленточного фундамента необходимо учесть все действующие технические нормативы и условия на проектирование. Обязательно применяется каталоговый сборник на изделия и сооружения, выпускаемые отечественными предприятиями. Чтобы облегчить процесс понимания проектной документации, каждая ее стадия должна иметь свой порядковый номер.

Чтобы схему можно было легко перенести на местность, рекомендуется соблюдать масштабирование. Если встречаются особенно крупные изображения, их делают выносными с указанием отдельного масштаба.

Облегчается перенос чертежей с помощью осевой разметки. Необходимо отметить, что разбивка и боковые оси должны наноситься не только на план, но и на отдельно взятые элементы с выносными видами. Чтобы чертежи получались детальными и точными, следует указывать расстояние от крайней оси до разбивочной.

Расчет по глубине и ширине

Чтобы определиться с основными параметрами, следует уточнить характеристики почвенного состава и размеры строящегося объекта. Если планируется двухэтажный дом из кирпичного материала, фундаментную основу следует заглубить ниже уровня промерзания грунта до шестидесяти сантиметров. При этом на мягкой почве общая глубина основы может составлять от двух до трех метров.

Если здание не слишком тяжелое, то фундамент разрешается заглублять на полметра. При однородном и прочном грунте глубину заложения делают еще меньше – около сорока пяти сантиметров.

Составляя проект, следует учесть планировку, размеры, ширину наружных и внутренних стен, для возведения которых закладывается фундаментное основание. Как правило, минимальная ширина фундаментной ленты принимается равной или большей, чем соответствующий размер стены. Разрешается устраивать свес стен с фундамента до тринадцати сантиметров. Дело в том, что показатель прочности фундаментной основы позволяет выдерживать нагрузку, создаваемую стенами, а разница в размерах позволяет сократить расходы на армирование и заливку бетона.

Исходя из размеров подошвы, рассчитывается вся ширина несущих стен сложением нагрузок на фундаментное основание, которое передает их на почву.

Необходимо иметь данные геологической разведки, дающие полнейшую характеристику по свойствам, уровню промерзания, глубине нахождения грунтовых вод.

Данные по глубине промерзания для того или иного региона можно уточнить в специальных справочниках по строительству. Если появляется вероятность изменений пучинистости почвы и изменения глубины вод, рекомендуется заказывать специальные исследования почвенного участка, которые помогут избежать необоснованных расходов, связанных с выявлением нежелательных почвенных свойств.

В каждом из случаев под фундаментную основу следует устраивать прослойку из песка или гравия высотой от десяти до двадцати сантиметров, поэтому при копке траншеи придется учесть эту дополнительную глубину.

Размеры фундаментной подошвы определяются так, чтобы создаваемые нагрузки не превышали допустимый вес на почву в месте проведения работ.

Если у строящегося сооружения формы квадратные или прямоугольные, то их параметры вычисляются достаточно легко. В случае, когда необходимо залить сложную фундаментную конструкцию, то выполняется деление на основные конструктивные элементы, объемные и размерные параметры которых потом складываются.

Определив значения высоты и ширины фундаментной основы, остается рассчитать количество бетонной смеси, арматурных прутьев, материала для опалубочных щитов.

Как определяется несущая способность

Так называется максимальная нагрузка, которую выдерживает фундаментное основание, не снижая своих качественных показателей. В нее входят определяемые сроки появления прогибов, уровень жесткости, ширина раскрываемых трещин.

Почву составляют частицы, наполненные влагой и воздухом. От сильных нагрузок поры сжимаются, меняют собственные формы. Это оказывает влияние на грунт, который может выступить из-под фундаментной основы. Из-за таких подвижек в основании появляются трещины, здание может перекоситься и потерять устойчивость.

Принимая во внимание данные факторы, рекомендуется уточнить максимальную нагрузку, в момент превышения которой может произойти сдвиг грунта на недопустимые величины. Осадка ленточной фундаментной основы определяется по соотношению расчетов деформирования и напряжения – имеется средний показатель давления, воздействующего на почву.

Размеры и особенности мелкозаглубленных ленточных фундаментов

Такие конструкции не делают слишком высокими, достаточно сорока – пятидесяти сантиметров. Но при этом увеличивается расход бетонного материала и арматурных прутьев. Низкие фундаменты могут выдерживать значительные нагрузки и обходиться при этом вполне приемлемо.

Последовательность проектных работ

Перед началом составления проекта необходимо принять решение по предназначению будущего объекта. К примеру, следует решить, строить фундамент под небольшой жилой домик или заливать основание под дачу.

Для дома следует определить, сколько комнат планируется устроить. При возникновении необходимости в жилые помещения должны быть включены гостевые комнаты. В черновом варианте планировки следует указать подробные чертежи основания.

Фундаментный чертеж должен включать всю массу объекта, показатель увеличения нагрузок во время эксплуатационного периода, особенности почвенного состава. Здесь очень важно отобразить тип грунта, от которого будет зависеть показатель прочности и долговечности будущего объекта.

Очередной этап формирования проекта – подсчитать и указать все дополнительные сооружения, которые планируется построить на участке. Сюда могут войти гаражный бокс, кладовка, туалет, баня.

Для особой планировки размещения фундаментной основы нуждаются заказчики, стремящиеся создать уединенную зону для отдыха на собственной территории. Им очень важно расположить основной фасад таким образом, чтобы скрыть его от посторонних взоров украшениями ландшафта.

До того, как завершится создание фундаментного плана, следует указать необходимые объемы земельных работ по устранению всех неровных мест на территории. Теперь разрешается перейти к составлению генплана и нанесению чертежей фундаментной основы на бумажный носитель информации.

Правильное планирование и точно составленные чертежи дают возможность провести строительные работы с приличной экономией в трудозатратах и финансах.

Зависимость от параметров

При составлении проекта указываются не только тип почвенного состава и территориальное расположение, но и площадь будущего объекта. От размеров будут зависеть нагрузочные воздействия на грунт.

Как следует из общих правил по составлению плана основания, следует указать все работы подготовительного характера. С этой целью выполняется разметка сооружения, на которой отображаются границы фундаментной канавы и глубина мест, где планируется размещение колонн.

При планировке жилого дома учитывается формирование опалубочной конструкции. Рекомендуется использовать обрезные доски, с помощью которых фундаментное основание получится ровным и дополнительных расходов не потребует.

Опалубочную конструкцию располагают над уровнем траншеи сантиметров на сорок, зазоры у досок не превышают 3 мм. Установив щиты, укладывают гидроизоляционный слой, защищающий от преждевременного испарения воды и улучшающий прочность опорных элементов.

Опорный фундаментный каркас представляет собой неотъемлемую часть прочной основы. По этой причине рекомендуется использовать стальные арматурные прутья диаметром 1 – 1.2 см.

В проект объекта необходимо включить расчеты по потребности бетонного раствора, который потребуется для заливки основания. Ошибки способны стать причиной нехватки смеси, что окает влияние на прочность и надежность основы.

Чтобы приготовить раствор, используют цементный материал М250 и выше, песок крупной или средней фракции, щебенку и воду.

Дополнительные документы

Кроме проектной документации, которая прилагается к плану фундаментной основы сооружения, прилагают комплект следующих документов:

  • сводную спецификацию с указанием требований к каждому элементу, располагаемому ниже «нулевого» уровня;
  • развертку и планировку по монтажу сборных опорных элементов;
  • схему, отображающую армирование участка с учетом нагрузочных воздействий объекта на фундаментную основу;
  • таблицы, в которых указаны эксплуатационные показатели опорных столбов фундамента;
  • сведения о размещении откосов.

Чтобы фундамент получился надежным и долговечным, используют точные расчеты и квалифицированных специалистов. Попытки сэкономить на составлении проекта однозначно приведут к появлению дефектов, которые повлекут за собой финансовые расходы.

Что такое проектирование ленточного фундамента, как осуществляется?

До начала разметки участка под основание необходимо разработать проект и определить принципиально значимые технические показатели.

Прикладные расчеты ведутся на основе сведений о геологии и геодезии земельного участка, а также суммарных нагрузок на несущую конструкцию.

Об этапах проектирования ленточного фундамента расскажем в статье.

Нормативное регулирование и особенности составления проекта

Расчетом основания под конкретное сооружение и условий на застраиваемой территории занимается инженер-конструктор. В задачи проектирования входит исключение рисков, связанных с деформацией и разрушением фундамента и здания.

В СП 50-101-2004 подробно описаны требования к проектированию и устройству фундаментов, даны отсылки к смежным актам.

Для анализа несущей способности участка необходимо собрать сведения о его геологии, сейсмической активности района, знать конструктивные особенности постройки и условия ее эксплуатации.

Проводят сравнение технико-экономических показателей возможных инженерных решений с целью выбора наиболее рационального и надежного варианта строительства. Должны быть предусмотрены мероприятия, которые обеспечат стойкость и прочность конструкции в процессе возведения и службы.

Проект составляют с учетом ответственности конструкции, описанным в ГОСТ 27751:

  1. I степень ответственности – хранилища нефтепродуктов, производственные сооружения с масштабными пролетами, уникальные дома.
  2. II степень – дома жилого и общественного назначения, сельскохозяйственные постройки.
  3. III степень – постройки временного характера (летние навесы, беседки, павильоны, складские сооружения.

Перед строительством составляется техническое задание с исходными данными, разрабатываются чертежи вариантов основания, их разрезы и схемы расположения на плане. Эти сведения необходимы для обоснования строительных и монтажных работ. К проекту прилагают соответствующую нормативную документацию.

Методы расчета технологических размеров ленты

На этапе проектирования рассчитывают глубину заложения основания, высоту и ширину ленты. Технологические размеры обуславливаются несущей способностью земли. В результате геологического исследование узнают линию промерзания, склонность к пучению, уровень подземных вод.

Для неустойчивых грунтов выбирают заглубленный тип фундамента, который заливается в траншею ниже линии промерзания на 0,4 – 0,6 м. Для легковесных построек таких, как баня или каркасный дом, траншею для ленты можно рыть глубиной всего до 0,5 м.

Прочная, однородная по составу почва с низким содержанием глины и влаги устойчива к нагрузкам, поэтому глубина ленты может составлять менее 0,5 м. Связь между геологическими характеристиками участка и глубиной ленты отражена в таблице ниже:

Граница промерзания, мГлубина ленты, м
Средняя степень пученияМало подвержены пучению
От 2,51,5
1,5 – 2,5более 3,01,0
1,0 – 1,52,0 – 3,00,8
до 1,0до 2,00,5

Для расчета глубины железобетонного фундамента нужно уровень промерзания почвы умножить на поправочный коэффициент, который связан с тепловым режимом сооружения (можно полагаться на свод правил по строительству и проектированию СП 50-101-2004). Значение ширины подошвы основания (D) принимается равным или больше толщины несущих стен сооружения.

Прикладной метод расчета показателя D ведется по формуле D = (q/R), где:

  • q – сводная нагрузка на железобетонную ленту, которая учитывает массу конструкции, полезную нагрузку, вес оборудования, которое будет находится в здании;
  • R – сопротивление участка.

Понятие несущей способности участка

Характеристика, отражающая устойчивость земли к вертикальны нагрузкам, измеряется в (кг/см2) или (т/м2). Чем ниже этот показатель, тем мощнее выбирается основание под сооружение.

К факторам, оказывающим влияние на несущую способность участка, относятся:

  • тип грунта;
  • насыщенность влагой;
  • уплотненность почвенных масс.

При проектировании сооружений I и II степени ответственности, чтобы узнать геологию места, нужно обратиться в организацию, которая специализируется на геологических изысканиях.

При проектировании сооружений III степени ответственности, определить тип грунта можно самостоятельно. Для этого роют скважину глубиной до 2 м, чтобы найти линию грунтовых вод и состав земли.

Изменение сопротивления почвенных масс в зависимости от типа грунта отражено в таблице:

ГрунтХарактеристикаСопротивление R, кг/см2
Гравийобломочный пластинчатый4,0
песчаный заполнитель5,0
Щебень, галькаобломочный пластинчатый4,5
песчаный заполнитель6,0
Пескиплотныесредней плотности
крупные4,53,5
средней плотности3,52,5
мелкиемало увлажненные3,02,0
влажные2,51,5
пылеватыемало увлажненные2,52,0
влажные2,01,5

Метод прикладного расчета несущей способности участка сводится к следующим этапам:

  1. Находят массу сооружения методом умножения конструктивных элементов на удельный вес строительного материала.
  2. Определяют нагрузку снега методом умножения площади кровли на нормативный вес (м2) снежного покрова.
  3. Находят эксплуатационные нагрузки из расчета 100 кг на квадратный метр каждого перекрытия.
  4. Рассчитывают вес основания, умножая объем ленты на удельный вес 1 м3 железобетона.
  5. Суммируют полученные результаты и умножают на коэффициент надежности, равный 1,2.
  6. Вычисляют опорную площадь основания умножением ширины на длину.
  7. Определяют общее давление конструкции на единицу площади грунта, разделив суммарное значение из пункта (5) на опорную площадь (6).

Проектный анализ сводится к сравнению расчетной нагрузки возводимого сооружения с учетом фундамента с нормативным сопротивлением грунта. Если фактическая нагрузка превышает допустимое значение, то увеличивают площадь опоры и повторяют расчет.

Основные сведения о мелкозаглубленных ЛФ

Мелкозаглубленные ленты закладываются выше линии промерзания на уровне 0,7 м от поверхности земли. Конструкционное решение подходит для возведения сооружений на грунте, склонному к пучению при низких температурах окружающей среды.

Несмотря на стойкость и жесткость фундамента под весом здания, не глубокое заглубление позволяет всей конструкции равномерно двигаться вместе с почвенными массами. При правильном расчете фундамент исключается риск разрушения из-за колебаний.

Представленный тип основания подходит для возведения низкоэтажных, в том числе жилых, сооружений, из сруба, пенобетона, облегченной кирпичной кладки, каркасно-щитовых построек. При этом увеличение ширины ленты позволяет строить более тяжелые дома с мансардой.

Рекомендации по выбору ширины фундамента для различных сооружений по типу грунту показаны в таблице ниже:

Тип грунтаШирина мелкозаглубленной ленты, м
сооружения II и III уровня ответственности, нагрузка до 20 кН/м2многоэтажные коттеджи, нагрузка 50 кН/м2многоэтажные сооружения, нагрузка 70 кН/м2
Каменистый0,250,300,50
Суглинок0,320,350,60
Супесь, плотная глина0,400,65требуется другой тип фундамента
Мягкий песок, илистый грунт0,650,85

Последовательность проектных работ

Проектирование ленточного фундамента сводится к решению ряда задач:

  1. Геологический анализ участка с целью определения типа грунта, линии промерзания, уровня подземных вод.
  2. Определение сопротивления почвы.
  3. Расчет технологических размеров основания.
  4. Нахождение суммарных нагрузок возводимой конструкции.
  5. Сравнение нормативного сопротивления грунта с нагрузкой сооружения, включая фундамент.
  6. Выбор экономически целесообразного инженерного решения для строительства.
  7. Определение армирования.
  8. Проектирование дренажной системы.

Определившись с размерами железобетонного основания, делают его чертеж, подробно разрабатывая ключевые узлы и конструктивные особенности. Собранные сведения позволяют достоверно рассчитать количество строительного материала и составить технологическую карту монтажа.

Заключение

Работа над проектом по возведению ЛФ начинается с анализа условий: определения геологии участка и способности грунта к сопротивлению. Прикладной расчет конструкционных элементов позволяет узнать фактическое давление, которое будет оказывать сооружение на участок.

Инженерам предстоит методом последовательных вычислений выбрать параметры железобетонной ленты относительно несущей способности застраиваемого участка. Грамотно составленный проект и соблюдение его технологических этапов предполагает долгий срок службы и необходимую жесткость основания.

Ленточный фундамент для дома

Качественный ленточный фундамент способен обеспечить устойчивость и целостность капитального или временного сооружения на протяжении всего срока его эксплуатации. Однако для правильного воспроизведения технологии, необходимо учесть особенности всех важных этапов строительства этой инженерной конструкции – от проектирования до выполнения отдельных рабочих операций.

  • Особенности ленточных фундаментов
  • Что учитывается в расчетах ленточных фундаментов
  • Как создать ленточный фундамент своими руками
  • Разметка территории
  • Подготовка котлована, опалубка, армирование
  • Бетонирование и удаление опалубки
  • Гидроизоляция и утепление
  • Обратная засыпка и дополнительные рабочие операции
  • В заключение

Особенности ленточных фундаментов

Их создают в виде широких лент, выполняющих опорную функцию для несущих стен. Если нагрузка от них незначительная (каркасные дома, бани, одноэтажные технические пристройки, гаражи) или на непросадочных грунтах (скальных, крупнообломочных и т.п.), можно реализовать экономный вариант – мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ). Высота его ленты без учета слоя подсыпки не превышает 400-700 мм.

Подошву полноразмерного ленточного фундамента (глубокого залегания) для дома на просадочных или пучинистых грунтах (торфяниках, пылеватых песках, глинистых породах и т.д.) устанавливают не менее чем на 250-350 мм ниже уровня промерзания. Пользуются среднестатистическими показателями для региона. Соответствующую информацию берут в местном архитектурном бюро или уточняют в справочнике.

Важно! Высота монолитного ленточного фундамента увеличивается при строительстве подвала, погреба или при значительном подъеме цоколя над нулевой отметкой.

Создание сплошных ленточных оснований возможно как на основе монолитного армированного бетона, так и из фундаментных блоков (ФБС), а также бутобетонной кладки. Однако следует отметить, что сборные конструкции менее стабильны по сравнению с монолитными на неустойчивых грунтах. По стыкам, даже при строгом соблюдении технологии, возможно образование разрывов. Кроме того, для установки тяжелых блоков приходится задействовать грузоподъемные механизмы.

Что учитывается в расчетах ленточных фундаментов

  1. Проектируя закладку ленточных несущих оснований, специалисты должны учесть местные территориальные условия:
  • тип и структуру грунта в соответствующих местах земельного участка с изменениями по глубине;
  • сейсмические и климатические особенности региона;
  • расположение и характеристики водоносных горизонтов.
  1. Ленточные фундаментные конструкции создают без изменений сечений под дверными проемами. Расширение их полос (усиление) используют под монтаж крупного оборудования (котла отопления, печи) или под некоторые архитектурные элементы, например пилоны или пилястры. При этом для тяжелого функционального компонента может потребоваться возведение обособленной опоры.
  2. Расчет размеров несущих элементов, выбор бетонных растворов и арматуры для них должен учитывать сборные нагрузки от материалов конструкций, эксплуатационных и природных воздействий. Например, постройки, в зависимости от основного материала стен (массив древесины, кирпич, газобетон и т.д.), создают значительно отличающиеся вертикальные давления на фундаментные опоры. Профессиональный расчет ленточного фундамента также содержит раздел с результатами вычислений снеговых, ветровых и других динамических воздействий, схему расстановки мебели и технологического оборудования.

Уже даже эти факторы указывают на сложность подготовки качественного проекта без привлечения специалиста профильной квалификации. В дальнейшем, умело оперируя актуальными СНиП, ГОСТ, прочими нормативами, он поможет реализовать готовый проект без ошибок, пригодится для уточнения сметы, стоимости работ и материалов.

Тем не менее, для некоторых простых случаев частный застройщик вполне может самостоятельно рассчитать вязку арматурного каркаса или определить ширину фундаментной подошвы. В таблице приведены варианты подбора ширины (см) ленты фундамента для нескольких типовых строений. Сокращением «ОР» отмечена необходимость обязательного профессионального расчета.

Сооружение/этажность/ нагрузка кг/м 2

Вид грунта

Каменистый, твердая глина

Песчаный слежавшийся

Илистый, мелкий сырой песок

Дача с мансардой/ 1/ 3060

Частный дом/ 2/ 5100

Высокий коттедж/ 3/ 7135

На торфяниках может потребоваться установка более сложных опорных конструкций – свайно-ленточных или свайно-плитных фундаментов.

Как создать ленточный фундамент своими руками

Перед началом работ следует запастись всем необходимым для текущих производственных этапов, а также продумать и договорится о доставке материалов для всех последующих. К примеру, понадобятся:

  • толстая пленка из полиэтилена, пропилена или рубероид – для гидроизоляционных прослоек;
  • деревянные бруски, доски, фанера, гвозди, саморезы – для опалубки;
  • арматура, вязальная проволока – для армокаркаса;
  • речной песок, мелкий щебень – для подготовки дна траншеи, устройства «подушки»;
  • бетонный раствор – для формовки ленты. Его можно приготовить на месте своими силами, соответственно придется еще дополнительно завозить песок, щебень и цемент, либо заказать готовый у производителя с доставкой по нужному адресу.

Разметка территории

Строительную площадку выравнивают или только срезают верхний слой дерна (140-160 мм), затем:

  • забивают по два колышка в углах каждой из сторон и в местах стыковки с межкомнатными перегородками. Один из колышков соответствует внешней поверхности фундаментной ленты, второй – внутренней;
  • натягивают шпагат, соответствующий контурам фундамента;
  • проверяют и корректируют прямоугольность разметки по равенству соответствующих диагоналей;
  • известью (мелом) отмечают на земле контур траншеи (котлована). При этом выполняется отступ от контура фундамента необходимый для удобства монтажа опалубки, гидроизоляции и утепления. В зависимости от глубины грунтовой выработки отступ от фундаментной разметки может быть 20-60 см.

Важно! Чтобы в процессе копки сохранить натянутый шпагат, рекомендуется устанавливать колышки не непосредственно в углах ленты, а сразу выносить их за пределы котлована по линиям стен.

Подготовка котлована, опалубка, армирование

Выемку грунта осуществляют согласно с расчетными данными. При необходимости слабые стенки траншеи укрепляют временными щитами с подпорками. Копка может проводиться вручную либо с использованием средств механизации, если позволяют местные условия и объемы земляных работ. Однако в любом случае дно разработки следует подчищать аккуратно, стараясь не взрыхлять материнское основание.

В подготовленный котлован засыпают слой щебня (не менее 5-10 см), затем песка (от 5 см). Смачивают и трамбуют послойно. Сформированную «подушку» накрывают подходящей по ширине полосой рубероида (с выпусками в сторону стенок траншеи по 200-250 мм). Она предотвратит преждевременное впитывание в грунт жидкости из бетонного раствора, а также сформирует гидроизоляцию подошвы фундаментной опоры.

Для ускорения монтажа опалубки для ленточного фундамента её набирают из заранее подготовленных щитов (сбитых либо скрученных на нулевой отметке). После спуска и установке в траншею щиты должны выступать над уровнем земли на высоту цокольной части (в среднем 350-500 мм). Прочность собранной конструкции опалубки обеспечивают устанавливаемые снаружи угловые подпорки, а также деревянные поперечины и проволочные стяжки – внутри.

Важно! На этом этапе следует не забыть о проходах электрических, канализационных и водопроводных линий. С этой целью в опалубку закладываются соответствующие отрезки пластиковых труб подходящего диаметра.

Армирование ленточных фундаментов выполняют преимущественно стальной арматурой Ø 10-16 мм (предпочтительней брать стержни с рельефной формой поверхности). Их увязывают в каркас, используя мягкую вязальную проволоку и незамысловатый проволочный крючок. Подойдут также специальные пластиковые фиксаторы, однако они обойдутся дороже проволоки.

Важно! Сварку применять не рекомендуется, особенно для соединения арматуры малых диаметров. Область сварочного шва получается с ослабленными механическими характеристиками, а также подверженной ускоренной коррозии.

Бетонирование и удаление опалубки

Если готовый раствор заказывается на производственном предприятии, то его продавец предоставит миксер с распределительным лотком. Переставляя лоток в различные точки опалубочной конструкции, её заполняют до верхней кромки, используя вибрационные электроприводные уплотнители.

Для самостоятельного приготовления раствора понадобится бетономешалка. В бетон, вместо гравия или комбинируя с ним, можно добавлять керамзит. Однако следует исключить примеси глины, так как они существенно снижают показатели прочности фундамента.

Время созревание бетона до проектной прочности существенно зависит от поддерживаемой температуры. В таблице указан процент его готовности при работе с раствором М 300 фабричного производства.

Как правильно рассчитать ленточный фундамент – конкретный пример

Расчет ленточного фундамента состоит из двух основных этапов – сбора нагрузок и определения несущей способности грунта. Соотношение нагрузки на фундамент к несущей способности грунта определит требуемую ширину ленты.

Толщина стеновой части принимается в зависимости от конструктива наружных стен. Армирование обычно назначается конструктивно (от четырех стержней Ф10мм для одноэтажных газоблочных/каркасных и до шести продольных стержней Ф12мм для кирпичных зданий в два этажа с мансардой). Расчет диаметров и количества арматурных стержней выполняется только для сложных геологических условий.

Абсолютное большинство он-лайновых калькуляторов фундаментов позволяют всего лишь определить требуемое количество бетона, арматуры и опалубки при заранее известных габаритных параметрах фундамента. Немногие калькуляторы могут похвастаться сбором нагрузок и/или определением несущей способности грунта. К сожалению, алгоритмы работы таких калькуляторов не всегда известны, а интерфейсы зачастую непонятны.

Точный результат можно получить с помощью методики расчёта, изложенный в строительных нормах и правилах. Например, СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия», СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений». С помощью первого документа будем собирать нагрузки, второго – определять несущую способность грунта. Эти своды правил представляют собой актуализированные (обновленные) редакции старых советских СНиПов.

  1. Сбор нагрузок
  2. Таблица сбора равномерно распределенных нагрузок
  3. Расчёт несущей способности грунта
  4. Определение требуемой ширины подошвы («подушки») ленточного фундамента
  5. Осадка фундамента
  6. Заключение

Сбор нагрузок

Сбор нагрузок осуществляется суммированием их каждого вида (постоянные, длительные, кратковременные) с умножением на грузовую площадь. При этом учитываются коэффициенты надежности по нагрузке.

Значения коэффициентов надежности по нагрузке согласно СП 20.13330.2011.

Нормативные значения полезных нагрузок в зависимости от назначения помещения согласно СП 20.13330.2011.

К постоянным нагрузкам относят собственный вес конструкций. К длительным – вес не несущих перегородок (применительно к частному строительству). Кратковременными нагрузками является мебель, люди, снег. Ветровыми нагрузками можно пренебречь, если речь не идет о строительстве высокого дома с узкими габаритами в плане. Разделение нагрузок на постоянные/временные необходимо для работы с сочетаниями, которыми для простых частных строений можно пренебречь, суммируя все нагрузки без понижающих коэффициентов сочетания.

По своей сути сбор нагрузок представляет собой ряд арифметических действий. Габариты конструкций умножаются на объемный вес (плотность), коэффициент надежности по нагрузке. Равномерно распределенные нагрузки (полезная, снеговая, вес горизонтальных конструкций) формируют опорные реакции на нижележащих конструкциях пропорционально грузовой площади.

Сбор нагрузок разберем на примере частного дома 10х10, один этаж с мансардой, стены из газоблока D400 толщиной 400мм, кровля симметричная двускатная, перекрытие из сборных железобетонных плит.

Схема грузовых площадей для несущих стен в уровне перекрытия первого этажа (в плане.

Схема грузовых площадей для несущих стен в уровне кровли (в разрезе.

Некоторую сложность представляет собой сбор снеговой нагрузки. Даже для простой кровли согласно СП 20.13330.2011 следует рассматривать три варианта загружения:

Схема снеговых нагрузок на кровлю.

Вариант 1 рассматривает равномерное выпадение снега, вариант 2 – не симметричное, вариант 3 – образование снегового мешка. Для упрощения расчёта и для формирования некоторого запаса несущей способности фундаментов (особенно он необходим для примерного расчёта) можно принять максимальный коэффициент 1,4 для всей кровли.

Конечным результатом для сбора нагрузок на ленточный фундамент должна быть линейно распределенная (погонная вдоль стен) нагрузка, действующая в уровне подошвы фундамента на грунт.

Таблица сбора равномерно распределенных нагрузок

Наименование нагрузкиНормативное значение, кг/м2Коэффициент надежности по нагрузкеРасчётное значение нагрузки, кг/м2
Собственный вес плит перекрытия2751,05290
Собственный вес напольного покрытия1001,2120
Собственный вес гипсокартонных перегородок501,365
Полезная нагрузка2001,2240
Собственный вес стропил и кровли1501,1165
Снеговая нагрузка100*1,4 (мешок)1,4196

Всего: 1076 кг/м2

Нормативное значение снеговой нагрузки зависит от региона строительства. Его можно определить по приложению «Ж» СП 20.13330.2011. Собственные веса кровли, стропил, напольного перекрытия и перегородок взяты ориентировочно, для примера. Эти значения должны определяться непосредственным вычислением веса того или иного конструктива, или приближенным определением по справочной литературе (или в любой поисковой системе по запросу «собственный вес ххх», где ххх – наименование материала/конструкции).

Рассмотрим стену по оси «Б». Ширина грузовой площади составляет 5200мм, то есть 5,2м. Умножаем 1076кг/м2*5,2м=5595кг/м.

Но это ещё не вся нагрузка. Нужно добавить собственный вес стены (надземной и подземной части), подошвы фундамента (ориентировочно можно принять её ширину 60см) и вес грунта на обрезах фундамента.

Для примера возьмем высоту подземной части стены из бетона в 1м, толщина 0,4м. Объемный вес неармированного бетона 2400кг/м3, коэффициент надежности по нагрузке 1,1: 0,4м*2400кг/м3*1м*1,1=1056кг/м.

Верхнюю часть стены примем в примере равной 2,7м из газобетона D400 (400кг/м3) той же толщины: 0,4м*400кг/м3*2,7м*1,1=475кг/м.

Ширина подошвы условно принята 600мм, за вычетом стены в 400мм получаем свесы общей суммой 200мм. Плотность грунта обратной засыпки принимается равной 1650кг/м3 при коэффициенте 1,15 (высота толща определится как 1м подземной части стены минус толщина конструкции пола первого этажа, пусть будет в итоге 0,8м): 0,2м**1650кг/м3*0,8м*1,15=304кг/м.

Осталось определить вес самой подошвы при её обычной высоте (толщине) в 300мм и весе армированного бетона 2500кг/м3: 0,3м*0,6м*2500кг/м3*1,1=495кг/м.

Суммируем все эти нагрузки: 5595+1056+475+304+495=7925кг/м.

Более подробная информация о нагрузках, коэффициентах и других тонкостях изложена в СП 20.13330.2011.

Расчёт несущей способности грунта

Для расчёта несущей способности грунта понадобятся физико-механические характеристики инженерно-геологических элементов (ИГЭ), формирующих грунтовый массив участка строительства. Эти данные берутся из отчета об инженерно-геологических изысканиях. Оплата такого отчёта зачастую окупается сторицей, особенно это касается неблагоприятных грунтовых условий.

Среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчётное сопротивление основания, определяемого по формуле:

Формула определения расчетного сопротивления грунта основания.

Для этой формулы существует ряд ограничений по глубине заложения фундаментов, их размеров и т.д. Более подробная информация изложена в разделе 5 СП 22.13330.2011. Ещё раз подчеркнем, что для применения данной расчётной методики необходим отчет об инженерно-геологических изысканиях.

В остальных случаях с некоторой степенью приближенности можно воспользоваться усредненными значениями в зависимости от типов ИГЭ (супеси, суглинки, глины и т.п.), приведенными в СП 22.133330.2011:

Расчетные сопротивления крупнообломочных грунтов.

Расчетные сопротивления песчаных грунтов.

Расчетные сопротивления глинистых грунтов.

Расчетные сопротивления суглинистых грунтов.

Расчетные сопротивления заторфованных песков.

Расчетные сопротивления элювиальных крупнообломочных грунтов.

Расчетные сопротивления элювиальных песков.

Расчетные сопротивления элювиальных глинистых грунтов.

Расчетные сопротивления насыпных грунтов.

В рамках примера зададимся суглинистым грунтом с коэффициентом пористости 0,7 при значении числа пластичности 0,5 – при интерполяции это даст значение R=215кПа или 2,15кг/см2. Самостоятельно определить пористость и число пластичности очень сложно, для приблизительной оценки стоит оплатить взятие хотя бы одного образца грунта со дна траншеи специалистом лаборатории, выполняющей изыскания. В общем и целом для суглинистых грунтов (самый распространенный тип) чем выше влажность, тем выше значение числа пластичности. Чем легче грунт уплотняется, тем выше коэффициент пористости.

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.

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.

Заключение

Расчёт ленточного фундамента выполняется согласно действующим строительным нормам и правилам, в первую очередь СП 22.13330.2011. Точный расчёт фундамента по несущей способности и его осадки невозможен без отчета об инженерно-геологических изысканиях.

Приближенным образом требуемая ширина ленточного фундамента может быть определена на основании усредненных показателей несущей способности тех или иных видов грунтов, приведенных в СП 22.13330.2011. Расчёт осадки обычно не показателен для простых, однородных геологических условий в рамках «частного» строительства (легких строений малой этажности).

Принятие решения о самостоятельном, приближенном, неквалифицированном расчёте ширины подошвы ленточного фундамента владельцем будущего строения неоспоримым образом возлагает всю возможную ответственность на него же.

Целесообразность применения он-лайн калькуляторов вызывает обоснованные сомнения. Правильный результат можно получить, используя методики расчёта, приведенные в нормах и справочной литературе. Готовые калькуляторы лучше применять для подсчета требуемого количества материалов, а не для определения ширины подошвы фундамента.

Точный расчет ленточного фундамент не так уж прост и требует наличия данных по грунтам, на которые он опирается, в виде отчета по инженерно-геологическим изысканиям. Заказ и оплата изысканий, а также кропотливый расчет окупятся сторицей правильно рассчитанным фундаментом, на который не будут потрачены лишние деньги, но который выдержит соответствующие нагрузки и не приведет к развитию недопустимых деформаций здания.

Практический пример расчета ленточного фундамента

Расчет фундамента — ответственный этап подготовки к строительству. Выполнить его нужно для того, чтобы понять какие размеры сечения нужны, сколько необходимо арматуры и какого диаметра. Перед тем как правильно рассчитать опорную часть здания, потребуется собрать исходные данные. Именно от их точности будет зависеть грамотность вычислений.

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).

Подготовительные работы

Перед тем как рассчитать фундамент для дома, проектировщику нужно выяснить геологические данные участка. Для крупных зданий выполняют специальные геологические изыскания. В частном строительстве допустимо провести исследования самостоятельно. При этом все характеристики назначаются по визуальному осмотру.

Чтобы правильно рассчитать фундамент, почву исследуют двумя способами:

  • отрывка шурфов, которые представляют собой глубокие ямы с размерами в плане 1х2 м (в среднем);
  • бурение скважин ручным буром.

В первом случае на тип грунта смотрят по стенкам шурфа. Во втором — проверяют почву на лопастях бура.

Для исследования почвы проводят осмотр стенок шурфа

Исследования проводят на глубину, которая на 50 см превышает предполагаемое заложение ленты (которое назначили только по отметке промерзания). При проведении работ надо выяснить следующие характеристики:

  • тип грунта в уровне подошвы;
  • расположение уровня грунтовых вод (УГВ);
  • наличие на участке линз слабой почвы.

Чтобы точно понять УГВ, потребуется провести исследование в нескольких точках. Минимум одна из этих точек должна находиться в низине участка. Работа в засуху не дает точного результата, поскольку влага может уйти глубоко в землю.

Лучше всего выяснять УГВ весной. В этом случае фундамент ленточный не будет бояться даже половодья.

Линзы слабого грунта найти бывает сложно. Для этого нужно делать шурфы или скважины очень часто. В большинстве ситуаций в этом нет необходимости. Если во время строительства обнаружится такая неприятность, ее засыпают щебнем, гравием или песчано-гравийной смесью.

Если УГВ на участке находится глубоко, то можно использовать ленту глубокого заложения (более 1,5 м). При этом вода должна располагаться на 50 см ниже подошвы здания. При расположении УГВ на расстоянии менее чем 1,5 м от поверхности, разумно выбрать мелкозаглубленную конструкцию. Но такой тип имеет ограничения. Если влага находится выше, стоит рассмотреть другой вариант фундамента: плиту или сваи.

Выбор фундамента по заглублению зависит от УГВ

Чтобы выполнить расчет основания фундамента, потребуется знать прочность почвы. Характерные признаки каждого типа грунта можно найти в ГОСТ 25100-2011. Особое внимание стоит обратить на приложения к этому документу. Несущую способность каждого типа берут из таблицы ниже.

Тип основанияМаксимальная несущая способность в кг/см2
Галька с примесью глины4,50
Гравийный4,00
Песок крупной фракции6,00
Песок средней фракции5,00
Песок мелкой фракции4,00
Песок пылеватой фракции2,00
Суглинок или супесь3,50
Глинистый6,00
Просадочный1,50
Насыпной с уплотнением1,50
Насыпной без уплотнения1,50

Типы, которые обладают прочностью 2 и менее кг/см2, не рекомендуют использовать в качестве основания. Перед строительством потребуется выполнить их замену на песок средний или крупный.

Этапы строительства ленточного фундамента под дом

Ленточные фундаменты являются самыми распространенными, но применимы не на всех грунтах. Чтобы приступить к строительству такого фундамента, необходимо тщательно исследовать грунты и решить, какой толщины и высоты должна быть лента.

В данной статье мы подробно опишем все этапы строительства ленточного фундамента, начиная от рытья траншеи, армирования, опалубки и заканчивая заливкой бетона.

Геология грунта под фундаментом

Это важнейший этап, по которому определяются следующие данные:

  1. Тип грунта и его расчетное сопротивление.
  2. Глубина промерзания.
  3. Уровень грунтовых вод.
  4. Степень пучинистости грунта и его однородность.

После геологии можно приступать к проектированию самого фундамента.

Составление проекта

В зависимости от архитектурного решения, то есть, изначально запланированного здания, определяется вес дома, включая вес фундамента, снеговую, ветровую и полезную нагрузки. Тип фундамента, в нашем случае ленточный, может быть заглубленный и малозаглубленный.

Следующим этапом будет определение параметров самого фундамента, а именно:

  1. Ширина фундамента.
  2. Высота заглубленной части.
  3. Высота надземной части.
  4. Требуется ли дренаж.

Чтобы определить ширину фундамента, необходимо вес дома поделить на площадь опоры фундамента, и полученное значение должно оказаться меньше расчетного сопротивление грунта на 20%.

Для увеличения площади опоры фундамента, делается уширение(пятка), которая распределяет нагрузку по большей площади.

Более подробно про это мы расписали в нашей предыдущей статье – как рассчитать вес дома.

Глубина заложения ленты фундамента

Для заглубленного фундамента, глубина заложения должна быть ниже глубины промерзания на 20 см. Для малозаглубленного всё зависит от грунта, а точнее от пучинистости, глубины промерзания и уровня грунтовых вод.

Для примерного определения глубины малозаглубленного фундамента смотрите таблицу.

Высота надземной части фундамента

  1. Максимальная высота надземной части ленточного фундамента не должна превышать четыре ширины ленты фундамента.
  2. Надземная часть должна быть меньше чем подземная.
  3. Оптимальная высота надземной части составляет 40-50 см.

Выполнение разметки по участку

По готовому проекту необходимо тщательно вымерять все углы будущего фундамента и выставить колышки. Колья расставляются по внешнему и внутреннему периметру фундамента, между кольями натягивается шнурка, определяющая контуры для рытья траншеи фундамента.

Земляные работы для фундамента

На данном этапе роется траншея, глубина которой должна быть под проект фундамента с учетом песчаной подушки и опалубки. Есть два способа рытья траншеи: трактором при помощи узкого ковша, и ручной способ (лопатами). Трактор справится намного быстрее, но лопатами получается ровнее и аккуратней.

Песчано/щебневая подушка и пленка

Песчаная подушка делается толщиной около 20 см, смачивается водой и хорошо утрамбовывается.

Далее в траншею укладывается пленка, которая служит дополнительной гидроизоляцией, не позволяет бетону быстро пересыхать, и предотвращает попадание грунта в бетон при заливке.

Арматурный каркас для фундамента

В некоторых случаях, намного удобнее будет сперва связать каркас в траншее, а уже после выставлять деревянную опалубку.

Этапы армирования каркаса:

  1. На дно траншеи укладываются камни или кирпичи высотой 5-6 см, задача которых – приподнять арматурный каркас, чтобы создать защитный слой бетона снизу.
  2. Далее на дно выкладываются продольные арматурыне стержни, предварительно загнутые на углах.
  3. Далее на нижний ряд арматуры надеваются предварительно сделанные хомуты они же рамки, они же поперечная арматура.
  4. Хомуты и ряд нижней арматуры связываются вязальной проволокой.
  5. Если высота ленты больше 80 см, то добавляются конструкционные ряды арматуры, один ряд или более.
  6. Далее к каркасу добавляются верхние продольные прутки арматуры, г-образные хомуты на углах и связываются проволокой.
  7. Чтобы обеспечить защитный слой бетона по бокам фундамента, применяют специальные пластиковые кольца, которые помогают удерживать каркас в нужном положении.

Очень советуем ознакомиться с нашей статьей про расчет армирования ленточного фундамента, в котором подробно расписаны все нюансы по подбору арматуры и схемы армирования углов.

Установка опалубки для фундамента

Опалубка сбивается из деревянных досок, и усиливается множеством брусков, которые дополнительно упираются в землю на колышки. Также для усиления опалубки применяют металлические стяжки из проволоки, или затягиваются шпильки в пластиковых трубках.

К установке опалубки нужно подходить очень ответственно, так как жидкий бетон обладает большой распирающей силой, особенно, если высота и ширина опалубки большие. Довольно часто у неопытных строителей лопается опалубка, и бетон вытекает на землю. Чтобы избежать такой ситуации, максимально сильно усиливайте опалубку. И помните, что большее давление бетона создается в нижней части.

Не забываем про установку гильз для коммуникаций (вода, канализация).

Заливка бетоном

Очень важно, чтобы фундамент был монолитным, и чтобы достичь такого состояния, необходимо залить бетон в траншею за один раз. Вручную, бетономешалкой, этого вряд ли удастся достичь, потому лучше заказать доставку готового бетона в миксерах.

  1. Время между подачами бетоновозов не должно превышать два часа.
  2. Заливку лучше осуществлять послойно, растаскивая бетон по всему периметру.
  3. Для получения более пластичной(жидкой) бетонной смеси, попросите добавить в миксер пластификатор.
  4. Лишняя вода в бетоне понижает марочную прочность, увеличивает количество усадочных трещин и повышает количество пор в бетоне, делая его менее влагоустойчивым. Избегайте лишней воды в процессе замеса.
  5. Во время заливки нужно пользоваться глубинным вибратором, который уплотняет бетон и выгоняет воздух.
  6. Старайтесь максимально выровнять плоскость фундаментной ленты.
  7. В течении недели нужно проливать поверхность фундамента водой, это позволит избежать усадочных трещин и поможет бетону набрать марочную прочность. Также рекомендуем накрывать ленту пленкой.

Фундамент готов. Осталось выполнить вертикальную и горизонтальную гидроизоляцию, а также утепленную отмостку, которая уменьшает глубину промерзания и отводит лишнюю воду от фундамента.

О том, сколько времени фундамент должен выстояться, мы написали отдельную статью, где рассматриваются варианты отстаивания от 10 дней, до полугода.

Читайте также:  Опалубка для забора: съемная, несъемная, горизонтальная, вертикальная
Оцените статью
Добавить комментарий