Какой ширины должен быть фундамент, расчёты, примеры, фото
Чтобы ленточный фундамент получился технологически правильным и надежным, необходимо рассчитать все параметры будущей конструкции. Какие главные характеристики есть у основания? Глубина и ширина фундамента. С глубиной все просто, главное правило – бетон должен находиться ниже уровня замерзания. А вот с шириной придется повозиться. Получить этот размер можно только в случае, если на руках есть толщина несущей стены и площадь подошвы основания.
Совет! Ленточный фундамент – это наиболее выгодное решение для частного дома, если сравнить со свайным или столбчатым основанием. Также ленточная конструкция проще в реализации своими силами.
Вы узнаете, какой должна быть ширина основания будущего жилища, как делать расчет и что нужно при этом учитывать. Над цифрами придется подумать, но если вы справитесь, вам не придется нанимать мастеров из строительных бюро.
Что влияет на ширину основания?
В этой статье мы разбираем ленточный фундамент, поэтому стоит ознакомиться с параметрами, от которых зависит показатель ширины:
- Толщина несущих стен, возведение которых будет выполнено на ленте основания. Если вы уже знаете, какой будет толщина стен, то показатель ширины основания должен быть минимум на 100 миллиметров больше толщины несущих стен.
- Площадь подошвы основания. Этот параметр высчитывается только тогда, когда известны нагрузки от будущей конструкции. В расчете площади понадобится и ширина основания, в этом случае необходимо брать минимальный показатель, пока истинная толщина не известна.
- Армирование бетона. В основании без прутьев арматуры не обойтись. Расстояние между продольными прутьями арматуры должно быть не менее 250 миллиметров. Все эти показатели можно рассчитать самостоятельно, для этого нужно только формулы и средние знания алгебры.
Важно! Чтобы делать все качественно, начинать нужно с проектирования, независимо от того, какая стройка ведется – коммерческая или частная. Инженера проводят расчеты, отталкиваясь от рыхлости почвы, а также климатических особенностей. К примеру, если грунт рыхлый, то подошва основания расширяется.
Расчет ширины
Когда получены все характеристики, которые нужны для нахождения ширины, можно начинать делать расчет. Важным моментом является глубина основания. К примеру, для двухэтажного дома из кирпича или бетона лента должна быть помещена на глубину 0,3 метра ниже линии промерзания грунта.
Что касается деревянного жилища, то в этом случае фундамент помещается ниже 0,4 метра линии промерзания. Если дом будет стоять на благоприятной почве, а в ландшафте нет особенностей, то ширина основания составляет 400 мм.
Пример расчета
C этой таблицей рассчитать ширину подошвы основания будет просто, особенно если у вас используется стандартная конструкция.Допустим, у нас на руках есть нужные цифры (нагрузки, особенности грунта). Минимальная площадь основания получилась 5 м2, при этом дом будет 6×9. Ширину ленты основания берем за «X». Расчет суммарной площади проводится следующим образом:
2*9*X+2*X(6-2Х)=5
18Х+12X-4X^2=5
Теперь мы можем получить «Х», он равен 0, 17 м. Если Х=0,17 м, то Х2=7,3 м. Нас интересует «Х1» – это и есть минимальная ширина основания. Мы получили примерную цифру. Если известна толщина стен, то показатель может быть более точным. Для примера возьмем дом, где толщина стен будет 300 миллиметров. Вспоминаем правило: ширина фундамента должна быть минимум на 100 мм больше толщины несущих стен. 300+100=400 мм. Полученную цифру делим на минимальный показатель, выглядит это следующим образом:
0,4:0,17*100-100=135%.
Формула расчета площади
В итоге вам нужно получить площадь подошвы основания. Для этого понадобится эта формула:
Использование полученных параметров
Чаще всего проектировщики самостоятельно проводят расчеты ширины, чтобы получить точный показатель. Но перед этим строителям необходимо определить, какой будет объем работ и сколько на это уйдет денег. Для этих целей берется примерная ширина:
- 2-этажный кирпичный дом обычно строится на основании с шириной 650-750 мм;
- 1-этажной постройке хватает ширины 300-650 мм;
- Что касается хозяйственных построек (сарай, баня), то для них показатель находиться в пределах от 250 до 400 мм.
Если планирует делать тяжелый дом на рыхлом грунте, то предварительных расчетов быть не может. Сначала инженера проводят расчеты, а только потом получают данные о том, сколько нужно материалов для строительства. Также профессионалы проводят экспертную оценку конструкции, так как перед началом работ нужно знать несущие способности основания. Расчет должны выполнять профессионалы, так как критическая ошибка может не только разрушить дом, но и повлечь за собой жертвы.
Совет! Сейчас многие строители перешли на «прерывистый» ленточный фундамент. Он идет не сплошной лентой, а отрезками с небольшим расстоянием друг от друга. В итоге давление под подошвой основания увеличивается примерно на 30%. Какой лучше делать фундамент в вашем случае, лучше всего узнать у профессионального строителя.
Чтобы делать конструкцию надежной, нужно проследить за тем, чтобы фундамент не просел под будущими нагрузками. Именно для этого нужно делать анализ почвы. К примеру, если во время заморозков начнется пучения грунта, сооружение может быть вытолкнуто наружу. Ситуация может сложиться полностью наоборот – дом просядет под дополнительным весом от снега. К фундаменту нужно отнестись максимально ответственно, так как переделать его уже не получится.
Рассчет ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента
К началу статьи:
Высота, длина и заглубление мелкозаглубленного ленточного фундамента
Конструкционно для железобетонных балок минимальная ширина допускается 15 см, а для мелкозаглубленных ленточных фундаментов (которые представляют из себя свободнолежащие балки на упругом основании) рекомендуется ширина не менее 25 см для легких садовых построек, и ширина не менее 30 см для дачных домов. Ширина ленточного мелкозаглубленного фундамента не может быть меньше ширины опираемой на нее стены.
Однако, кроме конструкционных ограничений есть еще и требования задаваемые несущими способностями подлежащих под мелкозаглубленными ленточными фундаментами грунтов. Удельная нагрузка от здания на единицу площади не должна превышать 70% от несущей способности грунта. Регулировать величину нагрузки можно с помощью площади опоры фундамента на грунт. Чем больше площадь опоры — тем меньше удельная нагрузка, передаваемая на грунт.
Методика ориентировочного расчета минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента. Данная методика определения минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента основана на представлении о том, что величина удельной нагрузки на единицу площади подлежащего под фундаментом грунта должна быть меньше несущей способности (расчетного сопротивления основания) подлежащего под фундаментом грунта. Разница между нагрузкой от дома и несущей способностью грунта должна быть как минимум на 30 процентов больше в пользу несущей способности грунтов (коэффициент запаса прочности для бетонных конструкций, отливаемых на стройплощадке с удельном всеом менее 1600 кг/м3). Чтобы не утомлять наиболее нетерпеливых читателей, спешащих наконец без лишних сантиментов узнать минимальную достаточную ширину мелкозаглубленного ленточного фундамента, мы публикуем таблицу основанную на данных Британских государственных строительных норм Building Regulations Approved Document A: 2010, 2E3, Таблица №10. Британское архитектурное ведомство рассчитало за нас все заранее, а мы постарались немного усреднить и адаптировать представленные данные, чтобы сделать представление данных удобнее:
Для выяснения минимальной достаточной ширины мелкозаглубленноно ленточного фундамента исходя из несущей способности подлежащих грунтов, необходимо решить уравнение:
|
Мертвый вес здания |
|
Ширина фундамента |
Мертвый вес здания — это сумма весов всех строительных элементов конструкции дома. Чтобы расчитать их нужно воспользоваться следующими таблицами:
Таблица №5 Нагрузка от 1 м2 стены зданий
Материал стен |
кгс/м2 |
|---|---|
|
Деревянные каркасно-панельные, толщиной 150 мм с минераловатным утеплителем |
30-50 |
|
Из блоков ячеистого бетона плотностью 500-600 кг/м3 сплошной кладки, толщиной, мм: |
100-120 |
|
Из опилкобетона, толщиной 350 мм |
300-400 |
|
Из керамзитобетона, толщиной 350 мм |
400-500 |
|
Из шлакобетона, толщиной 400 мм |
500-600 |
|
Из эффективного кирпича, толщиной, мм: |
|
|
Из полнотелого кирпича сплошной кладки, толщиной, мм: 380 510 |
450-500 |
Таблица №6 Нагрузка от 1 м2 перекрытий пролетом до 4, 5 м
Тип перекрытия |
кгс/м2 |
|---|---|
|
Чердачное по деревянным балкам, плотностью, кг/м3, не более: |
|
|
200 |
70-100 |
|
300 |
100-150 |
|
500 |
150-200 |
|
Цокольное по деревянным балкам, плотностью, кг/м3, не более: |
|
|
200 |
100-150 |
|
300 |
150-200 |
|
500 |
200-300 |
|
Цокольное железобетонное |
300-500 |
Таблица №7 Таблица количества бруса в м3 пиломатериалов
Размер бруса (мм) |
Количество бруса при длине 6 м в кубометре пиломатериалов |
Объем одного бруса длиной 6 м (м3) |
|---|---|---|
|
100 х 100 |
16,6 |
0,06 |
|
100 х 150 |
11,1 |
0,09 |
|
100 х 200 |
|
0,12 |
|
150 x 150 |
7,4 |
0,135 |
|
150 х 200 |
5,5 |
0,18 |
|
150 х 300 |
3,7 |
0,27 |
|
200 х 200 |
4,1 |
0,24 |
Таблица №8 Таблица количества досок в кубическом метре пиломатериалов
Размер доски (мм) |
Количество досок при длине 6 м в кубометре пиломатериалов |
Объем одной доски длиной 6 м (м3) |
|---|---|---|
|
25 х 100 |
66,6 |
0,015 |
|
25 х 150 |
44,4 |
0,022 |
|
25 х 200 |
33,3 |
0,03 |
|
40 х 100 |
41,6 |
0,024 |
|
40 х 150 |
27,7 |
0,036 |
|
40 х 200 |
20,8 |
0,048 |
|
50 х 50 |
66,6 |
0,015 |
|
50 х 100 |
33,3 |
0,03 |
|
50 х 150 |
22,2 |
0,045 |
|
50 х 200 |
16,6 |
0,06 |
|
50 х 250 |
13,3 |
0,075 |
Таблица №9 Таблица значений веса кровельных покрытий
Вид кровельного материала |
Вес 1 м2 (кг) |
|---|---|
|
Рулонная битумно-полимерная кровля |
4-8 |
|
Битумно-полимерная мягкая черепица |
7-8 |
|
Ондулин |
3-4 |
|
Металлочерепица |
4-6 |
|
Профлист, Оцинкованная сталь, Фальцевая кровля |
4-6 |
|
Цементно-песчаная черепица |
40-50 |
|
Керамическая черепица |
35-40 |
|
Шифер |
10-14 |
|
Сланцевая кровля |
40-50 |
|
Медь |
8 |
|
Зеленая кровля |
80-150 |
Таблица №11 Нагрузка от 1 м2 горизонтальной проекции кровли
Тип кровли |
кгс/м2 |
|---|---|
|
Покрытие рубероидом в 2 слоя |
30-50 |
|
Керамическая черепица при уклоне 45° |
60-80 |
|
Кровельная сталь при уклоне 27 ° |
20-30 |
|
Асбестоцементные листы при уклоне 30° |
40-50 |
Читать дальше про расчет полезной, снеговой и ветровой нагрузки для расчета ширины монолитного мелкозаглубленного ленточного фундамента Вернуться к началу статьи
|
Высота ленточного фундамента Таблица №19 Рекомендуемые размеры прямоугольных поперечных сечений ленты фундамента (балок).*
*Таблица приведена по данным таблицы 3.2 из пособия по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», Москва, 2007. Например, общая высота подземной и надземной части ленточного фундамента шириной 40 см должна иметь оптимальную высоту от 80 см до 120 см. Длина здания на ленточном фундаменте Ширина ленточного фундамента Для однокваритрных (индивидуальных) каркасных жилых домов, которые составляют довольно большую долю всех дачных построек, существуют отдельно прописанные нормы глубины заложения фундаментов в Своде Правил СП 31-105-2002 «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом». Они применимы при одновременном выполнении следующих условий: Таблица №20. Минимальная ширина ленточного фундамента для индивидуального каркасного дома.*
* Таблица адаптирована с упрощением из Таблицы 5-1 Свода Правил СП 31-105-2002 «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом» |
|||||||||
Ширина фундамента для частного дома должна быть не менее
Что необходимо перед тем, как рассчитать фундамент
Какой ширины должен быть фундамент? Этот вопрос занимает всех, кто начинает строительство дома. Определившись с типом фундамента, необходимо рассчитать для него все параметры. Под этим подразумевается, какая минимальная его ширина, на какую глубину нужно заливать фундамент, какой высоты делать его стенки, сколько арматуры потребуется и так далее.
Рассчитывая фундамент необходимо помнить, что он должен быть на 100 мм шире чем стены.
Когда возводят какое-либо сооружение, одним из главных требований, предъявляемых к нему, является безопасность.
Для соблюдения этого требования нужно делать так, чтобы основание этого здания было достаточно прочным и крепким. Само по себе это не случится, и заливать фундамент необходимо со всей ответственностью, иной подход может привести к нежелательным последствиям. Именно по этой причине к расчету такого параметра, как ширина фундамента, необходимо подойти особо скрупулезно.
От чего будет зависеть эта величина? Во-первых, она зависит от толщины стен спроектированного строения. Берут за норму, что эта величина равняется ширине основания здания. Но такой подход далеко не всегда оправдан. Если рассматривать строительство блочных зданий, которые имеют толщину стен до 25 см, то при предъявлении к их фундаменту таких же требований и создании аналогичной толщины в 25 см они могут вдавится в грунт. Поэтому в данном случае ширина фундамента должна быть большей.
Виды фундамента.
Во-вторых, перед постройкой необходимо провести исследование грунта, на котором будет возводиться здание, и определить, на какую глубину нужно делать фундамент. После проведения этих исследований станет возможным определиться с типом фундамента, который будет использован в строительстве. Необходимо учесть все данные грунта, включая как глубину промерзания, так и его несущую способность. Эти значения повлияют на многие параметры, например, на то, сколько арматуры потребуется для фундамента.
Поскольку основание здания является настолько важной частью во всей возводимой конструкции, на его возведение тратится до 20% от средств, которые запланированы на все строительные работы по возведению сооружения. А это немало, поэтому требуется вычисление всех указанных параметров еще до начала работ.
Но прежде чем рассчитать данные для фундамента, необходимо определиться с типом грунта, в который будут заливать основу здания. Это первый шаг, который необходимо сделать в обязательном порядке, что позволит точно определить глубину заливки, высоту стенки основания здания, его толщину, количество арматуры, которая потребуется для таких работ. Без определения типа грунта рассчитать эти параметры правильно будет невозможно.
Вернуться к оглавлению
Как определить тип грунта
Схема устройства фундамента на торфе.
Как можно определить тип грунта, не прибегая к помощи специалистов? Для этого наберите с того участка земли, на котором планируете постройку, пригоршню земли и смочите ее водой. Из смеси, что у вас получится, скатайте полоску и загните ее кольцом. Такое вы сможете проделать, только если смесь будет из глины. В противном случае, она просто рассыплется у вас в руках. Если смесь состоит из суглинки, то изделие разломается на несколько частей.
Смесь из песка станет рассыпаться на множество мелких частей. Рассмотрите эти частицы. Если песчинки в ней не меньше чем 1,5 мм в диаметре, это означает, что возводить основу здания придется на песчаном грунте. Если выбранную смесь поместить в стакан и банку с водой и взболтать ее, то можно определить количество глины в грунте. Сильно замутненная вода при взбалтывании покажет, что в грунте содержит в себе очень много глины.
Определите глубину залегания подземных вод. Для этого подойдите к ближайшему колодцу и определите уровень воды в нем. Учитывайте разницу высоты между территорией, где находится такой колодец, и вашим участком. Так вы сможете делать расчет, насколько подземные воды близки к поверхности земли. После этого определите влажность грунта, для чего просто сделайте из него шарик и понаблюдайте за ним. Если шарик будет сохранять форму, значит, это влажный грунт, если нет — слабовлажный.
Все эти нехитрые манипуляции с землей можно делать и необходимо делать для того, чтобы определить, какой тип фундамента будет использован для строительства. Это позволит правильно рассчитать, какой фундамент, его габариты, количество арматуры и многое другое вам понадобится.
Вернуться к оглавлению
Универсальный подход
Схема видов ленточного фундамента.
Определив тип грунта, на котором будет возводиться здание, необходимо определиться с типом фундамента. Это второй шаг, который нужно проделать. Для разного грунта подойдет разный фундамент. Так, если участок под застройку находится на болотистой почве, насыщенной водой, подойдет монолитный плитный фундамент. Он предназначен для самых непрочных грунтов.
Свайный фундамент позволяет возводить здания на большинстве типов грунтов. Именно этот метод применялся в строительстве мостов, пирсов и маяков. Помимо свайного применяются свайно-винтовой и свайно-ростверковый фундаменты.
Еще один из типов оснований дома — это столбчатый фундамент. Столбчатый фундамент подойдет для легких небольших построек, но, несмотря на это, его можно применять на большинстве типов грунтов.
И, наконец, ленточный фундамент. Несмотря на свою дороговизну, данный тип фундамента отличается повышенной прочностью и подходит под любые типы грунта. При этом сам тип грунта непосредственно сказывается на цене постройки. Более дорогим он будет на неустойчивом, пучинистом грунте. Если грунт стабилен, тогда применяют его облегченный вариант — без серьезного заглубления. Данный вариант возведения основы здания является наиболее универсальным.
Какой бы вариант вы ни выбирали, необходимо исходить из того, что именно основание здания определяет, насколько долговечным и прочным будет все строение. Неверный выбор, неумение рассчитать все необходимые данные с наибольшей вероятностью приведет к нарушению его целостности и перекосам.
Вернуться к оглавлению
От чего зависит ширина фундамента
Схема мелкозаглубленного фундамента.
Для удобства следует остановиться на последнем типе фундамента — ленточном. Для ленточного фундамента должен быть проведен расчет необходимого количества арматуры, его глубины, высоты его стен. Исходят из того, что он является наиболее универсальный и подходит для большинства типов грунта и построек. И прежде чем возводить основу здания, необходимо рассчитать его основные параметры, одним из которых является ширина. Она связана напрямую с площадью подошвы основания, с толщиной несущей стены на ленте фундамента.
Чтобы рассчитать площадь подошвы ленточного фундамента, необходимо исходить из полученных данных о типе грунта и его несущей способности и определить показатели по величине нагрузки от самого строения. Минимальная величина ширины фундамента будет вычисляться исходя из общего значения площади. Для того чтобы делать определение значения толщины несущих стен, необходимо учитывать, что толщина основания здания должна быть на 100 мм больше толщины стен.
Что касается такого параметра, как количество арматуры, которое используется в бетонном монолите и от которого зависит ширина фундамента, то стоит принять во внимание, что арматура оказывает свое положительное влияние только в сочетании с бетоном. Именно поэтому делать укладку арматуры необходимо в виде продольных прутьев, а расстояние между этими прутьями должно быть не менее 200 мм.
Вернуться к оглавлению
Как рассчитать ширину фундамента
Таблица ширины фундамента относительно стены.
Третий шаг — непосредственно сам расчет ширины основания здания. Для начала необходимо делать расчет ширины фундамента, взяв за отправную величину площадь подошвы основания здания. Расчет проводится для ленточного фундамента. Предположим, что минимальная величина площади подошвы (S) основания здания равна 5 м2. При этом параметры постройки, под которую будут заливать фундамент, составляет ширина (H) — 6м, длина (L) — 9 м. Ширина ленты будет величиной неизвестной, принимаемой для расчетов за Х. Эту неизвестную величину можно рассчитать по формуле: 2LX+2X(6-2X)=S.
Подставляя известные величины, получаем следующее квадратное уравнение: 18Х+12Х-4Х2=5. Решение квадратного уравнения происходит через дискриминант, получаем два значения величины Х: Х1=7,3, Х2=0,17. Из полученных двух значений необходимо выбрать то, которое подходит. Это значит, что минимальная допустимая ширина ленты фундамента будет 170 мм. Данное значение является приблизительным и служит в качестве ориентира для последующих вычислений.
Схема свайного фундамента.
Второй расчет нужно проводить исходя из того, что изначально известна толщина стен. Предположим, что проект дома содержит в себе условие, при котором несущие стены определены толщиной в 300 мм. Если сравнить с полученной ориентировочной величиной ленты фундамента в 170 мм, значение толщины стены на 40% больше. Выше указывалось, что при определении значения толщины несущих стен необходимо учитывать, что толщина основания здания должна быть на 100 мм больше толщины стен. Расчетное значение толщины фундамента составляет 100+300+400 мм. Запас полученного значения ширины фундамента: 0,4:0,17×100-100=135%.
Четвертый шаг: должен быть произведен расчет необходимого количества арматуры для ленточного фундамента. Полученные результаты необходимо скорректировать или перепроверить, определив возможность установки необходимого количества арматуры в основание фундамента полученных габаритов. Исходя из практики и требований, для ленточных фундаментов должен быть использован диаметр арматуры в 12-16 мм. Нужно вычислить тот процент площади в поперечном сечении ленты, который отведен для арматуры. Но сначала нужно определить саму площадь поперечного сечения ленты.
Следует использовать таблицу, а также данные, при которых значение арматуры занимает не более одной тысячной площади сечения ленты. Высоту ленты, величина которой зависит от исходных данных в проекте, принимаем за 80 см. Площадь поперечного сечения находим из произведения 40 см×80см=3200см2. Это значит, что одна тысячная от этого значения будет составлять 3,2 см2. Исходя из таблицы можно сделать заключение, что данный расчет справедлив, если в основании здание в сечении ленты используется 4 прута арматуры, диаметр каждого из которых не более 12 мм.
Вернуться к оглавлению
Отдельные советы из практики
Данные, полученные в практике, показывают, что если здание возводится на пучинистых грунтах и принято решение об использовании мелкозаглубленного фундамента, строитель не должен делать значительную глубину основания здания, то его необходимо выполнять единым железобетонным монолитом в виде рамы. Это нужно делать для того, чтобы во время движения грунта такая конструкция двигалась единым монолитом. Это позволит избежать трещин и разрушения здания.
Схема монолитного плитного фундамента.
Если строительство происходит на непучинистых грунтах, связывать весь фундамент в единую рамку нет необходимости. При этом ту часть фундамента, которая используется под внутренние стены, можно оставить без арматуры.
Если стены несущие, то под ними опора должна быть больше ширины этих стен. Минимальная ширина фундамента в любом случае не может быть меньше ширины той стены, которая опирается на него. Для точного определения ширины основания здания применяйте подробные расчеты всех складывающих эту величину элементов.
Можно применить одно простое правило при возведении фундамента: чем прочнее основание, тем долговечнее здания. Но выше указывалось, что фундамент, который возводится по допустимым нормам, требует до 20% всех средств, планируемых на строительство здания. Продолжая усиливать основание, вы значительно увеличите стоимость всей постройки. Потратив большие деньги на проект, вы будете наблюдать его меньшую стоимость. Это не самый лучший подход к вложению денег. Не факт, что вы будете достраивать свой дом, возводить очередные этажи.
Такие вопросы решаются проще методом усиления фундамента, если это потребуется. А закладывать заранее большой запас прочности, в разы превышающие требуемые параметры для фундамента, — излишняя трата денег. Значительно лучше, если вы проведете правильные расчеты.
Чтобы ленточный фундамент получился технологически правильным и надежным, необходимо рассчитать все параметры будущей конструкции. Какие главные характеристики есть у основания? Глубина и ширина фундамента. С глубиной все просто, главное правило – бетон должен находиться ниже уровня замерзания. А вот с шириной придется повозиться. Получить этот размер можно только в случае, если на руках есть толщина несущей стены и площадь подошвы основания.
Совет! Ленточный фундамент – это наиболее выгодное решение для частного дома, если сравнить со свайным или столбчатым основанием. Также ленточная конструкция проще в реализации своими силами.
Вы узнаете, какой должна быть ширина основания будущего жилища, как делать расчет и что нужно при этом учитывать. Над цифрами придется подумать, но если вы справитесь, вам не придется нанимать мастеров из строительных бюро.
Что влияет на ширину основания?
В этой статье мы разбираем ленточный фундамент, поэтому стоит ознакомиться с параметрами, от которых зависит показатель ширины:
- Толщина несущих стен, возведение которых будет выполнено на ленте основания. Если вы уже знаете, какой будет толщина стен, то показатель ширины основания должен быть минимум на 100 миллиметров больше толщины несущих стен.
- Площадь подошвы основания. Этот параметр высчитывается только тогда, когда известны нагрузки от будущей конструкции. В расчете площади понадобится и ширина основания, в этом случае необходимо брать минимальный показатель, пока истинная толщина не известна.
- Армирование бетона. В основании без прутьев арматуры не обойтись. Расстояние между продольными прутьями арматуры должно быть не менее 250 миллиметров. Все эти показатели можно рассчитать самостоятельно, для этого нужно только формулы и средние знания алгебры.
Важно! Чтобы делать все качественно, начинать нужно с проектирования, независимо от того, какая стройка ведется – коммерческая или частная. Инженера проводят расчеты, отталкиваясь от рыхлости почвы, а также климатических особенностей. К примеру, если грунт рыхлый, то подошва основания расширяется.
Расчет ширины
Когда получены все характеристики, которые нужны для нахождения ширины, можно начинать делать расчет. Важным моментом является глубина основания. К примеру, для двухэтажного дома из кирпича или бетона лента должна быть помещена на глубину 0,3 метра ниже линии промерзания грунта.
Чтобы понять, какой будет дом в будущем, можно воспользоваться 3D-проектированием. Сейчас существуют множество фирм, занимающихся проектированием для строительства.
Что касается деревянного жилища, то в этом случае фундамент помещается ниже 0,4 метра линии промерзания. Если дом будет стоять на благоприятной почве, а в ландшафте нет особенностей, то ширина основания составляет 400 мм.
Пример расчета
C этой таблицей рассчитать ширину подошвы основания будет просто, особенно если у вас используется стандартная конструкция.
Допустим, у нас на руках есть нужные цифры (нагрузки, особенности грунта). Минимальная площадь основания получилась 5 м2, при этом дом будет 6×9. Ширину ленты основания берем за «X». Расчет суммарной площади проводится следующим образом:
2*9*X+2*X(6-2Х)=5
18Х+12X-4X^2=5
Теперь мы можем получить «Х», он равен 0, 17 м. Если Х=0,17 м, то Х2=7,3 м. Нас интересует «Х1» — это и есть минимальная ширина основания. Мы получили примерную цифру. Если известна толщина стен, то показатель может быть более точным. Для примера возьмем дом, где толщина стен будет 300 миллиметров. Вспоминаем правило: ширина фундамента должна быть минимум на 100 мм больше толщины несущих стен. 300+100=400 мм. Полученную цифру делим на минимальный показатель, выглядит это следующим образом:
0,4:0,17*100-100=135%.
Формула расчета площади
В итоге вам нужно получить площадь подошвы основания. Для этого понадобится эта формула:
Использование полученных параметров
Чаще всего проектировщики самостоятельно проводят расчеты ширины, чтобы получить точный показатель. Но перед этим строителям необходимо определить, какой будет объем работ и сколько на это уйдет денег. Для этих целей берется примерная ширина:
- 2-этажный кирпичный дом обычно строится на основании с шириной 650-750 мм;
- 1-этажной постройке хватает ширины 300-650 мм;
- Что касается хозяйственных построек (сарай, баня), то для них показатель находиться в пределах от 250 до 400 мм.
Если планирует делать тяжелый дом на рыхлом грунте, то предварительных расчетов быть не может. Сначала инженера проводят расчеты, а только потом получают данные о том, сколько нужно материалов для строительства. Также профессионалы проводят экспертную оценку конструкции, так как перед началом работ нужно знать несущие способности основания. Расчет должны выполнять профессионалы, так как критическая ошибка может не только разрушить дом, но и повлечь за собой жертвы.
Совет! Сейчас многие строители перешли на «прерывистый» ленточный фундамент. Он идет не сплошной лентой, а отрезками с небольшим расстоянием друг от друга. В итоге давление под подошвой основания увеличивается примерно на 30%. Какой лучше делать фундамент в вашем случае, лучше всего узнать у профессионального строителя.
Чтобы делать конструкцию надежной, нужно проследить за тем, чтобы фундамент не просел под будущими нагрузками. Именно для этого нужно делать анализ почвы. К примеру, если во время заморозков начнется пучения грунта, сооружение может быть вытолкнуто наружу. Ситуация может сложиться полностью наоборот – дом просядет под дополнительным весом от снега. К фундаменту нужно отнестись максимально ответственно, так как переделать его уже не получится.
При строительстве здания всегда актуален вопрос: какие параметры и факторы влияют на прочность его основания. Немаловажно знать, какова должна быть ширина фундамента, его высота и уровень заглубления.
Для большого дома с подвалом, крышей из натуральной черепицы и кирпичными стенами, фундамент должен залегать на 20-30 см ниже уровня его промерзания.
В частности, следует разобраться, что такое прочность грунта, установить влияние грунтовых вод и глубины промерзания грунта, определиться с работами, которые необходимо выполнить, прежде чем закладывать фундамент.
Для владельца дома было бы надежнее привлечь специалистов, и на месте будущей стройки провести геологические исследования.
Информация, необходимая для расчета прочности
Если говорить о расчетах ширины основания, то это может быть только параметр ленточного фундамента. Другие виды (свайный, винтовой, плитный) такой характеристики, как ширина, просто не имеют.
По результатам предварительного исследования грунта будет определен подходящий для данных условий тип основания и рекомендуемая глубина его заложения. Основным параметром грунта, который необходимо узнать перед строительством дома, является несущая способность.
Схема расположения пластов грунта.
Этот показатель напрямую зависит от пористости грунта. Определять же значения пористости и несущей способности «на глазок» весьма рискованно, ибо от размеров и прочности фундамента зависит долговечность всего строения. Это дополнительно свидетельствует о целесообразности привлечения специалистов.
Основным препятствием для проведения квалифицированного исследования является его высокая стоимость. В этом случае следует заняться исследованием самостоятельно. Полезную информацию можно получить от тех, кто до вас уже сталкивался с подобными проблемами, когда строил дом на соседних участках.
Для определения физических особенностей грунта необходимо вырыть колодец на глубину 2-2,5 м и исследовать расположение и состав пластов и насыщение их водой. Заодно можно будет убедиться, что на такой глубине нет грунтовых вод. О глубине промерзания грунта в зимний период можно будет узнать по среднестатистическим данным для района строительства.
Вернуться к оглавлению
О физических свойствах грунтов
Схема видов деформации фундаментов.
По количеству содержащейся глины грунты делят на три вида: супеси, суглинок, глина. По процентному содержанию глины, можно судить о возможном содержании влаги и, следовательно, о том насколько грунт будет пучиться при промерзании в зимних условиях. Для ориентировочного определения количества глины можно воспользоваться субъективным восприятием в процессе исследования образцов грунта руками.
Если при растирании комочка грунта на пальцах ощущается присутствие отдельных песчинок, а между ладонями комочек невозможно раскатать так, чтобы образовалась удлиненная форма (шнурок), если при малейшем сжимающем усилии скатанный в шарик комочек грунта рассыпается, то это свидетельствует, что это супесь. Супесь содержит не более 10 % глины и, соответственно, небольшое количество влаги. Значит и пучность такого грунта будет незначительной. Несущая способность хорошо уплотненной супеси (коэффициент уплотнения, С=0,5) составляет 3кг/см2.
Если небольшой объем грунта скатать между ладоней в шар, а затем, сжав его ладонями, придать ему форму чечевицы, то образовавшиеся трещины по краям такой лепешки будут свидетельствовать о том, что этот слой грунта следует отнести к суглинкам. Суглинок содержит до 30 % глины, содержание влаги в нем значительно больше, чем в супеси и, соответственно, больше и пучность такого грунта. А вот несущая способность суглинка такая же, как и у супеси. Следовательно, для расчета ширины не имеет значения супесь это или суглинок.
Чечевичная форма грунта, не имеющая по краям трещин, является первым признаком глины. Если удается раскатать образец в достаточно длинный шнурок, то это убедительное подтверждение, что в грунте содержится более 30 % глины. Такой хорошо уплотненный слой (С=0,5) имеет несущую способность равную 6 кг/см2. О существенном влиянии уплотнения на несущую способность свидетельствует то, что при С=0,8 несущая способность глины оказывается такой же, как и у суглинка, то есть, 3кг/см2.
Ленточный фундамент можно представить в виде равномерно нагруженной балки. Но особенность такой балки состоит в том, что у нее нет четко обозначенных точек опора. На первый взгляд может показаться, что такое размещение балки будет способствовать равномерной передаче веса сооружения на грунт и, соответственно, равномерному воздействию грунта по всей длине балки. Но этого не происходит.
Схема видов фундамента.
Со стороны грунта, кроме сил реакции, могут воздействовать силы, возникающие в результате пучения грунта в период его замерзания. Пучение возникает из-за того, что образовавшийся лед, имеет больший объем, чем содержавшаяся в грунте вода. При этом силы воздействия могут быть направлены не только вертикально, но и под различными углами относительно фундамента. В результате он может испытывать не только равномерно распределенную сжимающую нагрузку от веса сооружения, но и сосредоточенные силы, создающие изгибающие и вращающие моменты.
Исключить побочные силы практически невозможно, но определенными мерами уменьшить их влияние реально. Так, огромный частный дом с крышей из натуральной черепицы и массивными кирпичными стенами, с подвалом должен иметь надежный фундамент, глубина заложения которого должна быть больше на 20-30 см, чем глубина промерзания грунта. Надежности такого основания будет способствовать и его утепление, и отведение излишней воды с помощью дренажа.
Отметим, что ленточные конструкции основания дома обычно применяют для строительства малоэтажного частного дома, возможно, с подвалом. На таком виде основания можно возводить стены из кирпича или камня, из дерева или газобетона, а также стены, возводимые по каркасной технологии.
Вернуться к оглавлению
Виды фундамента
- Фундамент с песчаным основанием.
Для небольших дачных домиков и хозяйственных построек подойдет простейший вид ленточного фундамента из песка. Ширина траншеи для него должна быть на 10 см больше толщины стены, а глубина зависит от глубины залегания плотного грунта. Траншею заполняют песком, засыпая ее слоями толщиной 15-20 см. Очередной слой песка смачивают водой и утрамбовывают. Верх траншеи заполняют слоем (15-20 см) щебня, который заливают цементно-известковым или цементно-глиняным раствором.
- Бутовой ленточный тип фундамента.
Схема ленточного бутового фундамента.
Если имеется возможность воспользоваться таким местным материалом, как булыжник, то дешевле бутового ленточного варианта придумать что-либо трудно. Его целесообразно возводить для кирпичных стен или стен из других штучных материалов, газобетонных блоков, например. Такая бутовая лента будет надежной опорой для любых стен. В верхней части толщина ленты должна быть не менее 35 см.
Бутовый материал можно использовать и для уменьшения расхода цемента, чередуя его со слоями бетона.
В грунте с большим содержанием влаги (глина) глубина траншеи должна быть ниже глубины промерзания. Бутовый камень закладывают на всю глубину траншеи. При этом, если глубина траншеи превышает 70 см, то в ее нижней части создают песчаную подушку, сверху которой укладывают слой щебня.
Бутовый камень укладывают от слоя щебня до верха, слоями толщиной 15‑20 см, и заливают его цементным раствором.
- Бетонный ленточный фундамент.
Схема монолитного ленточного фундамента/
Замешивать бетон вручную или даже с помощью бетономешалок небольшого объема нецелесообразно только из-за того, что получит качественный бетон таким способом проблематично. Поэтому, чтобы получить прочную надежную конструкцию, следует воспользоваться услугами растворных узлов. Раствор должен быть не жидким, а таким, чтобы даже при легкой трамбовке он проходил сквозь арматуру.
Для армирования используют металлические стержни, сваренные или связанные между собой. Можно использовать и старые трубы небольшого диаметра.
Для надежного затвердевания такой конструкции необходимо дать хотя бы один месяц, укрыв его рубероидом.
Как вариант, можно заложить бутобетонный фундамент, который позволит существенно уменьшить расход цемента. Ширина закладки должна быть не менее 40 см.
Вернуться к оглавлению
Расчет ширины ленточного фундамента
Ранее указывали толщину такого остова, основываясь на том, что напряжение на сжатие внутри него не будет превышать допустимых значений. Для частных строений, даже больших и имеющих значительный вес, если основание имеет толщину, превышающую толщину стены, такое условие практически всегда выполняется.
Однако предназначение основания не в том, чтобы самому не разрушиться, а в том, чтобы создать условие, при котором сила воздействия на грунт не превышала бы его несущей способности. Это условие выглядит так:
Схема фундамента на песчаной подушке в слабом грунте.
Рдом/Sопор
Схема с указанием необходимых для расчета величин фундамента
Любой фундамент, независимо от типа и устройства, характеризуется такими параметрами, как глубина заложения и ширина несущих конструкций. Многие застройщики принимают за ширину фундамента толщину несущих стен дома, но не всегда этот расчет бывает правильным. Также на глаз вычисляют глубину залегания подошвы, учитывая личный опыт и минимальные знания в этой области, но делать этого не стоит.
На самом деле, размеры ленточного основания зависят от многих факторов, тут длина ленты не принимается во внимание, ведь это размеры будущего дома. А вот ширина ленточного фундамента и глубина залегания рассчитывается отдельно, и делать это нужно для каждого здания индивидуально.
Важные параметры для определения размеров основания
Таблица с калькуляцией удельного веса элементов конструкций для расчета толщины и глубины основания
- Конструкция будущего здания, а также строительные материалы, которые будут использоваться при возведении сооружения.
- Масса всех строительных конструкций, с учетом веса несущих стен, перекрытий и крыши.
- Внешних климатических факторов, таких как длительность и снежность зимы, налипание мокрого снега, продолжительность ливней.
- Типа и устройства грунта.
Четких нормативов, где есть все необходимые формулы для расчета максимально допустимых размеров дома, не существует. Есть эмпирические расчеты, по которым затем и строится ленточный фундамент, а габаритные размеры сооружения предоставит архитектурная служба.
Определение типа грунта
Расчет ширины и глубины фундамента в зависимости от промерзания грунта
От типа грунта зависит не только глубина устройства основания, но и ширина несущей подошвы. Так как существует фактор пучения почвы в зимний период, а это свойство грунта может привести к непоправимым разрушениям фундамента и дома.
Определить тип грунта можно не только с помощью специалистов, но и кустарными способами. Для этого достаточно взять землю и смочить ее водой, а затем согнуть в кольцо. Глина сохранит свою структуру. Суглинок рассыпается на несколько частей, а песчаный грунт сразу рассыплется в порошок. Так можно определить структуру почвы. Песчаный грунт с фракцией 1,5 мм отлично выдерживает большие нагрузки, он оптимален для возведения ленточных фундаментов и не содержит много влаги.
Затем, нужно определить глубину залегания грунтовых вод. Для этого можно подойти к ближайшему колодцу и замерять глубину водного пласта, это должна быть максимальная высота залегания грунтового горизонта. С помощью небольших математических расчетов будет рассчитана глубина водоносного пласта.
Можно и не делать анализ состава почвы самостоятельно. Достаточно обратиться в геодезическую службу. Она даст полную карту состава почвы с учетом даже глубины промерзания почвы, а этот параметр для выбора глубины залегания подошвы будет считаться ключевым.
Как посчитать глубину и ширину основания
Таблица с рекомендуемой глубининой ленточного фундамента в зависимости от грунта
Как только будут четко определен состав почвы и глубина залегания грунтовых вод, можно приступать к расчету размеров основания. Если постройка достаточно массивная, высокая и имеет несколько этажей, тогда глубина погружения основания должна быть большой, вплоть до границы промерзания почвы.
Застройщики, которые имеют финансовые возможности, стараются фундамент углубить еще ниже, обеспечивая таким образом фундаменту большую прочность и надежность. Высота над нулевым уровнем должна составлять до 30 см, иногда – больше, для обустройства цоколя и отмостки.
Итак, минимальная глубина ленточного основания для массивных зданий должна быть ГПГ + 60 см. ГПГ – глубина промерзания почвы. Это табличное значение, отличается для каждого региона и состава почвы. Для легких построек достаточно обустроить фундамент на глубине границы промерзания или ниже до 50 см. В таких случаях считается, что за счет массы сооружения и ленты самого основания почва будет равномерно растекаться под подошвой, и вспучивание грунта должно быть минимальным.
Стандартная толщина полосы составляет 40 см, ее можно увеличивать по мере необходимости, но она не должна быть меньше толщины несущих стен здания.
Расчет площади подошвы фундамента
Таблица с расчетом минимальной подошвы и ширины ленточного основания
Площадь подошвы отвечает за равномерное распределение массы всего сооружения вместе с основанием на грунт. Поэтому далеко не всегда она будет отвечать ширине ленты, в большинстве случаев она больше. Более того, подошва также отвечает за такие функции:
- Равномерное распределение массы здания.
- Препятствует локальному пучению грунта из-за сейсмических толчков или воздействия глубинных грунтовых пластов.
- Укрепляет своей массой слабые почвы и прижимает их к прочным грунтам.
- Обеспечивает равномерность устройства самого здания по горизонтальной плоскости.
Рассчитывается площадь подошвы по формуле:
S = k(n)*F/k(c)*R
где:
- k(n) – коэффициент надежности, принимается за 1,2. Этот коэффициент означает, что уже изначально площадь подошвы будет больше расчетной на 20%;
- F – Расчетная нагрузка на основание. Она состоит из: массы здания, нагрузок от грунта, массы фундамента;
- k(c) – коэффициент условий работы, принимающий значение от 1 для глины и сооружений жесткой конструкции, имеющей каменные стены, до 1,4 для крупного песка и не жестких конструкций;
- R – расчетное сопротивление грунта (это табличные данные). Найти их можно в справочниках для всех типов грунтов.
Фактически все параметры справочные, поэтому останется только рассчитать нагрузку от самого здания.
Расчет нагрузки от здания
Таблица с расчетом ширины ленточного основания в зависимости от материала конструкции (для дома из пеноблоков и кирпича, дома из бруса) в средней полосе
Этот параметр рассчитывается методом суммирования всех нагрузок, которые создает здание на основание:
- Массы несущих стен и перекрытий (тут рассчитывается необходимое для возведения количество строительных материалов и их суммарный вес).
- Массы крыши с покрытием.
- Массы снегового шара, который может закрепиться на крыше и давить своей массой передавая нагрузку на несущие стены и основание.
- Вес всей мебели, техники и проложенных коммуникаций (этот показатель незначительный, им часто пренебрегают или задают коэффициент 1,1).
- Вес самого фундамента. Вот тут уже возникает трудность в расчетах, ведь площадь подошвы также влияет на массу основания. Поэтому принимается ширина полосы 40 см, зная по проекту длину здания, плотность бетона (2400), все это умножается и получается вес фундамента.
Расчетная высота фундамента
Расчетная глубина, ширина и высота ленточного основания для дома из пеноблоков, кирпича или бруса в средней полосе
Высота такого основания должна быть достаточно большой, чтобы выдерживать горизонтальные грунтовые подвижки и воздействие грунтовых вод. Высоту ленточного фундамента, зная глубину промерзания грунта, также не составит труда посчитать. Но при начале строительства фундамента, высота будет совсем иной, и вот почему. Она состоит из следующих слоев:
- Сначала нужно делать на дне траншеи песчано-гравийную подушку, на которой будет лежать сам фундамент. Толщина слоя варьируется в пределах 25 − 40 см (в зависимости от типа грунта), а это уже дополнительная высота конструкции.
- Глубина промерзания почвы (справочные данные).
- Также нужно делать цоколь в пределах до 30 см, иногда больше, что зависит от типа грунта и дизайнерских решений.
Теперь, когда есть все необходимые параметры будущего ленточного фундамента, посчитать необходимое количество арматуры и бетонного раствора для его обустройства несложно. Если провести заливку строго по технологии, тогда основание прослужит максимально возможный срок.
Толщина ленточного фундамента
Конструкционно для железобетонных балок минимальная ширина допускается 15 см, а для ленточных фундаментов (которые представляют из себя свободнолежащие балки на упругом основании) рекомендуется ширина не менее 25 см для легких садовых построек, и ширина не менее 30 см для дачных домов. Ширина ленточного мелкозаглубленного фундамента не может быть меньше ширины опираемой на нее стены.
Однако, кроме конструкционных ограничений есть еще и требования задаваемые несущими способностями подлежащих под фундаментами грунтов. Удельная нагрузка от здания на единицу площади не должна превышать 70% от несущей способности грунта. Регулировать величину нагрузки можно с помощью площади опоры фундамента на грунт. Чем больше площадь опоры — тем меньше удельная нагрузка, передаваемая на грунт.
Методика ориентировочного расчета минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента. Данная методика определения минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента основана на представлении о том, что величина удельной нагрузки на единицу площади подлежащего под фундаментом грунта должна быть меньше несущей способности (расчетного сопротивления основания) подлежащего под фундаментом грунта. Разница между нагрузкой от дома и несущей способностью грунта должна быть как минимум на 30 процентов больше в пользу несущей способности грунтов (коэффициент запаса прочности для бетонных конструкций, отливаемых на стройплощадке с удельном всеом менее 1600 кг/м3). Чтобы не утомлять наиболее нетерпеливых читателей, спешащих наконец без лишних сантиментов узнать минимальную достаточную ширину мелкозаглубленного ленточного фундамента, мы публикуем таблицу основанную на данных Британских государственных строительных норм Building Regulations Approved Document A: 2010, 2E3. Британское архитектурное ведомство рассчитало за нас все заранее, а мы постарались немного усреднить и адаптировать представленные данные, чтобы сделать представление данных удобнее:
Теперь, наиболее рисковые и менее любопытные читатели могут бежать отливать свой мелкозаглубленный монолитный ленточный фундамент, а остальные могут узнать, как британцы получили эти данные, и сделать свой собственный более точный расчет для своего собственного дома, чтобы не попасть впросак.
Для выяснения минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента исходя из не
подошва, высота и глубина залегания, как рассчитать минимальную ширину?
Любое строение имеет под собой фундамент, тип которого определяется конструктивными особенностями строения, видом грунта, климатическими и другими параметрами. При проектировании ленточного фундамента размеры его определяются на основании инженерных расчетов.
Ленточный фундамент может быть как монолитным, так и сборным из готовых заводских блоков. Но в любом случае производится расчет ширины и высоты фундамента, глубины его залегания. Для монолитных фундаментов, кроме всего прочего, делается расчет необходимого сечения арматуры и её количества. Только при всех произведенных грамотных расчетах можно надеяться, что фундамент будет прочной и надежной основой вашего дома.
Заглубленный ленточный фундамент
Фундаменты под строения могут быть:
- мелкозаглубленными,
- заглубленными.
В первом случае предполагается заглубление фундамента на высоту, не превышающую 1 м. Во втором случае — глубина заложения фундамента может доходить до 2- 3 м. В основном это делается, когда в подвальном этаже планируется устраивать некоторые вспомогательные помещения типа гаража, бани, бильярдной и тому подобное.
При проектировании размеры ленточного фундамента под дом определяются в соответствии с размерами и планировкой будущего дома, т. е. ленточный фундамент должен устраиваться под все наружные и внутренние несущие стены.
Обычно жилые дома строятся на мелкозаглубленном ленточном фундаменте, что позволяет значительно экономить финансовые средства, поскольку устройство такого основания, как правило, производится силами самих застройщиков.
↑Что нужно знать при определении размеров фундамента
Чтобы выбрать необходимый оптимальный размер фундамента, обеспечивающий надежность всего строения, нужно знать:
- состав грунта на участке;
- высоту залегания грунтовых вод;
- глубину промерзания почвы в данном регионе;
- вес самого здания, т.е. нагрузки на фундамент от веса стен, перекрытий, и крыши.
Минимальная ширина фундамента ленточного должна быть равной ширине стен или больше.
Допускается свес стен над фундаментом на ширину 10-13 см, но не более. Это объясняется тем, что железобетон имеет высокую прочность, намного выше прочности стеновых материалов, поэтому может выдержать нагрузку от более широкой стены, а узкий фундамент, позволяет сократить расход бетона и арматуры.
↑Определяемся с подошвой фундамента
Расчет ширины фундамента определяется в зависимости от ширины его подошвы, которая рассчитывается исходя из нагрузок, давящих на фундамент. Фундамент, в свою очередь, оказывает давление на грунт.
В итоге получается, чтобы правильно рассчитать размер фундамента необходимо знать свойства грунта на месте строительства.
Если грунт на участке пучинистый, а дом предполагается строить из кирпича или бетонных блоков, то лучшим вариантом выбора фундамента будет – заглубленный. А поскольку фундаменты такого типа устраиваются ниже уровня промерзания почвы, то высота ленточного фундамента для дома будет в пределах 1–2,5 м до уровня земли.
Закладка фундамента на пучинистом грунте
Для небольших строений – бани, гаража или дачного домика, вполне подойдет мелкозаглубленный фундамент с высотой от основания до верха в пределах 60-80 см. При этом в земле будет находиться 40-50 см высоты фундамента, остальная часть будет выступать над уровнем почвы и являться цоколем строения. Несмотря на малую высоту, прочность фундамента будет гарантирована свойствами бетона и арматурного каркаса.
Определяя высоту фундамента, необходимо помнить, что под любой фундамент устраивается песчаная или гравийная подушка высотой слоя 10-20 см. Поэтому глубина котлована или траншеи будет больше на величину подушки.
Перед тем, как рассчитать ширину ленточного фундамента, необходимо подсчитать нагрузки, которые можно легко определить, зная размеры всех конструкций стен, крыши и удельный вес используемых материалов. К этим нагрузкам добавляется вес людей и всего того, что будет находиться в доме – мебели, бытового оборудования и прочего.
Размеры подошвы ленточного фундамента рассчитываются таким образом, чтобы нагрузка на основание не была больше допустимых нагрузок на грунт в данном месте строительства.
Рассчитывая ленточный фундамент, мы узнаем высоту и ширину, после чего определяем:
- количество бетона, необходимого для заливки,
- количество арматуры,
- материала для опалубки.
Как видите, размеры фундамента позволяют узнать многое для устройства надежного основания.
Первым делом необходимо определить глубину заложения фундамента ленточного заглубленного. Для этого нужно знать глубину промерзания грунта в вашем регионе в зимний период. Все это можно найти в строительных справочниках.
Глубина промерзания грунта в разных регионах
Производя расчет, сначала задают предварительные размеры фундамента (ширину подошвы, высоту), ориентируясь на конструктивные особенности дома. Если несущая способность грунта больше, чем давление здания на грунт, то выбранные размеры оставляют без изменения, в противном случае, размеры подбирают, чтобы расчетное сопротивление грунта не было меньше, чем удельное давление веса здания.
Сложность расчетов заключается, прежде всего, в точном определении вида грунта в основании фундамента и его свойств.
А если, ко всему прочему, есть основание полагать, что на участке высокий уровень грунтовых вод, то расчет фундамента и оценку грунта лучше всего заказать у специалистов, чтобы не рисковать вложенными в строительство деньгами. Потому что пучинистые грунты со временем могут изменять свои свойства под действием некоторых факторов, таких, например, как изменение уровня грунтовых вод.
Самостоятельно узнать высоту ленточного фундамента над землей можно, воспользовавшись онлайн-калькулятором, где программа сама рассчитает и площадь подошвы фундамента, и его высоту, и толщину песчаной подушки на основании данных о вашем грунте.
↑Особенности устройства мелкозаглубленного фундамента
Специалисты советуют не устраивать мелкозаглубленный высокий фундамент, так как это делает его слишком жестким. К тому же, это ведет к перерасходу арматуры и бетона. Более низкий фундамент вполне справится с возложенными на него нагрузками и будет достаточно экономичным и надежным.
Когда решается вопрос, какая глубина ленточного фундамента под дом оптимальна, стоит подумать об утеплении мелкозаглубленного фундамента. Правильно сделанная тепло- и гидроизоляция может существенно сэкономить средства, одновременно создав надежное основание под дом.
Мелкозаглубленные фундаменты специально спроектированы для частных малоэтажных построек. Это, на сегодняшний день, самый распространенный вид фундаментов в частном домостроении.
Благодаря высокой прочности железобетона глубина залегания подошвы монолитного ленточного мелкозаглубленного фундамента может быть в пределах 50 см от поверхности земли. Но к этому значению следует добавлять высоту песчаной подушки, которая не должна быть менее 20 см.
Подушку делают из крупного песка, гравия или их смеси. Количество песка и гравия в процентном отношении должно быть 40: 60.
Высота фундамента над землей может варьироваться в пределах 40-50 см, в итоге, общая высота фундамента будет не выше одного метра. Для одноэтажных домов такого фундамента вполне достаточно, но для двухэтажных коттеджей и выше нужен фундамент усиленный и более глубокого залегания.
Произведение расчетов, какой ширины должен быть фундамент
При постройке своего собственного дома необходимо помнить о такой важной вещи как правильно сделанная основа. Это связано с тем, что здание будет оказывать давление на фундамент и в том случае если основа слабая, здание будет деформировано, а возможно и разрушено. Перед началом строительства стоит узнать, какой ширины должен быть фундамент, на какую глубину его нужно закладывать, и какую нагрузку выдерживает основа.
Первый шаг к мечте
Чтобы приблизиться к своей мечте, и построить собственный дом, нужно подготовить участок к проведению работ. Сначала нужно избавиться от всех деревьев и кустов, которые находятся по периметру строительного участка. На следующем шаге избавляемся от верхнего слоя почвы, так как, скорее всего он плодородный.
После очистки территории нужно позаботиться о том, чтобы поверхностные воды отходили в сторону и не скапливались на строительном участке. Теперь согласно ранее составленному плану необходимо самостоятельно нанести разметку на участок. Чаще всего строящееся здание привязывают к какому-нибудь объекту. В качестве пунктира может выступать рядом стоящая постройка или дорога.
Разметка фундамента дома
Перейдя непосредственно к разметке, нужно заняться внешними стенами. В качестве разметки можно использовать колышки, изготовленные из металла или дерева.
Когда колья вставлены по углам, по периметру нужно установить обноску. Она поможет при сооружении здания. Обноска – это брусок, прибитый к двум кольям. Важно установить обноску так, чтобы она препятствовала работе.
Второй этап строительства
Закончив с разметкой территории, нужно переходить к следующему этапу. На этом шаге работ нужно вырыть траншеи. Глубина фундамента будет зависеть от вида грунта, с которым придется работать. Что касается формы траншеи, в которую заливается фундамент, то она также будет зависеть от типа почвы. Если грунт имеет плотную структуру, тогда траншея будет вертикальной. В других случаях траншея копается в виде трапеции, чтобы избежать осыпания почвы.
Существует несколько стандартных размеров траншеи:
- В песчаной почве глубина должны быть равна 1 м;
- В глинистой почве глубина достигает 1,5 м;
- В супеси максимальная глубина равна 1,25 м.
Бывают случаи, когда инструкция по установке основы рекомендует изменить глубину. Если это сделать, тогда придется устанавливать дополнительную опалубку или можно вырыть траншею в виде трапеции.
Траншея для фундамента и её наполнение
Чтобы избежать обваливания траншеи из-за влияния погодных условий, необходимо сразу приступать к укладке основы. Если на маленьком участке строится большой дом, тогда нужно вырыть траншею только на половину периметра. Когда ров будет залит ростверком, можно заняться остальной частью. Такой подход связан с размерами участка. Излишки земли некуда убирать.
Если же по некоторым причинам было решено заниматься фундаментом в другой день, рекомендуется ров не докапывать до конца примерно на 10 см. Это поможет сохранить характеристики несущего грунта, если в траншею попадет дождь.
Категорически запрещается досыпать в ров ранее выкопанную землю. Если это сделать, то в будущем начнется неравномерная усадка основания, а это повлечет за собой раскол дома.
При необходимости выравнивания дно рва нужно использовать песок, гравий или качественный уплотнитель. Самым лучшим вариантом является использование кирпичной кладки, которая заливается бетоном.
Влияние глубины будущего фундамента на строительство
Многие малоопытные строители считают, что прочность дома будет лучшей, если глубже установить основу. К сожалению, это ошибочное мнение. Стоит помнить о таком природном явлении как промерзание бокового грунта. При низкой температуре он начинает пучиться. Тем самым воздействует на стенки фундамента.
Если был произведен глубокий монтаж основы дома, тогда при пучении вся основа будет разделена пополам. Нижняя часть останется в земле, а верхняя будет приподнята к верху. Это случается тогда, когда основа изготовлена из кирпичей, камней или блоков. Также может влиять масса дома. Если она слишком маленькая, то будет должным образом воздействовать на основу.
Чтобы предотвратить пучение грунта, лучше всего утеплить отместку. Лучше использовать пенопласт, керамзит или пумпан. Также вместо утепления подойдет каркас из металла, который будет связывать стенки фундамента. Каркас нужно размещать по всей высоте.
Производим расчеты
Чтобы определить какой шириной должен быть фундамент, необходимо произвести расчеты. Любая почва воспринимает нагрузку, которую оказывает здание.
Чтобы произвести правильные расчеты, важно знать о двух основных параметрах:
- Вес здания рассчитывается вместе с мебелью и снеговой нагрузкой. Это сделать не сложно. Нужно потратить немного времени, и расчет будет выполнен.
- Тип несущего грунта. Так как существует несколько типов грунта, то стоит знать, что все они имеют различную несущую способность.
Теперь можно перейти непосредственно к расчетам. В качестве примера возьмем двухэтажное здание. Расчет дома будем производить без учета подвала. Лучше всего все расчеты производить в килограммах и сантиметрах.
Определим приблизительный вес кровли:
Расчёты веса дома
- Крыша изготовлена из дерева, поэтому ее вес будет равен приблизительно 3000 кг;
- Кровля будет изготовлена из металлочерепицы, поэтому она составит 800 кг;
- Ветровая, а также снеговая нагрузка имеет относительно небольшую массу, поэтому будем считать, что она равна 2000 кг.
Из всего этого следует, что общая масса крыши будет равна 5800 кг.
Теперь стоит рассчитать вес коробки дома, которая будет изготавливаться своими руками:
- Для строительства коробки понадобится приблизительно 15 тысяч кирпичей. Вес одного кирпича составляет 4 кг. Умножаем массу на количество кирпичей: 15000*4 в итоге получаем 60 тысяч кг;
- При строительстве будет использовано приблизительно 2,5 тысяч ракушечника, один блок которого весит около 15 кг. Умножаем массу на количество: 15*2500 в итоге получаем 80700 кг;
- Для изготовления перегородок и капитальных стен будет использовано 12 тысяч красных кирпичей. Вес одного кирпича составляет 3,8 кг. Умножаем массу на количество: 3,8*12000 получаем 45600 кг;
- Перекрытие дома изготавливается из железобетонных плит в количестве 34 штук. Вес одной плиты равен 2200 кг. Умножаем массу на количество: 2200*34 получаем 74800 кг;
- Вес ракушечника и раствора для укладки кирпича равен 63 тысячи кг;
- Вес мебели и оборудования приблизительно равен 5 тысячам кг.
Проектирование строительства
Сложив все полученные результаты, получается, что масса коробки здания будет составлять 329100 кг.
Теперь необходимо произвести расчет массы фундамента и цоколя:
- Для строительства цоколя потребуется приблизительно 6,5 тысяч кирпичей. Вес одного красного кирпича составляет 3,8 кг. Умножаем массу на количество: 3,8*6500 получаем 24700 кг;
- Для основы будут использованы фундаментные блоки в количестве 20 штук. Фундамент выкладывается в два ряда. Вес одного блока составляет 1600 кг. Значит, 20*2*1600 получаем 64 тысячи кг;
- Вес ростверка, изготовленного из бетона, составляет 15840 кг;
- Раствор для кирпичей будет весить 1040 кг;
- Используемая арматура для ростверка весит 500 кг.
В итоге получается, что масса фундамента и цоколя составит 106080 кг. Общий вес здания с округлением составит 441000 кг.
Теперь нужно узнать, какая будет минимальная ширина подошвы. Чаще всего ширина подошвы будет совпадать с шириной используемого блока. Размер блока составляет 50,0 сантиметров. Длина всего периметра равна 4800 сантиметров.
Умножим периметр на ширину блока, получим площадь опоры дома, которая составит 240 тысяч квадратных сантиметров.
Если здание строится на почве, содержащей глину, тогда можно предположить, что ее пластичность равна 2 килограммам на кв. сантиметр. Поучаем, что площадь сооружения равна 480 тысяч килограмм на 1 кв. сантиметр.
Зная все эти характеристики, можем узнать запас прочности. Отнимаем от максимально допустимой нагрузки массу всего дома: 480000-440989 получаем 39011.
Из всего этого следует, что размер фундамента имеет ширину 50 сантиметров, а запас допустимой массы 39 тонн. При желании можно добавить нагрузку, которая будет не более 39 тонн.