Что такое подошва фундамента ленточного фундамента

Подошва для фундамента: что это, особенности устройства и расчетов конструкций

Важным и неотъемлемым конструктивным элементом любого объекта капитального строительства является фундамент. От его надежности напрямую зависит безопасность и продолжительность эксплуатационного срока сооружения. Чтобы нагрузочное воздействие конструкции равномерно распределялось на почву устраивается подошва под фундамент, особенно важно создание ее при возведении здания на слабом почвенном составе.

Что такое подошва фундамента

Основание или подошва фундамента – это горизонтальная плоскость, которой конструкция опирается на грунтовую основу. Подошва принимает на себя не только нагрузку от возведенного объекта, но также от бокового давления грунта, защищая при этом здание от разрушения. В зависимости от типа фундамента и особенностей грунтовой породы подошва обустраивается по-разному, но в любом случае ширина подошвы фундамента должна быть вдвое больше от самой фундаментальной конструкции, а высота как правило не превышает 30 сантиметров.

Особенности устройства подошв фундамента

Строительство любого объекта всегда начинают с закладки фундамента. Чтобы повысить прочность и надежность фундаментальной основы выполняют устройство подошвы фундамента.

По классификации фундаментных конструкций выделяют разные виды подошв фундаментов, которые отличаются между собой конструктивными особенностями и обустраиваются по определенным технологиям.

Ленточные фундаменты

Подошва ленточного фундамента укладывается вдоль периметра стен здания в виде замкнутой железобетонной полосы. Такое основание равномерно распределяет нагрузку, предотвращает перекосы и просадку строения, отлично справляется с силами пучения.

Для ленточных фундаментов подошвы могут быть:

• естественными, когда непосредственно на грунтовую породу передается нагрузка;
• свайными – первоначально нагрузка оказывается на сваи, а потом на грунт.

Чтобы подошва не разрушалась от воздействия грунтовых вод, для защиты ее обустраивают гравийно-песчаную подушку.

Монолитные ленточные фундаменты отличаются расположенной максимально близко к поверхности широким основанием, образующим надежную опору. Как правило такие конструкции выполняют в условиях высоко залегающих подземных вод или при слабом грунте.

Столбчатые фундаменты

Подошва столбчатого фундамента являет собой плитную поверхность с небольшими размерами. Для более прочного и надежного соединения от фундамента в тело подошвы заводятся арматурные стержни.

При использовании естественной основы подошва устраивается на утрамбованной и залитой бетонной смесью площадке. Если основание свайное, то подошва монтируется в виде верхнего сегмента, который распределяет нагрузку на созданную из объединенных ростверком балок поверхность.

Свайные фундаменты

Подошва выполняемого на уходящих в землю сваях фундамента монтируется из бетона и может быть монолитной или кольцевой. Основание подошвы фундамента монолитного типа выступает разновидностью опирающейся на заглубленные сваи плитной фундаментной конструкции.

Кольцевая подошва по конструктивным особенностям напоминает ленточный фундамент, который может находиться на уровне почвы, быть заглубленным в землю на определенную глубину или приподнятым вверх. При этом высота подошвы фундамента составляет 20-30 сантиметров.

Плитные фундаменты

При устройстве плитного фундамента лента подошвы может заливаться одновременно с плитой или же для нее делается отдельная опалубка и заливка бетонной смеси осуществляется перед созданием фундаментной конструкции. В обеих случаях подошва должна создаваться только на материнском твердом грунте и ни в коем случае не на насыпном. Глубина и структура подошвенного основания определяется по характеристикам грунтовой породы.

Плюсы и минусы подошв под фундаменты

Устройство фундамента на опорной подошве сопровождается рядом преимуществ:

• усиление прочности и долговечности строительного объекта;
• нагрузка на подошву в разы повышает несущие возможности фундамента;
• минимум ограничений по типу возводимого здания;
• возможность проводить строительные работы в любое время года;
• возможность выполнять строительство в местах с разными видами грунтовых пород, учитывая и слабые грунты.

В числе минусов создания фундаментов на подошвах отмечают:

• для грунтов с сильным вспучиванием или с глубоким уровнем промерзания подошвы не подходят;
• в случае с бетонным монолитом устройство подошв требует значительных трудозатрат и сам процесс занимает много времени, что в свою очередь увеличивает сроки строительства объекта;
• создание подошвенного основания существенно повышает расход материалов, в частности арматурных прутьев, опалубных досок и бетонного раствора;
• при возведении фундаментов заглубленных разновидностей устройство подошв требует наличия специализированной строительной техники и оборудования;
• фундаменты с опорной подошвой обходятся дороже в сравнении с обычными.

Наряду с относительно большим перечнем недостатков выполненный на опорном основании фундамент гарантирует сооружению надежность и долговечность, и пользуется высокой популярностью среди большинства застройщиков.

Расчет подошвы фундамента

При проектировании фундамента с опорным основанием обязательным этапом является расчет подошвы фундамента. Основная цель такого расчета состоит в точном определении ширины, глубины и площади основания, при которых оказываемое весом здания удельное давление будет меньше нежели сопротивление грунта подошве фундамента.

Предварительно площадь подошвы фундамента можно установить по условию:

PII ≤ R, в котором

• РII – это среднее давление под подошвой фундамента в отношении к основному сочетанию нагрузок при вычислениях по деформациям;
• R – это расчетное сопротивление грунта основания. Показатель вычисляется по формуле СНиП.

На рисунке ниже подробно представлена расчетная схема центрально нагруженной фундаментальной подошвы.

При расчете фундаментов с повышенной жесткостью реактивная эпюра грунта принимается прямоугольной. Уравнение равновесия в этом случае выглядит так:

В данном уравнении есть определенная сложность. Дело в том, что в обеих его частях содержатся искомые геометрические размеры фундамента. Но при выполнении предварительных вычислений вес грунта и самого фундамента в АВСD заменяют на:

• Ɣm – средний показатель удельного веса фундаментальной конструкции и грунтовой породы на ее уступах. Как правило Ɣm составляет 20кН/м³;
• d – это глубина заложения подошвы фундамента, вычисляется в метрах.

По указанной ниже формуле определяется необходимая площадь фундаментальной подошвы:

При этом расчет ширины подошвы фундамента (b) выполняется:

• для ленточного фундамента: А = b х 1п.м.:
  
• для квадратного столбчатого фундамента: А = b²
  
• для прямоугольного столбчатого фундамента:
  
  
  По этой формуле определение размеров подошвы фундамента выполняется исходя из соотношения длины (l) к ширине (b) проектируемого фундамента, поскольку он полностью повторяет конфигурацию конструкции, которая на него опирается. Из этого следует, что
  
• для круглого столбчатого фундамента – b = D, где D – это диаметр конструкции
  

Когда завершено предварительное определение ширины подошвы b = f(Ro) нужно уточнить расчетную сопротивляемость грунтового основания: R = f (b, φ, c, d, γ).

Рассчитав точную сопротивляемость опять нужно вычислить ширину. Повторять действия необходимо до тех пор, пока оба показателя не будут одинаковыми.

Когда с учетом унификации и модульности конструкций размер фундамента подобран, то необходимо проверить фактическое давление на грунт и напряжение под подошвой фундамента.

Чем меньшая разница будет между величинами РII и R, тем экономичнее получится проектное решение.

Данным способом поверяется достоверность расчета по линейной теории деформации грунта. Когда же условие не соблюдается, то для вычислений применять следует нелинейную теорию, а это существенно осложняет расчетные мероприятия.

В зависимости от жесткости и схемы нагружения фундаментов, типа сопряжения их со зданиями возможны пространственные перемещения из-за перераспределения усилий в бетоне и арматуре. Поэтому при выполнении расчетов следует учитывать допустимый отрыв подошвы фундамента, который не окажет негативного воздействия на строительный объект.

Используемые при устройстве подошвы материалы

При обустройстве фундаментальной подошвы потребуются следующие материалы и инструменты:

• совковые и штыковые лопаты, необходимы для выполнения земляных работ ручным методом;
• вязальная проволока и арматурные стержни, с помощью которых осуществляется армирование подошвы фундамента дома;
• гвозди и молоток;
• крючок, которым выполняется вязка металлического каркаса;
• шнур для разметки;
• доски для монтажа опалубки;
• скобы монтажные;
• материалы для подошвы: песок, гравий, бетонный раствор.

Для проведения съемки местности потребуется также нивелир, который поможет с точностью установить уровень подошвы фундамента.

Технология устройства фундаментальной подошвы

Вне зависимости от того, устраиваются подошвы фундаментов мелкого заложения, ленточных, столбчатых или других типов конструкций, работы по их монтажу проводятся поэтапно:

• подготовительный этап состоит в рытье котлована. На его дне выполняется разметка, с точностью определяющая расположение будущей конструкции;
• устройство опалубки. Здесь обязательно учитывается толщина подошвы фундамента. Выставляется опалубка таким образом, чтобы по центру подошвы распределялись фундаментальные стенки. для формирования наружных углов пара досок соединяется между собой под прямым углом и выносится на расстояние 17,5 см от разметочного шнура. При наличии слабых участков опалубки их нужно подсыпать снаружи грунтовой смесью для предотвращения протечки бетона. Если строительство предстоит на участке в повышенным уровнем грунтовых вод, то в целях безопасности выполняется гидроизоляция подошвы фундамента;
• следующий этап – армирование. Металлические прутья обеспечивают усиление подошвы фундамента и соответственно повышают прочностные свойства всей строительной конструкции;
• заливка бетона. После расположения арматуры выполняется бетонирование подошвы. При этом должна контролироваться расчетная отметка основания. Для более прочного сцепления фундамента с подошвой на ней прорезается шпоночная канавка по центральной оси кромки. После застывания бетона выполняется затирка поверхности.

Если несущая способность грунтов в месте строительства недостаточная, то для достижения нужных эксплуатационных показателей выполняется уширение подошвы фундамента путем устройства двусторонних или односторонних банкет.

Заключение

В любом капитальном объекте, вне зависимости от его назначения, основой является фундамент. Именно он испытывает все оказываемые зданием нагрузки и передает их на грунт. Правильно выполненная подошва фундамента перераспределяет нагрузки на грунт, предотвращает его проседание, придает фундаментальному основанию надежности и выносливости. Бесспорно, устройство подошвы сопровождается дополнительными затратами, но они полностью окупаются долговечностью и безопасностью эксплуатации строительных объектов.

Источник

Технология возведения ленточного жб фундамента

Монолитный ленточный фундамент применяют при строительстве загородных домов, дач, бань, хозяйственных построек, других малоэтажных зданий. Этот тип основания ценят за невысокую себестоимость, несложный монтаж, долговечность и надежность.

Что такое ленточный фундамент — в чем его особенности

Ленточный жб фундамент – конструкция из бетона, усиленная арматурой. Монолит служит опорой несущим стенам и перегородкам, равномерно распределяет нагрузку стен, перекрытий на грунт. Контур ленты точно соответствует конфигурации здания, ее сооружают по месту в три этапа:

• производят монтаж опалубки;
• укладывают арматуру;
• заливают бетон.

Если грунт плотный, на монолитном ленточном фундаменте возводят дома одно-, двух-, трехэтажные. В противном случае, его усиливают сваями или расширенным основанием − подошвой. Для достижения требуемой прочности используют бетон определенного класса, марки.

Справка! В северных регионах для заливки монолитного ленточного фундамента подходит бетон B22 марки M300.

Характеристика здания	Марка бетона	Класс бетона
деревянное	M200	B15
кирпичное, одноэтажное, перекрытие – железобетонные плиты	M250	B20
кирпичное, 2-3 этажа, перекрытие – железобетонные плиты	M300	B22

Преимущества и недостатки ленточного фундамента

Затраты на возведение монолитного железобетонного ленточного фундамента составляют всего 10% от общей сметной стоимости строительства. Это обусловлено небольшим объемом земляных и бетонных работ.

К другим плюсам конструкции относят:

• высокую скорость возведения;
• прочность;
• срок службы около 150 лет;
• отсутствие ограничений на выбор размера, формы здания;
• работу могут выполнять люди без квалификации;
• можно рыть траншеи без привлечения спецтехники, нужны сильные руки и лопаты.

Важно! Сроки проведения работ ограничены теплым временем года.

Минусы – нельзя возводить на обводненных слабонесущих грунтах большой объем земляных работ, бетон долго созревает после заливки.

Сфера применения и виды ленточного монолитного основания

Ленточно бетонный монолитный фундамент может служить опорой зданию, сооружению. Материал постройки − бревна, брус, кирпич, строительные блоки − газобетонные, арболитовые, пенобетонные. По степени заглубления конструкции подразделяют на 3 категории:

• незаглубленные;
• мелкозаглубленные − Т-образного или прямоугольного сечения, глубиной 0,6-0,7 м;
• заглубленные − ниже границы промерзания.

Для дренирования и выравнивания поверхности монолитную конструкцию из железобетона возводят на плотной подушке из песка и щебня. На чертеже ленты в разрезе указаны все элементы и их стандартные размеры.

Как правильно рассчитать монолитный ленточный фундамент

При выборе арматуры, марки бетона и проектировании ленточного фундамента руководствуются нормативными документами:

• ГОСТ 5781 82;
• ГОСТ Р 52085-2003;
• СНиП 2.02.01-83;
• СНиП 23-01-99.

Совет! Подошва Т-образного ленточного фундамента увеличивает несущую способность конструкции.

Глубина заложения, ширина и высота монолитной ленты

Проектируя частный дом, архитектор проводит расчет ленточного фундамента, учитывая параметры места застройки:

• на какой глубине залегают грунтовые воды;
• несущую способность грунта;
• на какую глубину зимой промерзает почва;
• вес здания.

Глубина промерзания почвы зависит от климата, в каждом регионе она своя. В Сибири − 2,2-2,9 метра. На Урале она 1,9-2 м, а в СПБ и Москве – 1,4 м. На территории Владивостока – 1,6 м. Минимальная ширина ленты – 40 см, высота – 20 см. Для домов из влагоемких материалов (дерево, пористые строительные блоки) фундамент делают выше – 30-40 см.

Формула расчет ширины основания (подошвы): MAX (40, P/L*R) + высота песчаной подушки, где:

• 40 – минимальная ширина (см);
• R – несущая способность почвы (кг/см²);
• L – длина ленточного фундамента (м);
• P –масса дома (кг), рассчитанная с учетом коэффициента запаса.

Несущая способность почвы (кг/см²)	Тип почвы
1-1,5	насыпной (неуплотненный, уплотненный)
1,5	просадочная
6	глинистая
3,5	супесь, суглинок
2-6	песчаный
4	гравийный
4,5	глинистый с галькой

Особенности возведения ленточного фундамента с подошвой, основные этапы

Строительные компании приступают к работе после проведения геологических испытаний, определения уровня грунтовых вод, типа почвы. Имея на руках чертеж ленточного фундамента с размерами, рассчитывают, сколько потребуется бетона, песка, арматуры. Составляют план, в котором определяют виды работ, потребность в материалах, инструментах, количестве рабочих рук, спецтехники.

Разметка участка и рытье траншеи

Чтобы сделать разметку траншеи, берут колышки, бечевку, рулетку. Первый кол вбивают в вершину первого угла (90°). Продляют одну сторону, она должна идти параллельно красной линии участка. Второй кол вбивают на месте второго угла, между колышками натягивают шнур.

Действия повторяют, при точной разметке 2 и 4 шнуры идут перпендикулярно, а третий параллельно первой стороне. Прежде чем рыть траншею, измеряют диагонали. Допустимая погрешность – 2 см.

Монтаж опалубки

В вырытую траншею насыпают слоями песок и мелкий щебень, рекомендуемая толщина подушки 30-50 см. Каждые 15 см засыпки утрамбовывают вручную или вибротрамбовкой и проливают водой. Чем толще подушка, тем надежнее дом защищен от промерзания, деформаций из-за вспучивания грунта.

Следующий этап − устройство фундаментной опалубки. Перед установкой дно траншеи застилают рубероидом. Для сколачивания щитов используют разные материалы:

• доски (20-25 мм);
• листы ДСП;
• фанеру;
• листы из железа (несъемная опалубка) 0,5-2 мм.

Замечание! Высоту заливного, сборного, свайного ленточного фундамента рассчитывают от верха подошвы. Ширину траншеи умножают на 4.

Щиты прочно скрепляют между собой. Чтобы стенки не расперло бетоном, устанавливают распорки.

Создание и монтаж армирующего каркаса

Для армирования ленточного фундамента четырьмя или шестью стержнями требуется арматура разного диаметра:

• для продольной укладки − 12-18 мм;
• для поперечной и вертикальной обвязки – 6-10 мм.

Замечание! Согласно ГОСТ 14098-91 на продольных участках арматуру можно соединять сваркой.

Для повышения прочности, защиты от сколов поверхности монолитного фундамента вдоль стен ленты устанавливают армирующую сетку. Каркас из арматуры пистолетом, вручную скрепляют вязальной проволокой (0,6-1 мм), шаг армирования (поперечный) – 20-60 см.

Виды угловых соединений	Описание
внахлест	концы арматуры сгибают (угол 90 °), соединяют, обвязывают
Г-образные хомуты	для соединения внутренних и внешних стержней
П-образные хомуты	для соединения горизонтальных и вертикальных стержней каркаса

Заливка ленты фундамента

Бетон рекомендуемой марки замешивают, заказывают готовый. Внутрь траншеи укладывают гидроизоляционный материал. Для экономии используют полиэтиленовую пленку. Она герметизирует щели, не дает раствору вытекать.

Залитую в опалубку бетонную смесь уплотняют ручным инструментом или аппаратно. Ее подают последовательно на каждый отрезок ленты. При вынужденных перерывах в работе фундамент накрывают пленкой, если он длился больше суток, заливку продолжают после полного затвердевания бетона.

Сколько должен сохнуть, правила ухода

До полного застывания бетона проходит 1-2 недели. Чтобы приступить к следующему этапу, должен пройти месяц, за это время масса приобретает требуемую прочность. Стены ленты промазывают жидким гудроном или пропиткой, сверху укладывают 2 слоя рубероида.

Внутреннюю и наружную стороны фундамента утепляют. Используют влагоустойчивые материалы – изолон, пеноплекс, жидкий пенополиуретан. Конструкция, возведенная в соответствии с требованиями СНиП, имеет большой запас прочности, выдерживает значительные нагрузки.

Технология постройки мелкозаглубленного ленточного фундамента

Как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента

Как правильно армировать ленточный фундамент

Технология строительства фундамента под баню

Источник