Толщина фундамента при толщине стены 400 мм

Расчет ширины ленточного фундамента

Монолитные и сборные фундаменты ленточного типа являются наиболее распространенными в малоэтажном строительстве. Это объясняется оптимальным соотношением надежности, несущей способности и финансовых затрат на строительство.

От чего зависит оптимальная ширина ленты

Размеры поперечного сечения ленточного фундамента определяются проектным расчетом и зависят от таких факторов как:

• тип грунта на участке застройки;
• глубина промерзания почвы;
• уровень залегания грунтовых вод;
• расчетный вес здания с учетом снегового покрова;
• ветровые нагрузки на стены и кровлю;
• материал, из которого будет возводиться основание.

Для сбора исходных данных приходится использовать справочную литературу, проводить гидрогеологические изыскания на участке.

Нормативные документы

Ширина ленточного фундамента, прежде всего, привязана к несущей способности грунта. Для плотной устойчивой почвы достаточно добавить по 70-100 мм с каждой стороны от толщины стены для получения оптимальной ширины ленты. А вот при неплотном и рыхлом грунте ее необходимо значительно увеличивать — в некоторых случаях она может достигать 900 мм.

Чтобы избежать большого расхода бетона или каменных материалов, применяют составные конструкции из широкой бетонной опоры внизу и верхней части ленты, ширина которой зависит от толщины стен. Основная проблема широких ленточных фундаментов заключается в невозможности их применения на подвижных пучинистых почвах и при высоком уровне грунтовых вод.

Нормативных документов, которые следует использовать при выполнении расчетов, три:

• СНиП 2.01.07-85 – Нагрузки и воздействия;
• СНиП 2.02.01-83 – Основания зданий и сооружений;
• СП 131.13330.2012 – Строительная климатология.

В первом изложена методика расчета фундамента. Во втором приведены стандартные требования к фундаментным конструкциям. В третьем указана глубина промерзания грунта по климатическим зонам для большинства крупных населенных пунктов.

Минимальная ширина

Методика расчета размеров сечения ленты определяет не конкретное числовое значение ширины, а величину, меньше которой она быть не должна. Реальное основание обычно на 10-20% больше, а минимальная ширина ленточного фундамента нужна для определения оптимального значения ширины и снижения расходов на строительство.

Иногда, при плотном устойчивом грунте и получении в расчетах минимальной ширины фундамента 200-250 мм, применяют компромиссный вариант. Строят нижнюю часть узкой, а верхние 300-400 мм определяют толщиной стен. Такой способ можно часто увидеть при строительстве легких бань, веранд и хозяйственных построек.

Максимальная ширина

В указанных выше нормативных документах понятие максимальной ширины фундаментной ленты отсутствует. Проектный расчет ширины ленточного фундамента должен быть направлен на обратное – определение оптимальных размеров с целью снижения финансовых затрат.

Однако, есть один важный нюанс, который следует учесть при строительстве зданий с обустройством подвала. В этих случаях ограничение максимальной ширины фундамента существует. Оно связано с весовым давлением на грунт и зависит от длины каждой отдельной стены, а также материала, из которого она сделана.

Для стен длиной до 3 метров фундаментная подошва должна быть не более:

• бетонный монолит – 400 мм;
• бетонные фундаментные блоки – 500 мм;
• бутобетон – 600 мм;
• кирпич полнотелый – 750 мм;
• бутовый камень – 800 мм.

Если стены длиной более 3 метра, то максимально допустимая ширина составляет:

• железобетонный монолит – 500 мм;
• бетонные фундаментные блоки – 600 мм;
• бутобетон – 800 мм;
• кирпич полнотелый – 900 мм;
• бутовый камень – 1000 мм.

Эти данные не являются нормативным требованием и взяты из практических наблюдений строителей. Поэтому их следует учитывать при расчетах, но не принимать за безусловные.

Какие данные потребуются для расчета

Кроме климатологических показателей региона, гидрогеологической структуры грунта и определения материала фундаментных стен, для разработки проекта требуется определить полный вес постройки, несущую способность грунта и длину стен.

Определение нагрузки от здания

Весовая нагрузка на ленточный фундамент определяется по простой формуле:

М+П+С+В, где:

• М – мертвая масса здания, включающая вес всех строительных конструкций и элементов, в том числе фундамента;
• П – полезная нагрузка или вес всего, что будет находиться внутри постройки и создавать давление на перекрытия;
• С – максимально возможная масса снегового покрова зимой и в начале таяния;
• В – ветровое давление на стены и кровлю.

Полученный расчетный результат следует умножить на коэффициент 1,2-1,25, обеспечивая 20-25% запаса прочности конструкции ленточного фундамента.

Несущая способность или сопротивление грунта

Этот показатель приводится в нормативной литературе и определяется ГОСТ 25100-95 «Классификация грунтов». Для наиболее распространенных типов почвы он составляет (в кг/см 2 ):

• суглинок – 1,5-2,8;
• глина сухая плотная – 1,6-3,0;
• песок мелкозернистый – 2,2-3,4;
• среднезернистый – 2,5-3,6;
• супесь – 2,6-3,6;
• песок крупных фракций – 3,6-4,6;
• гравий, щебень, галька – 5,1-6,5.

На показатель сопротивления весовым нагрузкам также влияет влажность, текучесть и пористость почвы, которые приходится учитывать при подготовке расчетных данных.

Пример расчета ширины подошвы под ленточный фундамент

Определение размера опорной фундаментной подошвы производится по формуле:

Ширина = масса здания : длина стен : сопротивление грунта

Предположим, что первоначальные расчеты при сборе данных показали:

• здание из газобетонных блоков с учетом полезной, снеговой и ветровой нагрузки создает весовое давление 165800 кгс;
• общая длина фундаментной ленты в доме 10 х 8 метров с одной поперечной перемычкой составляет 44 метра или 4400 см;
• грунт – сухая плотная глина с несущей способностью 1,9 кг/см 2 .

На основании этих показателей выполняем расчет ширины ленты для дома из газобетона:

165800 : 4400 : 2,1 = 19,83 см, округляем до 20 см

Получается, минимальная ширина ленты может быть равна 20 см. Однако, толщина газобетонных блоков 300 мм и фундамент должен выступать за края стены как минимум на 5 см. Следовательно, оптимальная ширина подошвы будет равна 400 мм, что обеспечит двойной запас прочности конструкции. К слову, полный просчет ленточного основания представлен тут, а вопрос оптимальной глубины заложения ленты рассмотрен здесь.

Усредненные значения ширины ленты для различных типов построек

Как показывают результаты эксплуатации здания, средняя ширина монолитного ленточного фундамента, в зависимости от типа грунта и размеров постройки, составляет:

Бани, веранды, гаражи, сараи и другие легкие хозяйственные постройки:

• на плотном грунте и глине – 250 мм;
• суглинки – 300 мм;
• песок и супеси – 350 мм;
• рыхлый песок, насыпные грунты – 450 мм.

Ширина ленты фундамента для одноэтажного дома из газобетона и легких каркасных зданий:

• плотный грунт и сухая глина – 300 мм;
• суглинки – 350 мм;
• крупно- и среднезернистый песок и супеси – 400 мм;
• рыхлый песок, плохо уплотненный насыпной грунт – 450 мм.

Под кирпичный дом высотой до двух этажей:

• плотные типы грунта – 500 мм;
• супеси и слежавшиеся пески – 600 мм.

Для строительства тяжелых домов на рыхлых, пучинистых и неустойчивых грунтах от ленточного основания лучше отказаться и подобрать другой тип основания. Однако, сначала обратитесь за консультацией к опытному специалисту. Не исключается, что в ваших расчетах есть ошибка.

Источник

Определяем толщину фундамента при возведении дома

Понятие «фундамент» означает опору дома. Это нижняя часть конструкции, которая принимает и распределяет нагрузки. Его прочность – залог надежности постройки. Правильно выбранный размер и толщина фундамента гарантируют хорошие эксплуатационные показатели и долговечность строения.

Экономическая сторона

Неаргументированное завышение массы основания ведет к большей стоимости работ, а занижение чревато непредвиденными последствиями. Задача проектирования – найти компромисс между затратами на строику и укладки прочного фундамента, способного принять нагрузки от веса.

Вложения в начальный цикл гораздо выше при постройке небольших зданий, чем многоэтажных построек. При возведении кирпичного дома чаще применяют ленточные фундаменты. Соответственно и технологии используются те же, что и в промышленном строительстве.

В результате, в сравнении с многоэтажками, существенно растет себестоимость 1 кв.м. Снизить ее удастся при правильном подборе технологии устройства фундамента и его определенный размер.

Что предпочесть?

Бетонные и каменные основания разделяют:

• на массивные – залегающие под строением;
• на ленточные;
• на столбовые – отдельно стоящие столбы.

Столбчатые

Вполне подойдут для домов без подвалов. Их преимущество в сравнении с другими – экономичность. Однако этот тип фундамента не считается удачным для построек с подвалами и цокольными этажами. Из-за опасности быть сдвинутыми боковым давлением почвы, их нельзя использовать при наличии больших перепадов по высоте.

Ленточные

Этот вид самый популярный при возведении частных домов. Ширина их зависит от того, как грунт выдерживает нагрузку и от объема ее на основание. Важный плюс этих конструкций – они хорошо переносят ее и имеют отличную несущую способность.

В частном секторе используют слабозаглубленные ленточные фундаменты чаще. При их закладке используются сборные блоки, монолит бетона или бутовый камень.

Для зданий без подвалов лучше возводить сборный ленточный тип. Наличие огромного количества стыков между частями нужно гидроизолировать , а это – расходы времени и рабочей силы.

Монолитные – трудоемки, но создают полную гидроизоляцию, необходимую при закладке дома с подвальной частью. При возведении индивидуального коттеджа они экономичнее и обходятся в полтора меньше, чем сборные.

Монолит не требует дополнительной гидроизоляции швов, существенно уменьшая трудоемкость и расходы на начальный этап. К тому же, монолит устойчивее при пучении в мороз и просадках почвы.

При повышенной влаге почв гидроизоляция заглубленных частей – очевидная проблема, которая может увеличить себестоимость. Монолитный фундамента практически не пропускает влагу, а при добавлении специальных присадок, его себестоимость ниже, чем при использовании специального типа гидроизоляции.

Плитные

Походят для домов, если показатель вод в грунте завышен. По размерам дома укладывается единый монолит, усиленный каркасом. Благодаря увеличению взаимодействия фундамента и основания, снижается вероятные просадки почвы.

Свайные железобетонные

Сваи опускают в грунт с помощью вибропогружателей. Сваи проходят через верхние, более рыхлые почвы и передают нагрузку более плотным слоям. Глубокие слои уплотняются, увеличивая несущую способность.

Буронабивные

По сути, это скважины, уложенные бетоном, усиленным арматурным каркасом. В этом случае опалубка – грунт, пробуренный на глубину до 1,5 метра и на ширину до 250мм.

Типы буронабивных свай:

• сваи без дополнительного укрепления отверстий скважин для сухих грунтов;
• набивные сваи с укреплением избыточного давления для слабых и заводненных почв;
• набивные сваи с укреплением скважин обсадными трубами для непрочных грунтов.

Винтовые сваи

Это большие, ввинченные в землю шурупы. Такой вид пригоден для домов на слабых почвах с высокими водами, для плывунов. При такой технологии выполняются минимальные земляные работы.

Несущая способность

Первые несколько лет после окончания здания, почва под весом дома сжимается. Под воздействием ливней и паводков, фундамент проседает, вызывая растрескивания и разрушения.

Несущая способность и размер определяются с учетом особенностей почвы и ширины основания. Например, столбчатый фундамент с окружностью 25 см, опирается на грунт площадью 490 кв.см.

Если несущая способность равна 2,5 кг/кв. см. (средне плотные пески), то фундамент способен перенести ее (включая толщину столбчатого фундамента для застройки дома) до 1225 кг.

Основание из плотной глины этого же размера способно переносить нагрузку 490 х 6,0 = 2,94 тонны.

Ленточный фундамент (ширина – 40см и длина – 28 м) с размерами фундамента под индивидуальный дом 6 х 8 кв.м. требует основания в 112000 кв.см.

При одинаковой несущей способности почвы, основа может принимать следующие нагрузки: 112000 х 2,0 = 22400 кг, т.е. 224 тонны и 112000 х 6,0 = 672000 кг, то есть 672 тонны соответственно. Это данные для размеров от 1, 5 до 2 метров глубины, с шириной основания фундамента от полуметра до 1 кв.м.

По мере заглубления, несущая способность возрастает. А при более высоких цифрах– снижается из-за меньшей плотности почв.

При исчислении ширины и несущей способности фундамента для дома, ее берут с некоторой надбавкой. На практике, этот процент составляет около 30. Для создания запаса прочности, нагрузку увеличивают. Это перекрывает возможные неточности предварительных подсчетов.

Если уменьшить запас, возможна угроза просадки (особенно на начальном периоде эксплуатации). Если его увеличить – увеличивается себестоимость строительства.

Нагрузки на основание:

• размер и вес строительных материалов;
• специфика и ширина перекрытий;
• вид и размер материалов для крыши;
• разновидность кровли и ее ширины;
• нагрузка во время эксплуатации и др.

Как определить нагрузку

Она зависит от удельного веса различных составляющих.

Для фундаментов разной ширины

Материал фундамента	Удельный вес 1 куб.м. (кг/м куб)
Бутовый камень	1600 – 1800
Бутобетон, кирпич	1880 – 2200
Бетон/железобетон	2200 – 2500

Тип перекрытия	Удельный вес 1 куб.м. (кг)
Монолит из железобетона	500
Пустотные плитные	350
Чердачные с утеплителем 200кг/кубометр	70 – 100
Чердачные по балкам из дерева с утеплителем плотностью 500 кг/куб.м	150 -200

Деревянные каркасно-панельные толщиной 150 мм (с утеплителем)

Тип стен	Удельный вес 1кв.м. (кг)
30 – 50
Брусчатые шириной 140 – 180 мм	70 – 100
Из керамзитобетона	400 – 500
Из шлакобетона толщиной 400 мм	500 – 600
Из пустотелого кирпича. Размер 800 – 900
Из полнотелого кирпича сплошной кладки толщиной 900 – 1000

Тип покрытия	Удельный вес 1 куб.м. (кг)
Кровельная сталь с уклоном 27 гр.	20 – 30
Рубероид (два слоя) при уклоне 10	30 – 50
Черепица при уклоне 45	60 – 80

Также при полном подсчете нагрузки на фундамент определяется коэффициент воздействия уклона крыши на нагрузку при снеге. В среднем, он составляет от 1 до 0,2 (при уклоне от 20 до 60 градусов).

При определении массы строения учитываются внутренние перегородки и стены, опирающиеся на пол, и дополнительные нагрузки разного оборудования, инвентаря у разных видов перекрытий.

Вид перекрытия	Кг/куб.м.
Цоколи и межэтажные	210
Чердаки	105

Для конечного расчета толщины закладываемого фундамента под дом берутся величины нагрузок постройки и почвы. Затем рассчитывается площадь, и выводится оптимальная ширина фундамента. Далее учитывается показатель толщины стен и запас в 10 сантиметров для дальнейшей отделки.

Пример расчета фундамента ленточного типа

После окончания расчетов для размера дома 6 х 9 получилась минимальное значение 5 кв. м. При ширине ленты Х, выполняется суммарный подсчет:

2 х 9 х Х + 2 х Х (6 – 2Х) = 5

18 Х + 12 Х – 4Х ^ 2 = 5

Получается Х1 = 0,17 метра

То есть в данном случае, минимально допустимое значение ленты – Х1 = 0,17 метра.

Полученная величина очень относительна и, если ширина стены дома предполагается 30 см., то с учетом добавочных размеров в 10 сантиметров на отделку, получается 40 см. Таким образом, запас основания будет равняться

0,4 : 0,17 х 100мм – 100 мм = 135%.

Какая бы стройка не начиналась, она должна базироваться на проекте, разработанном специалистами с соблюдением всех обязательных норм, размеров и точных расчетов.

Источник