Толщина подошвы ленточного фундамента

Ширина подошвы ленточного фундамента

Очень захотелось вынести это в отдельную тему. Уже не первый раз меня спрашивают о необходимой ширине ленточного фундамента для дома, а в виде исходных данных дают вес дома в тоннах (250 тонн, например). К тому же, многие строители, имея длительный опыт работы без проектов, подливают масла в огонь. Берут вес дома (500 т), суммарную длину несущих стен (допустим, дом 10х10м с одной стеной в центре – длина его стен 50 м). А еще они знают, что давление под подошвой фундамента (т.е. нагрузка, передаваемая от дома на 1 квадратный метр грунта) для нормальных грунтов не должно превышать 30 кг/м 2 . И вот по нехитрой формуле они определяют ширину подошвы ленточного фундамента для дома 500/(30∙50) = 0,35 м и со спокойной душой принимают ширину фундамента по ширине стены 0,4 м.

Рассмотрим на примере, что ошибочного в такой математике, и как правильно собирать нагрузку для расчета ленточного фундамента дома.

Возьмем дом 7х10 м, а нагрузки на него, собранные по всем правилам, возьмем из вот этой темы «Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома».

Нагрузки на фундамент собираются для каждой стены, т.к. есть стены несущие, с максимальной нагрузкой, есть самонесущие (несут только свой вес, на них не опираются перекрытия), да и несущие стены сильно разнятся по нагрузке (средняя стена нагружена намного больше, чем крайние).

Читайте также:  Отчет по ознакомительной практике по фундаментам

Стена по оси

Длина стены, м

Постоянная расчетная нагрузка на 1 метр стены (вес всех конструкций) кг/м

Временная расчетная нагрузка на 1 метр стены (вес мебели, людей, снега и т.п.) кг/м

1 (несущая)

2 (несущая)

3 (несущая)

А (самонесущая)

Б (самонесущая)

Пользуясь таблицей, можно посчитать вес конструкций дома.

Без учета временной нагрузки:

8147∙10 + 11559∙10 + 8147∙10 + 8688∙7 + 8688∙7 = 400162 кг = 400,2 т.

С учетом временной нагрузки:

925∙10 + 1850∙10 + 925∙ 10 + 400162 = 437162 кг = 437,2 т.

Заметьте, строитель никогда не будет учитывать временную нагрузку (хотя это делать обязательно нужно), а значит 400,2-437,2=37 т не будут учтены при расчете фундамента, а это не маленькая нагрузка.

Сейчас грубо прикинем ширину подошвы фундамента «по методу строителя»:

489,3/(30∙44) = 0,4 м (т.е. если ширина стен 0,4 м, то по этой математике фундамент уширять вовсе не нужно). В этой формуле 44 м – это суммарная длина стен дома, 30 т/м 2 – предполагаемая несущая способность грунта.

Теперь же прикинем ширину подошвы с учетом разных нагрузок на стены по разным осям (сведем результаты в таблицу), предполагая, что грунт выдержит давление под подошвой 30 т/м 2

Стена по оси

Полная нагрузка, т/м

Ширина подошвы фундамента (при давлении под подошвой 30 т/м 2 ), м

1 (несущая)

8147+925=9072=9,1

2 (несущая)

11559+1850=13409=13,4

13,4/(30∙1)=0,45

3 (несущая)

8147+925=9072=9,1

А (самонесущая)

Б (самонесущая)

Как видите, у нас «вылезла» одна стена с шириной подошвы, большей, чем 0,4 м. Т.е. если даже мы угадали с несущей способностью грунта в 30 т/м 2 , то этой несущей способности не хватит, чтобы выдержать среднюю стену по оси 2. А ведь достаточно одной такой стены, чтобы грунт под фундаментом начал деформироваться, сжиматься – и как итог мы получим неравномерную осадку фундамента и трещины в доме.

А если вдруг грунт не такой хороший, что бывает сплошь и рядом? Если его несущая способность ограничивается значением 20 т/м 2 или даже 15 т/м 2 как для просадочных грунтов? Можете сами пересчитать, расчет-то нехитрый, в какие цифры тогда выливается ширина подошвы фундамента.

Вывод данной статьи прост: знать вес конструкций дома для определения ширины подошвы ленточного фундамента не достаточно. Нужно четко определить нагрузку на каждую стену, и для каждой стены рассчитывать подошву фундамента. Мало того, то, что описано в данной статье – это не расчет, а прикидка. Для расчета нужно точно знать характеристики грунта, тогда в ходе расчета определяется его расчетное сопротивление (сколько он может выдержать без разрушения), а по этому значению уже определяется ширина подошвы фундамента. Пример такого расчета ленточного фундамента вы можете посмотреть в статье «Расчет ленточного фундамента под наружную стену в доме без подвала».

Источник

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

Возведение ленточного фундамента

Из всех существующих разновидностей фундаментов ленточный фундамент, из-за своей эффективности и доступности возведения, наиболее часто используемый в индивидуальном строительстве. Возводить ленточный фундамент своими руками под силу каждому кто имеет самые простые навыки в строительных работах, главное ознакомиться с особенностями его устройства и определить состав грунтов от которых зависит глубина промерзания.

Монолитный ленточный фундамент представляет собой армированную бетонную полосу (ленту), замкнутую в контур, которая заложена под всеми несущими стенами сооружения и равномерно распределяет нагрузку по своему периметру.

Монолитный ленточный фундамент состоит из стенки (или столба) и подошвы. Ширина подошвы фундамента рассчитывают исходя из плотности грунта и величины передаваемой нагрузки строения на основание, обычно она составляет 800 мм. Ленточный фундамент подойдет для частных домов, в которых проектом предусмотрен подвал либо тёплое подполье.

Глубину залегания фундамента определяет глубина промерзания грунта. Фундамент необходимо закладывать на 20 см глубже уровня промерзания грунта, во избежания вспучивания.

Если грунты на участке относятся к категории пучинистых, то они промерзают глубоко, следовательно нужно понимать, что возрастет объём земляных работ и потребуется большее количество бетона. А теперь подробно пройдем все этапы возведения ленточного фундамента.

Разметка на участке

Первое, что необходимо сделать – это произвести разметку будущего фундамента на земельном участке. Для этого делаются отметки углов внешних сторон стен, и в эти места забивается арматура. Далее на арматуру натягивается шнур или леска и тем самым окончательно формируется разметка внешнего периметра дома. Прямые углы следует проверить на точность путем сравнения диагоналей. Все диагонали должны совпасть по длине, если длины диагоналей не совпадают, тогда следует перемещать углы до тех пор, пока длины диагоналей не совпадут. Таким же способом размечают внутреннюю границу. Обычно ширина стенки ленточного фундамента для кирпичной стены составляет 40 см., для стен из газобетона достаточной считается ширина стенки 30 см. Для разметки внутреннего периметра следует сделать отступ внутрь на 800 или 700 см (на ширину подошвы фундамента), забить арматуру и аналогичным образом натянуть шнур.

Земляные работы

Непосредственно перед выполнением земляных работ необходимо с помощью водяного уровня или теодолита найти самую низкую точку на периметре будущего фундамента. Она как правило будет в каком ни будь из внешних углов, и далее всю глубину траншеи следует рассчитывать исходя из этого угла с его самой низкой точкой. Дно всей поверхности траншеи должно быть горизонтально ровным (достигается посредством водяного уровня), благодаря этому удастся добиться равной высоты по всему периметру фундамента. Не следует копать траншею на глаз, в будущем это принесет много проблем.

Подушка ленточного фундамента

Сразу после того, как выкопана траншея, следует выполнить подушку фундамента задача которой смягчить и равномерно распределить нагрузки от веса самого фундамента и опирающихся на него конструкций. Подушка обычно выполняется из песка и имеет толщину 100 – 150 мм. Для придания необходимой плотности песок после засыпки в траншею смачивают а затем трамбуют с помощью специальной трамбовки. Следует обратить внимание, что если толщина подушки превышает 10 см, она требует особенного качественного уплотнения, так как впоследствии неизбежна усадка. Не допускается выполнять подсыпку и трамбовку обычным грунтом. Горизонтальность подушки проверяют с помощью того-же водяного уровня.

Подошва ленточного фундамента

Подошва фундамента выполняется из армированного бетона, ширина ее обычно составляет 800 мм.. высота 150 мм. Главная функция подошвы – увеличить площадь воздействия конструкции на грунт, что сводит к минимуму возможную просадку фундамента. Пред процессом армирования необходимо выполнить гидроизоляцию. Для этого на дно траншеи укладывается специальный рубероид или плотный полиэтилен до получения сплошного слоя. Гидроизоляция будет препятствовать быстрому «вытягиванию» грунтом влаги из бетонной смеси на стадии набора прочности, что очень важно, ведь чем медленнее уходит влага из раствора, тем более прочным становится бетон. Армирование подошвы производится таким образом, что рабочие стержни большего диаметра в количестве 3-4 шт. укладываются вдоль, а монтажная арматура, задача которой обеспечить заданное расположение рабочих стержней – поперек. Для двух – трехэтажного дома, при грунтах средней несущей способности достаточно использовать 12 – 16 арматуру, которая укладывается с шагом 20 см. В качестве монтажной (соединительной) арматуры обычно используют шести миллиметровую «катанку». Скрепление арматуры производится вязальной проволокой (сварка не рекомендуется). Готовый каркас кладется на подкладки, для этого можно использовать крупный гравий или куски керамического кирпича. Не допускается класть арматурный каркас на землю, так как после заливки бетоном он должен находится внутри монолитного раствора. После всех приготовлений можно приступать к заливке бетоном. Заливать бетон необходимо одним монолитом, можно отдельными участками, но не допускается заливка послойно.

Опалубка для ленточного фундамента

Для изготовления опалубки обычно используют обычную обрезную доску из которой прямо на участке с применением обычных инструментов – молотка, гвоздей и шуруповерта с саморезами изготавливают опалубочные щиты. Сбивать опалубку необходимо изнутри, а загибать гвозди снаружи – это значительно облегчит демонтаж. Щиты изнутри обязательно смазываются маслом, либо с помощью степлера оббивают полиэтиленом или пергаментом. В землю, с наружной стороны щитов опалубки, вбивают колья и крепят их гвоздями к щитам. Колья необходимы для жесткой фиксации щитов. Сверху противоположные щиты опалубки сшиваются распорками, для того, чтобы бетонная масса не порвала всю конструкцию. Если позволяют финансовые возможности можно использовать ламинированную фанеру 18-22 мм. Верхний край готовой опалубки должен быть выше будущей верхней поверхности фундамента, уровень которого отмечается по всему периметру путем натягивания шнура.

Армирование ленточного фундамента

Армирование фундамента представляет собой продольное и поперечное скрепление арматуры путем связывания ее вязальной проволокой. Некоторые применяют сварку, однако сварная конструкция не обладает гибкостью и к тому-же сварка вызывает перегрев арматуры и в местах сварки арматура становится более хрупкой. Рекомендуемый размер ячейки составляет 30-35 см. Связанный каркас устанавливается на кирпичи таким образом, чтобы арматурная решетка имела отступ от поверхности с любой стороны около 5 см. Таким образом после бетонирования арматура будет расположена внутри монолитного раствора и будет компенсировать хрупкость бетона при деформациях на растяжение. В законченном виде фундамент должен представлять собой железобетонный монолит без каких бы то не было выступающих металлических частей. Вентиляционные и коммуникационные отверстия После выполнения армирования следует обеспечить вывод вентиляционных и коммуникационных отверстий. Для этого используются куски пластиковых или асбоцементных труб, длинной равной толщине фундамента, Трубы фиксируются в соответствующих местах к армированному каркасу и заполняются песком, для предотвращения попадания внутрь бетонной смеси. После выполнения бетонных работ и окончательного формирования массива фундамента, коммуникационные отверстия откапываются и можно осуществлять ввод коммуникационных систем.

Бетонирование ленточного фундамента

Для ленточного фундамента наиболее подойдет марка бетона не ниже М 400. Самым оптимальным будет заказать товарный бетон у производителя. Это во первых уменьшит трудозатраты, во вторых позволит произвести заливку одним монолитом. Стоимость товарного бетона не на много выше изготовленного вручную с помощью бетономешалки и подсобных рабочих Важным условием качества фундамента является полужидкая консистенция бетонной смеси. В процессе заливки обязательно следует производить вибрирование бетонной массы специальным вибратором, для удаления пузырьков воздуха и препятствования образования воздушных карманов, которые снижают прочность фундамента. Верхнюю поверхность фундамента выравнивают мастерком или пенопластовой теркой. Для придания бетону пластичных свойств и лучшему набору прочности используют различные водоудерживающие добавки и пластификаторы. В холодное время просто необходимо вводить морозостойкие, ускоряющие твердение бетонной смеси пластификаторы. Количество добавок, используемых в приготовлении смеси указывается а упаковке (при какой температуре и сколько), обычно это – 1-2%. Правильность высыхания фундамента – залог его прочности и долговечности. После заливки фундамент накрывается водонепроницаемым материалом, для предотвращения быстрого влагоудаления. В жаркое время необходимо производить периодическое смачивание бетона. Через сутки бетон набирает 70% прочности, поэтому опалубку смело можно снимать через 7-10 дней и приступать к гидроизоляции.

Гидроизоляция ленточного фундамента

После разборки опалубки во избежание подпитывания фундаментом влаги из почвы обязательно выполняется гидроизоляция. Если не выполнить гидроизоляцию, то бетон будет тянуть на себя влагу и отдавать ее в дом. К тому же влага в бетоне делает его холоднее, негативно влияет на его структуру и сокращает ресурс. Вариантов выполнения гидроизоляции много, наиболее простой и качественный – выполнить ее обмазочным способом используя новейший проникающий гидроизоляционный материал. Один из новых продвинутых и эффективных способов – использовать гидроизоляцию проникающего действия пенетрон. Она добавляется в бетон на стадии заливки раствора а, принцип ее действия заключается в том, что она делает водонепроницаемым всю толщу бетонного массива, причем на весь срок эксплуатации фундамента.

Источник

Оцените статью
Строительство и ремонт