Метка: расчет ленточного фундамента методичка

Сбор нагрузок

Для определения нагрузок выполняется процесс суммирования нагрузок каждого типа (постоянных, длительных и кратковременных), умноженных на грузовую площадь, с учетом коэффициентов надежности, связанных с этими нагрузками.

Значения коэффициентов надежности по нагрузке согласно СП 20.13330.2011.

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

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

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

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

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

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

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

Схема снеговых нагрузок на кровлю.

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

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

Таблица сбора равномерно распределенных нагрузок

Наименование нагрузкиНормативное значение, кг/м2Коэффициент надежности по нагрузкеРасчётное значение нагрузки, кг/м2

Собственный вес плит перекрытия	275	1,05	290
Собственный вес напольного покрытия	100	1,2	120
Собственный вес гипсокартонных перегородок	50	1,3	65
Полезная нагрузка	200	1,2	240
Собственный вес стропил и кровли	150	1,1	165
Снеговая нагрузка	100*1,4 (мешок)	1,4	196

Всего: 1076 кг/м2

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Метод и последовательность расчета

Рассчитать данные можно, используя ленточный фундамент калькулятор онлайн, или произвести всё своими руками. Существуют два основных способа: по деформации грунта и по их несущей способности. Для самостоятельного расчета фундамента больше всего подходит второй вариант.

Расчет ленточного фундамента

Здесь возникает довольно интересная ситуация. Каждый знает, что основание возводится в самом начале. Однако мало кто знает точную последовательность, как рассчитать ленточный фундамент.

Для начала расчета ленточного фундамента нужна следующая информация:

• план будущего дома со всеми несущими внутренними перегородками;
• будет ли подвал и какой глубины;
• определиться с высотой цокольного этажа и из какого материала он будет сделан;
• тип и толщина наружного и внутреннего гидроизоляционного и утеплительного материала.

Для удобства расчета все данные лучше свести в таблицу и использовать онлайн калькулятор. После того, как вся предварительная информация будет обработана, можно осуществлять непосредственно расчет фундамента. Облегчить задачу в этом плане может ленточный фундамент калькулятор онлайн.

Для понимания всего процесса, полный пример расчета фундамента можно разбить на последовательные этапы:

• определение действующих нагрузок;
• выбор типа основания;
• доработка и корректировка полученных данных, в зависимости от природных условий.

Пример расчета при строительстве ленточного основания

В процессе расчета фундамента необходимо учесть все факторы, которые будут нагружать его и сам дом. Сам расчет лучше всего производить, используя онлайн калькулятор.

Далее мы разберём пример расчета ленточного фундамента. Он будет возводиться на «подушке» из щебня. Предварительные размеры основания:

• 12 метров в длину и 6 метров в ширину;
• внутренних перегородок нет;
• форма в разрезе – трапеция (ширина в нижней части – 0,5 м, в верхней – 0,4 м.).

Характеристики дома выглядят следующим образом:

• материал несущих стен – газоблок;
• толщина стен – 0,4 м;
• этажность – 2;
• материал перекрытия – железобетонная плита;
• покрытие первого этажа наливается прямо по грунту;
• подвала нет;
• крыша – скатная, лаги изготовлены из дерева, наружный материал – черепица;
• почва – глина средней влажности;
• участок находится на территории в средней полосе России.

Очень часто, чтобы несколько упростить весь процесс, используют калькулятор для расчета ленточного фундамента. Для этого своими силами осуществляют расчет участка основания, на который приходятся самые максимальные нагрузки. В большинстве случаев, им оказывается боковая стена. В указанном примере, на неё будут воздействовать плиты перекрытия и крышные лаги. Исходя из этого, для определения максимального воздействия на 1 метр нижней поверхности основания, определяют сумму следующих параметров:

• весовые характеристики стен;
• весовые характеристики крыши;
• весовые характеристики перекрытий;
• нагрузка от снега и осадков;
• материал основания.

После сложения всех этих параметров, мы получим максимальное давление, которое будет оказывать конструкция дома на самую нижнюю точку фундамента.

Вес многих параметров фундамента рассчитывается своими руками, некоторые из них определяются из справочных данных. Рассматривая наш пример, давление снега находится из СНиП, где указаны усреднённые показатели для каждого региона.

расчет ленточного фундамента

Для того, чтобы своими руками рассчитать нагрузку от кровли, которая приходится на 1 метр основания, следует поделить всю площадь крыши на протяжённость фундамента. В конкретном случае, в расчет мы не включаем торцевые части. Это связано с тем, что фундамент устанавливается по периметру здания, а крышные балки опираются исключительно на боковые стены. Поэтому рассматривая указанный пример: общая протяжённость основания 24 метра (12+12). Расчет ленточного фундамента онлайн калькулятор может значительно упростить задачу.

B = 1,3×Р/(L×Rо) ,

где 1,3 — коэффициент запаса несущей способности;

Р — общий вес дома с фундаментом (пункт III), кг;

L — длина ленты (переведена в сантиметры), см;

Rо — сопротивление несущего грунта, кг/см². Значение его ориентировочно принимаем по таблице ниже:

Ещё раз отметим, что значения несущей способности в таблице приведены для грунтов нормальной влажности. При повышении уровня грунтовых вод до несущего слоя, значения Rо будут сильно меняться (например, у жирной глины может снизиться почти в 6 раз, а у мелкого песка — почти в 4).

V) Если полученное значение ширины ленты оказалось меньше выбранных в начале 20 см, то принимаем итоговую ширину равной именно 20 см. Меньше делать нельзя, т.к. не будет обеспечена прочность фундамента на сжатие.

Если же мы получили ширину превосходящую изначально выбранные 20 см более, чем на 5 см, то нужно повторить расчёт, начиная с III пункта, подставляя при определении массы фундамента уже новую ширину.

Такие повторные расчёты выполняются до тех пор, пока прирост ширины ленты не окажется менее 5 см. Для тех, кто немного запутался, приведём небольшой пример.

Пример упрощённого расчёта ленточного фундамента.

Определим минимально допустимую ширину основания заглубленного ленточного фундамента для 2-х этажного кирпичного дома (см. рис.) размером 10×8 метров с одной несущей перегородкой посередине длинной стороны. Высота стен 5 м, высота фронтонов 1,5 м. Толщина стен 380 мм (полтора кирпича), цокольное и межэтажное перекрытия из пустотных плит, кровля — металлочерепица. Несущий грунт — суглинок с расчётной глубиной промерзания 1,1 метра.

I) Исходя из глубины промерзания принимаем глубину заложения ленты раной 1,6 метра. Ширину ленты для начала берём равной 20 см.

II) Рассчитываем вес дома:

1. Суммарная площадь стен дома вместе с фронтонами и с внутренней несущей перегородкой (также сложенной в полтора кирпича) за вычетом оконных и дверных проёмов в нашем случае будет равна 212 м², а масса их 212 × 200 × 3 = 127 200 кг.

2. Общая площадь цокольного и межэтажного перекрытий 160 м², а масса их с учётом эксплуатационной нагрузки 160 × (350+210) = 89 600 кг.

3. Крыша в нашем примере имеет площадь около 185 м² . Масса её при кровле из металлочерепицы и снеговой нагрузке для средней полосы России будет равной 185 × (30 + 100) = 24 050 кг.

4. Суммируем полученные цифры и получаем 240 850 кг.

Примечание! Теперь рассчитать вес дома с большей точностью можно с помощью нашего онлайн-калькулятора, расположенного здесь…

III) Вес самого фундамента высотой 1,6 м, общей длиной ленты 44 м и с предварительно принятой шириной 0,2 м будет равен 1,6 × 44 × 0,2 × 2500 = 35 200 кг.

Общий вес дома составит 276 050 кг.

IV) Приняв значение Rо для суглинка равным 3,5 кг/см² и переведя общую длину ленты фундамента в сантиметры, рассчитываем искомую ширину:

В = 1,3 × 276 050 / (4400 × 3,5) = 23,3 см

V)  Мы видим что полученное значение не превышает принятые изначально 20 см более чем на 5 см. Поэтому расчёт на этом можно закончить и принять округлённо минимально возможную ширину подошвы фундамента 24 см.

Вывод: сделав ширину подошвы фундамента более 24 см, мы можем рассчитывать, что данный грунт выдержит дом по своей несущей способности.

Теперь в двух словах о том, что было бы если, несущая способность грунта равнялась, например, 2 кг/см². Тогда ширина ленты получилась бы равной 40,8 см. После этого мы возвращаемся к пункту III. Масса ленты становится равной уже 71 800 кг, следовательно общий вес дома 312 650 кг, а уточнённая ширина ленты В = 1,3 × 312 650 / (4400 × 2) = 46,2 см.

Мы видим, что расхождение с предыдущим значением в 40,8 см вновь составило больше 5 см, поэтому снова возвращаемся к пункту III, считаем массу фундамента, всего дома и ещё более уточнённую ширину ленты фундамента. Она, кстати говоря, в этот раз получится равной уже 47,6 см. Расхождение с предыдущим значением всего 1,4 см, поэтому расчет можно остановить и округлённо принять минимально возможную ширину подошвы фундамента 48 см.

Обратите внимание, что 48 см это именно ширина подошвы, а не всей ленты. Её можно заузить, вплоть до 20 см (зависит от толщины стены и конструкции перекрытий), а внизу лишь делается расширение (см. рисунки ниже). По такому же принципу делают сильнонагруженные сборные фундаменты из блоков ФБС. Сначала кладут широкие фундаментные подушки, а уже на них более узкие фундаментные блоки.

В начале статьи упоминалось, что на заглубленном ленточном фундаменте можно построить практически любой малоэтажный дом, но не всегда это целесообразно. Давайте посмотрим — почему? Возьмём для примера небольшой деревянный дом для которого рассчитывался фундамент в статье «Столбчатый фундамент — расчёт и строительство своими руками» и попробуем посчитать для него ленту. Получится, что её минимально допустимая ширина составит всего лишь 7,1 см.  А делать придётся минимум 20 см. Перерасход только одного бетона составит почти 200%, не говоря уже о всех сопутствующих материалах и работах. Очевидно, что столбчатый фундамент в данном случае будет более правильным выбором.

Таким образом, с расчётом мы более или менее разобрались, теперь непосредственно о самой технологии.

Корректировка параметров

В некоторых случаях, если изначально планируется строительство из тяжелых материалов, а грунт характеризуется слабой сопротивляемостью, при расчетах получается, что лента фундамента будет слишком широкой.

Ленточный фундамент с шириной более 60 см выходит неоправданно дорогостоящим. В таких случаях проектировщику приходится пересчитывать проект, принимая за основу другие стройматериалы.

Например, вместо кирпичного дома может оказаться целесообразнее строить пенобетонный или каркасный. Сам фундамент иногда рациональнее делать другой конструкции – столбчатым или свайным.

Расчёт несущей способности грунта

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

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

Формула определения расчетного сопротивления грунта основания.

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

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

Расчетные сопротивления крупнообломочных грунтов.

Расчетные сопротивления песчаных грунтов.

Расчетные сопротивления глинистых грунтов.

Расчетные сопротивления суглинистых грунтов.

Расчетные сопротивления заторфованных песков.

Расчетные сопротивления элювиальных крупнообломочных грунтов.

Расчетные сопротивления элювиальных песков.

Расчетные сопротивления элювиальных глинистых грунтов.

Расчетные сопротивления насыпных грунтов.

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

Расчет ленточного фундамента: определяем ширину подошвы

При расчете ленточного фундамента необходимо будет определить два его параметра:

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

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

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

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

Пусть мы примем, что глубина залегания фундамента для наших условий — ниже уровня промерзания грунта, высота цоколя — 20 см. Грунт промерзает в нашем регионе на 1,4 м. По рекомендациям фундамент должен находится на 15 см ниже уровня промерзания. Получаем общую высоту: 1,4 м + 0,2 м + 0,15 м = 1,75 м.

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

Выбираете ширину фундамента в зависимости от материала и расстояния между стенами (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Расчет нагрузки на фундамент

Теперь нужно найти, с какой силой будет давить дом на фундамент. Для этого общую массу дома (масса всех элементов + полезная нагрузка + снеговая) делим на площадь фундамента.

Площадь ленточного фундамента находим умножив ее длину на выбранную в предыдущем пункте ширину. Потом общую нагрузку от дома делим на площадь фундамента в квадратных сантиметрах. Получаем удельную нагрузку на каждый квадратный сантиметр ленточного фундамента.

Пример. Пусть нагрузка от дома 408000 кг, площадь ленточного фундамента (длинна 4400 см, ширина 30 см)  — 132000 см2. Разделив эти значения, получаем: на каждый сантиметр давит 3,09 кг.

Теперь необходимо узнать, выдержат ли грунты под подошвой фундамента это значение. Любой грунт в состоянии выдержать какое-то давление. Эти значения просчитаны и занесены в таблицу. Находим тип грунта под подошвой фундамента (определяется геологическими исследованиями) и смотрим его удельную несущую способность.

Несущая способность грунтов — сравниваем найденную нагрузку от дома с нормативной для вашего грунта

Если несущая способность грунта больше чем нагрузка от дома, все выбрано правильно. Если нет, необходимо вносить корректировки.

Специальные программы

Чтобы рассчитать при проектировании фундамент, можно использовать специальные строительные формулы. Но проще это сделать с применением онлайн-калькуляторов или приложений.

В них уже заложены определенные методики расчетов, пользователю следует только ввести свои данные:

• длина ленты,
• вес здания,
• тип грунта и т. д.

Для разового расчета удобнее калькуляторы, профессиональные проектировщики используют приложения, которые можно точнее настроить, они сохраняют историю расчетов, более надежно работают.

Согласно отзывам профессиональных строителей и частных застройщиков самый удобный и информативный калькулятор расчета ленточного фундамента по этой ссылке.

С его помощью можно легко рассчитать:

1. Размер ленты.
2. Параметры опалубки.
3. Диаметр и количество арматуры.
4. Объем бетона для заливки.

Для расчетов по материалам, с учетом их стоимости, рекомендуют этот сервис. В данном случае в форму вносятся такие данные как пропорции бетона, вид арматуры, размеры досок для опалубки и другая информация, которую можно взять из пояснительной записки архитектора.

Надежных сервисов, позволяющих рассчитать одним шагом и параметры ленты, и ее стоимости нет. Нужно сначала просчитать и продумать проект фундамента, и только потом высчитывать смету.

Как правильно все рассчитать

Формула расчета площади основания выглядит следующим образом S>γn F/γc R0, где

• γn — коэффициент надежности, равный 1,2.
• F — нагрузка на основание, т.е. общий вес дома, фундамента, снеговая нагрузка, вес имущества, людей и т.д., воздействующий на подстилающие грунтовые слои.
• γc — коэффициент условий работы. В зависимости от типа грунта он составляет от 1 (глина) до 1,4 (песок).
• R0 — условное сопротивление грунта. Табличное значение, находится в приложениях СНиП для данного типа грунта.

В результате этого расчета будет получена величина общей площади ленты. Для определения ширины основания (средней) полученное значение S надо разделить на общую длину ленты, включая внутренние стены и прочие участки периметра. Полученное значение покажет расчетную толщину основания ленты.

Это значение является минимальным. На практике его увеличивают, иногда в несколько раз.

Следует учесть, что приведенная формула дается лишь для ознакомления с методикой расчета. В любом случае эту работу должен выполнить грамотный и опытный специалист. Расчет фундамента — важная и ответственная процедура, обладающая большим количеством сложностей и специфических моментов.

Неподготовленный человек не может рассчитать такой проект, не допустив ряд грубых ошибок, следствием которых может оказаться разрушение дома. Как вариант, можно использовать онлайн-калькулятор, который позволяет получить параметры ленты по известным данным (тип грунта, расчетное или табличное значения сопротивления и т.д.).

Для уточнения полученных данных следует перепроверить полученные результаты на других подобных ресурсах.

Как правильно сделать ленточный фундамент: пошаговая инструкция

Когда все расчеты произведены и выбран желаемый тип основания, важно уделить внимание предполагаемым затратам. В частном строительстве нередко возникает ситуация, когда хорошо спроектированный чертеж имеет 1 недостаток – отсутствие денег для его реализации.

После проведения расчетов важно обратить внимание на затраты.

Если работы по возведению фундамента начаты, то их необходимо заканчивать в ближайшее время.

Важно учитывать, что не получится сделать отсрочку и отложить процесс заливки бетона в связи с нехваткой материала или поломкой нужного инструмента.

Подготовительные работы

Мероприятия по подготовке основания отнимают почти треть всего бюджета строительства.

Перед возведением фундамента нужно:

1. Расчистить участок от мусора, веток, кустарников, деревьев.
2. Искусственно снизить либо осушить грунтовые воды.
3. Разметить участок с помощью веревки, клиньев. На земле нанести внешние и внутренние границы фундамента.
4. Определить неровности на поверхности, найти самую низкую точку. Дно траншеи везде должно иметь одинаковую глубину (ровность определяют при помощи уровня).

Разметка участка: как сделать ровно

Правильно проведенная разметка упрощает работы по возведению основания для дома и гарантирует его надежность.

Хорошая разметка участка гарантирует надежность фундамента.

Среди инструментов для разметки фундамента используют:

1. Металлическую рулетку (длиной не менее 10 м).
2. Шпагат, шнур, леску.
3. Деревянные колья, бруски, П-образную арматуру.
4. Гидроуровень.

Чтобы разметить фундамент максимально ровно, лучше использовать лазерный нивелир.

Этот прибор обладает высокой точностью (погрешность – 3–7 мм) и простотой в использовании.

При разметке нужно соблюдать такие требования:

1. Часто сверять длины сторон фундамента.
2. Установить ось будущей постройки.
3. Правильно выставить углы будущего основания.
4. Выдерживать геометрию фундамента, которая прописана в чертеже.
5. Определить первый угол отвесом. От него натянуть веревку к 2 другим углам, расположенным перпендикулярно к нему.
6. Между углами натянуть веревку.

Важно выдерживать геометрию фундамента по чертежу.

Внутреннюю разметку делают так же, как и внешнюю (размер отступа – от 40 до 90 см).

Разработка грунта

Мероприятия включают в себя земляные работы – выравнивание участка вручную или с помощью техники, копание канав и траншей, разработку котлована под фундамент. К этому времени на участок уже должны быть доставлены все материалы, собраны все щиты опалубки и секции арматуры.

Для фундамента неглубокого типа траншея может быть выкопана вручную. Если постройка предполагает наличие цоколя или подвала, без спецтехники не обойтись.

Опытные строители советуют:

1. Разрабатывать грунт под основание летом и в первые осенние месяцы.
2. Начинать копать с самого высокого угла. При этом заглубление делать постепенно, по всей площади траншеи.
3. По мере увеличения глубины укреплять стенки боковыми щитами.
4. После выемки земли из траншеи заранее найти место, куда ее складывать.

Разработка грунта включает копание канав и траншей.

Дно котлована должно быть только горизонтальным.

Создание песчаной подушки

Цель подушки – заменить рыхлый грунт на крепкое основание, способное выдержать нагрузку здания. В состав слоя могут входить гравелистая почва, песчано-щебневая смесь, песок средней либо крупной зернистости. Его толщина зависит от веса постройки и составляет от 10 до 25 см.

Главное требование при создании подушки – плотная трамбовка ее поверхности.

Процесс монтажа:

1. Выровнять дно котлована.
2. Устроить дренаж из щебня или гравия (если рядом расположены грунтовые воды).
3. Уложить ровным слоем материал подушки поверх дна котлована.
4. Утрамбовать слой песка виброплитой. Для эффективности засыпать несколько слоев песка, каждый из которых утрамбовать отдельно.
5. Проверить качество трамбовки. На песке не должен оставаться след от обуви стоящего на нем человека.

Создание песчаной подушки нужно для выдерживания нагрузки.

Дренажная система

Качественно выполненный отвод грунтовых вод предотвращает подтопление основания и увеличивает его срок службы. В некоторых случаях достаточно ливневой канализации рядом с фундаментом, однако чаще всего требуется монтаж полноценной дренажной сети.

Пошаговая технология установки дренажа:

1. Укрепление стенок фундамента и дома при помощи строительной сетки.
2. Обработка стенок основания мастикой на основе битума или любым другим гидроизоляционным веществом.
3. Копание траншеи глубиной не менее 0,5 м ниже фундамента.
4. Создание уклона и подушки. Засыпание и утрамбовывание песка на дне траншеи.
5. Выстилание ее дна и стенок технической тканью (геотекстильным фильтром).
6. Укладка щебня (1 слой – 10 см).
7. Выкладка дренажных труб.
8. Засыпка траншеи слоем щебня в 10 см.
9. Ее укутывание с помощью геополотна.
10. Врезка и монтаж системы.
11. Засыпка, утрамбовка ее землей.

Дренажная система предотвращает подтопление основания.

Монтаж опалубки

Конструкция определяет форму фундамента. В частном домостроении чаще всего применяют деревянную конструкцию.

Для ее монтажа необходимо:

1. Сколотить из деревянных брусков толщиной 25 мм щиты (шириной, равной сумме цоколя и глубины траншеи).
2. Забить вертикальные клинья по всей территории участка. Шаг равен 1 м.
3. Прикрепить щиты к клиньям (использовать саморезы либо гвозди).
4. Укрепить щиты поперечинами и распорками.
5. Убедиться, что вся конструкция стоит по уровню.

Установка арматуры

Основной материал – стальные стержни с выступающими продольными и косыми ребрами (диаметром от 12 до 20 мм).

Для установки арматуры используют стальные стержни.

Дно траншеи выкладывают кирпичами. Нижний ряд стержней (2–3 прутка) располагают на высоте 5–10 см от дна траншеи. Шаг поперечной арматуры – 0,5 м.

Чтобы изготовить металлическую сетку, необходимо связывать стержни специальной проволокой, чтобы получился квадрат со стороной 40–50 см. Не рекомендуется сваривать места стыков стержней, т.к. они уязвимы для коррозии.

Для армирования углов фундамента удобнее всего использовать Г-образные стержни.

Как уменьшить глубину заложения ленточного фундамента

После проведения всех расчетов по глубине заложения ленточного фундамента, частенько бывает так, что с учетом грунта и региона, его необходимо заложить очень глубоко. От сюда возникает вопрос о том, как сократить расходы и уменьшить глубину.

Существует несколько способов уменьшения глубины заложения ленточных фундаментов, все они основаны на том, чтобы уменьшить значение основных факторов, влияющих на фундамент.

Уменьшение глубины промерзания грунта

Изменить климат в регионе мы, конечно же, не сможем, но сможем изменить глубину промерзания, конкретно под подошвой фундамента, утеплив сам фундамент и грунт, прилегающий к нему с наружной стороны.

Таким образом мы сможем уменьшить глубину заложения фундамента, а также сократить расходы на него.

Отвод грунтовых вод от ленточного фундамента

Еще один действующий способ уменьшения глубины заложения ленточного фундамента – отвод воды от него.

Делается это с помощью устройства хорошей дренажной системы, которая отведет значительную часть воды от фундамента и не даст ей пагубно воздействовать на него.

Пример самостоятельного расчёта ширины ленточного фундамента

Чтобы лучше понять, как рассчитать ширину монолитной ленты, нужно рассмотреть это на примере. Первоначально нужно систематизировать исходные данные необходимые для расчёта.

• размер дома в плане – 10 м х 10 м. Площадь застройки – 100 м 2 ;
• внутри дома посередине расположена несущая стена;
• стены кирпичные, толщиной в 1 кирпич – 250 мм и высотой 2,7 м. Удельный вес кирпичной кладки – 1600 кг/м 3 ;
• кровля из шифера – 40 кг/м 2 ;
• перекрытие из железобетонных плит – 500 кг/м 2 ;
• глубина промерзания почвы – 700 мм;
• уровень грунтовых вод – 2,2 м;
• грунтовое основание – сухой суглинок средней плотности с расчётным сопротивлением 2 кг/см 2 ;
• снеговая нагрузка – 50 кг/м 2;
• полезная нагрузка – 20 кг/м 2 .

Определение суммарной нагрузки от дома на ленточный монолитный фундамент

На основе имеющихся исходных данных делают расчёт суммарной нагрузки на фундамент. Также определяют габариты монолитной ленты. Необходимо, чтобы застройщики сделали расчёт в следующем порядке:

Кровля

Крыша из шифера двускатная. С учётом уклона кровли и её свесов применяют коэффициент 1,1. Нагрузка от кровли составит: 100 м 2 х1,1х40 кг/м 2 = 4000 кг.

Кирпичные стены

Чтобы определить нагрузку от стен, зная их толщину, нужно подсчитать их длину. Длина стен по периметру составит: (10 х 4) – (0,25 х 4) = 39 м. Вычет удвоенной толщины кирпичной кладки сделан потому, что оси плана дома проведены посередине толщины стен. Длина внутренней несущей стены составит 10 – 0,25 = 9,75 м. Общая длина несущих стен будет равна 48,75 п.м.

Объём кирпичной кладки составит: 48,75 х 0,25 х 2,7 = 32,9 м 3 . Полная нагрузка от кирпичных стен равна: 32,9 х 1600 = 52 670 кг.

Перекрытие из железобетонных плит

Одноэтажный дом имеет перекрытия в двух уровнях. Это перекрытие цоколя и потолок в доме. Площадь перекрытий равняется: 100 х 2 = 200 м 2 . Соответственно нагрузка от плит перекрытий будет равна: 200 м 2 х 500 кг/м 2 = 100000 кг.

Снеговая нагрузка

Для расчёта снеговой нагрузки берут общую площадь кровли дома – 100 х 1,1 = 110 м 2 . Снеговая нагрузка составит: 110 м 2 х 50 кг/м 2 = 5 500 кг.

Полезная нагрузка

Норма этой нагрузки рассчитана на основе усреднённых величин веса технического оборудования, внутренних коммуникаций, отделки помещений, мебели и прочего. Удельный вес полезной нагрузки колеблется в пределах 18 – 22 кг/м 2 .

Расчёт полезной нагрузки производят на основе среднего показателя – 20 кг/м 2 . Вес составит: 100 м 2 х 20 кг/м 2 = 2000 кг.

Итого суммарная нагрузка на фундамент будет равна: 4 000 + 52670 + 100 000 +2 000 = 159 000кг.

Расчёт ширины монолитной ленты

Согласно вышеуказанной формуле определяют минимальную площадь подошвы фундамента:

(1,2 х 159 000 кг) : 2 кг/см 2 = 95 400 см 2 . То есть минимальная допустимая площадь подошвы основания дома будет равняться 10 м 2 .

Общая опорная площадь кирпичных стен определяется произведением длины в плане несущих стен на их толщину: 48,75 м х 0,25 м= 12,18 м 2 .

В результате видно, что расчётная опорная площадь меньше минимальной опорной площади стен. Следовательно, ширина ленточного фундамента должна быть равна 250 мм + 100 мм = 350 мм.

Потребность в материалах для устройства монолитной ленты

Учитывая толщину промерзания грунта (0,7 м) и глубину уровня грунтовых вод (2,2 м), монолитную ленту делают мелко заглублённой – 1 м.

Для заливки опалубки используют бетон М 300. Объём потребности в бетонном растворе равен: 0,35 м х 1 м х 48,75 м= 17 м 3. . С учётом непредвиденных потерь потребность в бетоне составит 17,3 м 3 .

Арматурный каркас состоит из 4-х продольных арматурных стержней периодического профиля диаметром 12 мм. Так как поперечные стержни каркаса делают из тех же стержней, то общая потребность в арматуре составит: 50 м х 4 = 200 м.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что высчитать ширину, высоту и длину ленточного фундамента для своего дома вполне под силу мало-мальски сведущим в строительном деле людям.

Что нужно знать?

Для расчетов ленточного фундамента необходимо знать несущую способность грунта под подошвой. Исследуют слой почвы, который находится на 50 см ниже основания будущего фундамента.

Каждый тип грунта имеет свою несущую способность. Это можно увидеть в таблице:

Типы	плотный	средней плотности
Крупный гравелистый песок	6 кг/см²	5 кг/см²
Песок средней дисперсии	5 кг/см²	4 кг/см²
Мелкий маловлажный песок	4 кг/см²	3 кг/см²
Мелкий влажный песок	3 кг/см²	2 кг/см²
Супеси сухие	3 кг/см²	2,5 кг/см²
Супеси пластичные влажные	2,5 кг/см²	2 кг/см²
Суглинки сухие	3 кг/см²	2 кг/см²
Суглинки пластичные влажные	3 кг/см²	1,5 кг/см²
Глины сухие	6 кг/см²	2,5 кг/см²
Глины пластичные влажные	4 кг/см²	1 кг/см²

Кроме этого нужно знать глубину промерзания почвы в данной местности (для определения точки заглубления ленты), а также:

• параметры допустимой деформации грунта,
• длину ленты (в зависимости от архитектурного решения),
• общий вес здания,
• временную нагрузку на него в разные сезоны.

Все перечисленные данные необходимо собрать еще до начала расчетов. На основании необходимых данных составляется проект фундамента.

В нем указываются параметры ленты, а также материалы, которые должны будут применить рабочие при его возведении. Проектировщик определяет, какая арматура будет использована для армирования ленты, и какой маркой бетоном ее следует залить.

Определение требуемой ширины подошвы («подушки») ленточного фундамента

Требуемая ширина подошвы определяется отношением расчетного сопротивления основания к линейно распределенной нагрузке.

Ранее мы определили погонную нагрузку, действующую в уровне подошвы фундамента – 7925кг/м. Принятое сопротивление грунта у нас составило 2,15кг/см2. Приведём нагрузку в те же единицы измерения (метры в сантиметры): 7925кг/м=79,25кг/см.

Ширина подошвы ленточного фундамента составит: (79,25кг/см) / (2,15 кг/см2)=36,86см.

Ширину фундамента обычно принимают кратной 10см, то есть округляем в большую сторону до 40см. Полученная ширина фундамента характерна для легких домов, возводимых на достаточно плотных суглинистых грунтах. Однако по конструктивным соображениям в некоторых случаях фундамент делают шире. Например, стена будет облицовываться фасадным кирпичом с утеплением толщиной 50мм. Требуемая толщина цокольной части стены составит 40см газобетона + 12см облицовки + 5см утеплителя = 57см. Газобетонную кладку на 3-5см можно «свесить» по внутренней грани стены, что позволит уменьшить толщину цокольной части стены. Ширина подошвы должна быть не менее этой толщины.

Особенности для разных построек

Обустройство фундамента под дом и его конструкции зависит от типа почвы и нагрузки здания. При возведении малогабаритных построек используют малозаглубленное основание (глубина залегания – 70 см). Если они выполнены из камня или кирпича, то рекомендуется фундамент глубокого залегания.

Существуют и другие особенности, о которых нужно знать:

1. В северных регионах, где зимние температуры опускаются ниже -20…-30 °С, основное внимание уделяют теплоизоляции блоков (особенно если почва слабопучинистая).
2. Предпочтительная форма кладки фундамента для небольших зданий – трапеция либо прямоугольник с лабиринтом внутри. В последнем случае кладка расширяется книзу.
3. Чем тяжелее здание, тем обширнее должны быть подготовительные работы на участке.
4. Если строят загородный дом с цоколем, то используют фундаментальные железобетонные блоки. При этом важной задачей является обеспечение гидроизоляции, утепления и вентиляции. Даже на участке с сухой почвой и при малом количестве осадков необходимо защитить фундамент от подземных вод.
5. Для построек, которые нагружаются от движения (гаража, ворот, качелей, горок, аттракционов), хорошо подходит ленточное основание.

Обустройство фундамента зависит от типа почвы.

Как рассчитать кубатуру ленточного фундамента?

Для расчета кубатуры ленточного фундамента необходимо знать его длину, ширину и глубину.

1. Длину ленточного фундамента можно определить путем измерения длины стены, на которую он будет устанавливаться. Необходимо учитывать, что ленточный фундамент должен выступать за пределы стен на 10-15 см с каждой стороны.

2. Ширину ленточного фундамента можно определить, учитывая тип грунта, на котором будет устанавливаться фундамент, а также вес здания и нагрузку на фундамент. Обычно ширина ленточного фундамента составляет от 30 до 50 см.

3. Глубину ленточного фундамента можно определить, учитывая глубину замерзания грунта, тип грунта, на котором будет устанавливаться фундамент, а также вес здания и нагрузку на фундамент. Обычно глубина ленточного фундамента составляет от 50 до 100 см.

После определения длины, ширины и глубины ленточного фундамента можно рассчитать его объем по формуле: объем = длина х ширина х глубина.

Например, если длина ленточного фундамента равна 10 метрам, ширина — 0,5 метра, а глубина — 0,8 метра, то его объем будет равен 4 кубическим метрам (10 м x 0,5 м x 0,8 м = 4 м³).