Что обязательно нужно знать о ленточном фундаменте для частного дома?

Расчет глубины и ширины ленточного фундамента

Схема закладки фундамента в промерзающем грунте.

Для основных параметров необходимо знать характеристику грунта и габариты возводимой конструкции. Для крупногабаритного объекта, такого как двухэтажный кирпичный дом, фундамент заглубляется ниже границы промерзания грунта до 60 см. Общая глубина может достигать до 2-3 м при мягкой, подвижной почве.Если сооружение легкое, такое как деревянный дом или баня, то фундамент может заглубляться всего на 50 см. Если грунт однородный и прочный, то глубина заложения составит примерно 45 см.

При проектировании проекта здания учитывается планировка, размеры и ширина всех наружных и внутренних несущих стен, под которыми и устраивается фундамент. должна быть большей или равной ширине стен. Допустимо свисание стен над фундаментом до 13 см, так как железобетонное основание имеет большую прочность, по сравнению с материалами изготовления стен, поэтому способен выдержать нагрузку более широкой стены, а узкий фундамент предполагает меньший расход материала и арматуры.

В зависимости от (нижняя его часть) производится расчет общей ширины несущей конструкции путем сложения нагрузок, давящих на фундамент, который, в свою очередь, оказывает давление на грунт.

Глубину промерзания земли в зимний период в данном регионе можно узнать в строительных справочниках. Если есть вероятность изменения пучинистости грунта и уровня грунтовых вод, то необходимо заказать специализированное исследования почв, чтобы предотвратить необоснованные затраты, которые могут возникнуть при обнаружении нежелательных свойств грунта.

Виды устройства ленточных фундаментов в зависимости от грунта.

В любом случае под фундамент устраивается песчаная или мелкозернистая гравийная прослойка высотой 10, 20 см, поэтому глубина траншеи должна быть с учетом этой прослойки. Либо это может быть смесь песка и гравия в соотношении 40:6.

рассчитывается, исходя из нагрузки конструкции стен, перекрытий, крыши и удельного веса используемых материалов. К этой величине прибавляется вес того, что будет присутствовать в доме, людей (по возможности), мебели, оборудования и так далее. Размер рассчитывается таким образом, чтобы величина нагрузок не была больше допустимого веса на грунт на месте строительства. Расчетное сопротивление грунта не должно быть меньше удельного давления веса здания.

Если будущее сооружение имеет правильную квадратную или прямоугольную форму, то объем и размеры вычислить довольно просто. Если предстоит заливка сложной конструкции, то необходимо разделить на основные элементы, объемы и размеры которых складываются.

После определения высоты и ширины вычисляется количество необходимого материала, бетона, арматуры и материала для опалубки, его размеры.

Ширина ленты и подошвы – в чем разница?

Традиционный ленточный фундамент обустраивается на подошве – платформе из железобетона, которая нужна для равномерного распределения нагрузки от ленты на грунт.

Без подошвы такая нагрузка будет чрезмерной, фундамент будет проседать. Для правильного распределения веса основания подошва должна быть шире самой ленты, обычно в два раза.

От чего зависит ширина подошвы? Этот показатель может увеличиваться для рыхлого, песчаного или илистого грунта. Стандартная ширина подошвы составляет 60 см, но этот параметр не универсальный, так как все зависит от ширины ленты основания. Что касается высоты подошвы, то она обычно составляет 30 см.

Полезные советы

Перед тем, как приступать к строительству дома, стоит прислушаться к советам опытных застройщиков:

• После проведения геодезических изысканий слабые грунты в основании ленточного фундамента необходимо заменить, усилить сваями, либо выполнить качественную утрамбованную засыпку.
• Внутреннюю поверхность опалубки желательно гидроизолировать, чтобы исключить быстрый уход воды из бетона, это предотвратит уменьшение прочности ленты.
• Между продольными стержнями армопояса должна оставаться дистанция более 40 см. Между поперечинами необходимо оставлять расстояние не менее 50 см.
• Допустимые максимальные перерывы при заливке бетона составляют 60-120 минут. Поэтому перед началом работ необходимо тщательно рассчитать рабочую силу и наличие материалов для изготовления цементного раствора, либо договориться о беспрерывной поставке нужного количества бетона.
• Каждый слой бетона в 35-50 см утрамбовывают вручную или используют вибратор, чтобы исключить пустоты.

Расчет армирования ленточного фундамента

Количество арматурных элементов, необходимо высчитывать, исходя из размеров основания. Для фундаментов, ширина которых составляет 40 см достаточно 4 продольных стержня- по два сверху и снизу. Для установки ряда каркаса в ленточном основании размером 6х6 м понадобится, в среднем, 24 м арматуры. Если укладывать по 4 прутка, понадобится 96 м продольных стержней.

Для поперченного и вертикального армирования фундамента, ширина которого составляет 0,3 м и высота 1,9 м на каждое крепление при отступе 5 см от поверхности согласно калькулятору бетона надо (30-5-5)х2+(190-5-5)х2=400 см или 4 м арматурных элементов гладкой формы.

Если шаг монтажа хомутов составляет 0,5 м, количество соединений будет: 24/0,5+1=49 шт. Значит, исходя из расчетов, понадобится   4х49=196 м поперечных и вертикальных стержней.

Суммарную площадь сечения арматуры и ее вес, исходя из диаметра прутов, можно высчитать и по таблице:

Минимальная площадь армирования фундамента регламентируется нормативными документами, и от этого зависит прочность фундамента

Группы предельных состояний

Предельные состояния оснований – это состояния, при которых строительная конструкция прекращает удовлетворять требуемым параметрам (уменьшается сопротивление нагрузкам, возникают недопустимые смещения и повреждения).

В целом все несущие основания рассчитываются по 2-м группам предельных состояний. По 1-й группе основание рассчитывают на прочность и устойчивость, а по 2-й группе – на прогибы, деформации и величину раскрытия трещин:

1. Первая группа (потеря несущей способности) — основная, т.к. если конструкция не проходит расчетами по ней, то это будет представлять угрозу для жизни.
2. Вторая группа связана с непригодностью конструкций к нормальной эксплуатации.

Расчёт фундамента

Расчёты производятся по определённым формулам, учитывается материал и особенности дома, а также ряд геодезических факторов. Размеры фундамента для дома из кирпича, шлакоблока или бетона будут отличаться, поскольку массы материалов различны и оказывают разное давление на грунт.

Для расчета площади основания нужно знать общую массу дома. В таблице удельный вес строительных материалов

Простое вычисление

Без учёта дополнительных индивидуальных особенностей глубина установки фундамента может быть вычислена по стандартной формуле, где 0,8 метра необходимо умножить на количество предполагаемых этажей — итого 1,6 метра.

Толщина фундамента в классическом варианте равняется предполагаемой толщине несущих стен плюс 15 см. Однако стоит знать некоторые параметры, которые могут менять этот показатель:

• рыхлость почвы;
• площадь подошвы;
• общая масса конструкции.

Толщина фундамента в зависимости от грунта и этажности

Точное вычисление

Для более точного расчёта его глубины необходимо знать:

• Вид грунта (песчаный, глина, супесь).

• Точка промерзания почвы. Её необходимо знать, чтобы глубокое промерзание рыхлой и наполненной влагой почвы не разрушило основание. Однако, если здание строится на довольно сухих землях или слабопучнистых, этот показатель не имеет значения.

• Высота водоносных слоёв. В ситуации близкого расположения водоносного слоя его глубина должна быть минимальной, с целью гидроизоляции.
• Проживание в доме.

За основу берётся глубина промерзания грунта вашей зоны. К этому значению нужно добавить 150 мм, если дом будет деревянный или 350 мм, когда кирпичный.

Вычислим для начала глубину одноэтажного дома. Берём глубину промерзания в московской области с грунтом мелкий песок. Она составляет 1,34 м. Дом будет кирпичный, следовательно добавляем ещё 35 см и получаем 1,69 м.

Существует зависимость глубины фундамента и температуры в помещении. Эта зависимость выражена в коэффициентах и приведена в таблице. По ней чем выше температура в доме тем менее глубокий нужно делать.

Зависимость температуры в помещении и глубины устройства фундамента

У нас будет пол на лагах по грунту с температурой не ниже 20. Отсюда получается 1,69*0,6≈1 метр. Достаточно фундамент заглубить на 1 метр.

Теперь для двухэтажного. Масса дома будет почти в 2 раза больше, поэтому он должен быть прочней. По правилу, написанному выше, заглубление должно быть равно 1,6 метра. А это ниже точки промерзания, что вполне устраивает.

Метод расчета

Ленточный фундамент можно рассчитать двумя способами: по несущей способности грунтов под подошвой и по их деформации. Более прост первый способ. Его и рассмотрим.

Мы точно знаем, что первым строится фундамент. Но проектируется он в последнюю очередь. Его задача передать нагрузку от дома. А ее мы будем знать лишь после того, как определимся с типом всех строительных материалов и их объемов. Так что до начала расчета фундамента необходимо:

• начертить план всего здания со всеми простенками;
• решить, нужен или нет подвал, и какой он должен быть глубины, если нужен;
• знать высоту цоколя и материал, из которого он будет сделан;
• определиться с типом и толщиной используемых материалов для утепления, ветрозащиты, гидроизоляции, отделки как внутри, так и снаружи.

По всем используемым во время стройки материалам нужно найти их удельный вес. Желательно составить таблицу: работать будет проще. Только после этого можно приступать к расчету.

Для расчета ленточного фундамента вам понадобится проект с подробным указанием используемых материалов и их толщины

Ленточный фундамент чаще всего делают монолитным или сборным бетонным. Намного реже сегодня делают кирпичные или бутобетонные ленты: они менее надежны, но при этом для их строительства требуется большее количество материала, хотя стоимость его может быть меньше.

Условно расчет ленточного фундамента можно разбить на несколько этапов:

• Определение нагрузки на фундамент.
• Выбор параметров ленты.
• Корректировка в зависимости от условий.

Теперь обо всех этапах подробнее.

Пример расчета материалов и размера фундамента

Необходимые строительные материалы:

Горизонтальная разметка фундамента: 1 -геодезический колышек, 2. шнур уровня центрального прогона3. колышки, 4. горизонтальные доски, 5. наружная линия, 6. шнур

• песок;
• мелкозернистый щебень или гравий;
• цемент;
• армирующие элементы (толстая проволока, стальные стержни);
• бутовые камни, куски металла, проволока – для подземной части фундамента.

Фундамент состоит из надземной и подземной части. Замер длины, высоты и ширины предполагает расчет и размеры монолитного железобетонного основания.

Для определения объема заливки надземной части определяется суммарная протяженность траншеи, умноженная на ширину и будущую высоту. Объем и размер фундамента рассчитывается путем замера его глубины, умноженной на длину и ширину.

Если общая длина фундамента составляет 30 м, а ширина 30 см, а общая глубина залегания – 1 м. Путем умножения всех данных объем ленточного фундамента составит 9 м³.

Исходя из этих данных, можно узнать необходимое количество цемента и песка. Количество арматуры необходимо в таком количестве, чтобы ее можно было уложить в 2 ряда по всему периметру. Таким образом, длина периметра умножается на 2. Полученный результат – 60 м.

Наряду с этим арматура должна проходить и вертикально, поэтому нарезается по 1 м – высота залегания. Шаг укладки одного прута 50 см, следовательно, понадобиться 60 прутов арматуры длиной по 1 м. Общее количество арматуры получается 120 м.

Для возведения опалубки необходимы доски, их количество определяется путем умножения высоты надземной части фундамента на длину опалубки, умноженной еще вдвое.

Таким образом вычисляется количество материала, которое необходимо для составления сметы будущего строительства.

Преимущества ленточного фундамента для строительства дома

Все потребители, знакомые с этой конструкцией, выделяют в ней несколько достоинств:

• фундаментная основа отличается предельной простотой в устройстве, так как заливать бетонную смесь и выкладывать блоки сможет любой строитель, даже начинающий;
• универсальность ленточного фундамента под дом – на такой тип основания разрешается ставить каркасные сооружения, дома из кирпичного и пенобетонного материалов, бревенчатые срубы;
• правильный ленточный фундамент обладает способностями выдерживать значительные нагрузочные воздействия не только снизу от почвы, но и сверху от общей массы объекта.

Что необходимо перед тем, как рассчитать фундамент

Какой ширины должен быть фундамент? Этот вопрос занимает всех, кто начинает строительство дома. Определившись с , необходимо рассчитать для него все параметры. Под этим подразумевается, какая минимальная его ширина, на какую глубину нужно заливать фундамент, какой высоты делать его стенки, сколько арматуры потребуется и так далее.

Рассчитывая фундамент необходимо помнить, что он должен быть на 100 мм шире чем стены.

Для соблюдения этого требования нужно делать так, чтобы основание этого здания было достаточно прочным и крепким. Само по себе это не случится, и заливать фундамент необходимо со всей ответственностью, иной подход может привести к нежелательным последствиям. Именно по этой причине к расчету такого параметра, как , необходимо подойти особо скрупулезно.

От чего будет зависеть эта величина? Во-первых, она зависит от толщины стен спроектированного строения. Берут за норму, что эта величина равняется ширине основания здания. Но такой подход далеко не всегда оправдан. Если рассматривать строительство блочных зданий, которые имеют толщину стен до 25 см, то при предъявлении к их фундаменту таких же требований и создании аналогичной толщины в 25 см они могут вдавится в грунт. Поэтому в данном случае ширина фундамента должна быть большей.

Виды фундамента.

Во-вторых, перед постройкой необходимо провести исследование грунта, на котором будет возводиться здание, и определить, на какую глубину нужно делать фундамент. После проведения этих исследований станет возможным определиться с типом фундамента, который будет использован в строительстве. Необходимо учесть все данные грунта, включая как глубину промерзания, так и его несущую способность. Эти значения повлияют на многие параметры, например, на то, сколько арматуры потребуется для фундамента.

Поскольку основание здания является настолько важной частью во всей возводимой конструкции, на его возведение тратится до 20% от средств, которые запланированы на все строительные работы по возведению сооружения. А это немало, поэтому требуется вычисление всех указанных параметров еще до начала работ

Но прежде чем рассчитать данные для фундамента, необходимо определиться с типом грунта, в который будут заливать основу здания. Это первый шаг, который необходимо сделать в обязательном порядке, что позволит точно определить глубину заливки, высоту стенки основания здания, его толщину, количество арматуры, которая потребуется для таких работ. Без определения типа грунта рассчитать эти параметры правильно будет невозможно.

Виды ленточных фундаментов.

Давайте для начала мы с вами рассмотрим, какие же виды ленточных фундаментов существуют. Знание этой информации поможет в выборе вашей будущей основы для дома. От правильного выбора ленточного фундамента для дома зависит не только конечная стоимость постройки, но и подчас безопасность жильцов. Ведь неправильный выбор вида фундамента может иметь плачевные последствия. Вплоть до разрушения всей конструкции дома. Итак, приступим.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент.

Как видно из самого названия, мелкозаглубленный ленточный фундамент под дом отличается от заглубленного глубиной залегания. У вас может возникнуть вопрос, а какая именно глубина ленточного фундамента должна быть, чтоб он считался мелкозаглубленным? Отвечаем: эта величина должна быть меньше глубины промерзания грунта в вашей местности. Отсюда вытекают и особенности, связанные с таким типом фундамента.

Раз грунт под таким фундаментом может промерзнуть, то это обстоятельство необходимо учитывать при проектировании. Замерзающий грунт расширяется, а значит, будет выталкивать фундамент и все что на нем построено вверх. И не всегда равномерно. От этого возможны различные перекосы здания, неравномерная нагрузка на основание может разорвать фундамент. Чтобы этого не произошло, у мелкозаглубленного фундамента должно быть достаточное армирование, рассчитываемое строительными калькуляторами на нашем сайте. Найти их вы можете в верхнем меню.

В каких же случаях чаще всего выбирают именно мелкозаглубленный фундамент под дом?

• Когда под домом не пучинистый грунт (камень, песок и т.д.).
• Когда уровень грунтовых вод достаточно низок.
• Когда вокруг дома делается водоотводный дренаж.
• Когда делается утепленная отмостка вокруг здания.
• Когда возводимое строение достаточно легкое и подвижное (к примеру каркасный дом , баня из бруса , теплица ).

Если вы решите выбрать такой вид фундамента под свою постройку, постарайтесь избежать ошибок при его планировке, учтя все вышеперечисленные обстоятельства. Ведь мелкозаглубленный ленточный фундамент обладает несомненным плюсом: он достаточно прочен и относительно дёшев.

Свайно ленточный фундамент.

На самом деле, такой вид фундамента не является ленточным. Правильное название свайно-ленточного фундамента это свайно-ростверковый фундамент. И именно в таком виде: сваи плюс ростверк, его и надо делать. Но наши некоторые умельцы, делают так как им проще. Заливают сваи и ленту фундамента прямо по земле или неглубоко ее заглубив. В результате зимой, эту ленту и сваи выпирает из земли. В пустоты под сваями попадает грунт и весной, когда земля возвратит фундамент на место, он будет перекошен или треснет. Мы не рекомендуем вам делать свайно-ростверковый фундамент таким образом. Между ростверком и грунтом обязательно должен быть достаточный промежуток на расширение земли от морозного пучения.

Заглубленный ленточный фундамент.

Ну и наконец, самый часто заливаемый вид фундамента – заглубленный. Его глубина заложения должна быть больше точки промерзания грунта. Выполняется либо в виде монолитной железобетонной ленты, либо делается из ФБС бетонных блоков, которые ставятся на бетонную армированную подушку. Поверх кладки из таких блоков выполняется армопояс, для скрепления фундамента в единое целое.

Как залить основание

Чтобы сделать фундамент для деревянного, кирпичного или блочного двухэтажного дома, Вам нужно будет разметить участок. На отмеченной площади не должно быть коммуникаций, т. к. при рытье траншей можно повредить трубы. Выкапываются ямы подобранного размера, после у них уплотняются стенки. Далее, понадобится пошаговое руководство:

1. Независимо от того, какой тип фундамента был выбран, перед тем, как залить его, нужно установить под двухэтажный дом песчано-щебневую подушку. Соедините в равных частях песок и щебень мелкой фракции и засыпьте дно. Утрамбуйте слой, его высота должна составлять не менее трети размера ямы;
2. После начинайте установку арматур. С монолитным основанием удобнее всего работать шахматкой. Соедините в шахматном порядке арматуру и установить по всей площади основания равномерно. Для ленточного подойдут связки из проволоки;

Фото — армирование монолитного фундамента

Для жилого двухэтажного здания очень важно залить опорную систему за один раз. Разделяя работу на этапы, Вы ослабляете общую несущую способность из-за неравномерного застывания раствора;
После накройте строительную площадку пленкой до застывания.. Не забывайте, что в зависимости от того, какой материал будет использоваться для фундамента, его может понадобиться изолировать от влаги
Все виды пенных блоков, плиты газобетона перед установкой нужно будет покрыть специальной пленкой со всех сторон

Для этого установите пленку на песчаную подушку и на неё осторожно монтируйте строительные материалы

Не забывайте, что в зависимости от того, какой материал будет использоваться для фундамента, его может понадобиться изолировать от влаги. Все виды пенных блоков, плиты газобетона перед установкой нужно будет покрыть специальной пленкой со всех сторон

Для этого установите пленку на песчаную подушку и на неё осторожно монтируйте строительные материалы

Описание и порядок расчета нагрузки на фундамент

При сборе нагрузок на фундамент (общем и обязательном этапе расчет вне зависимости от типа основания) последовательно определяются и суммируются:

• Постоянная нагрузка от стен – в простейшем приближении высота стен (включая внутренние) умножается на их длину и толщину. Далее полученная величина умножается на удельный вес основного материала, взятого из таблиц или технического паспорта. Минимальную нагрузку (от 300 кгс/м3) имеют каркасные стены, низкую (≈600 кгс/м3) – газобетон или дерево, высокую (1200) – шлакоблок и пустотелая керамика, максимальную (1800) конструкции из полнотелого кирпича или камня. Размером окон при простых расчетах как правило пренебрегают, вес утеплителя или фасадных систем, наоборот, следует учесть.
• Нагрузка от пола и перекрытий. В расчет принимаются любые опирающиеся на стены конструкции, включая полы первого этажа, перекрытия между этажами, жилой мансардой или чердаком. Их площадь обычно совпадает с размерами дома, для получения нагрузки объем перекрытий умножается на их удельный вес (100-200 кгс/м3 для деревянных разновидностей с разной плотностью, 200-300 – цокольные утепленные полы из дерева, 500 – стандартные ж/б конструкции).
• Кровельная нагрузка, определяемая исходя из веса материала и типа конструкции крыши. Эту величину стоит рассчитывать с помощью онлайн-калькуляторов, определить точную площадь проекционных линий и длину опорных участков при сложной конфигурации кровли могут только специалисты. При отсутствии такой возможности площадь кровли просто умножают на удельных вес ее материала (20-30 кгс/м2 у всех кровель из облегченной стали, 40-50 – шифера, 30-50 – рубероида и мягкой кровли, 60-80 – керамической или композитной черепицы).
• Снеговая нагрузка на крышу дома – усредненная табличная величина, выбираемая с учетом региона проживания и умножаемая на опорную площадь кровли. Последняя получается путем деления всей площади кровли на площадь опорных скатов. Проще всего снеговая нагрузка высчитывается для плоских кровель – вес снежного покрова на горизонтальной плоскости (от 80 до 560 кг/м2) просто умножается на их площадь.
• Другие временные нагрузки (ветровая, сейсмическая, вес печей, мебели и проживающих людей). При упрощенном варианте эксплуатационная нагрузка на перекрытия в жилых этажах принимается равной 195 кг/м2.

Подробный перечень правил и рекомендаций при расчете нагрузок на основания приведен с СП 20.13330 (замена действующего, но частично устаревшего СНиП 2.01.07-85).

Ветровой нагрузкой при упрощенном общем сборе пренебрегают за исключением расчета домов с высокой парусностью (а именно – при расчете легких каркасников на высоких свайных фундаментах в регионах с сильными ветрами).

Дальнейшие действия зависят от типа фундамента. При необходимости определения минимальной площади основания (актуальной при заложении ленты или расчете сечения опор с ростверком) стоит использовать формулу:

S>(Yн×F)/Yc×R0),

• Где S – оптимальная площадь основания, м2
• F – общая нагрузка на основание (к весу дома и дополнительным нагрузкам добавляется вес самого фундамента).
• Yн – коэффициент надежности, 1,1-1,3
• Yc- коэффициент условий работы, зависящий от типа грунта, длины и жесткости здания.

Для определения веса фундамента нужно знать удельный вес его материала основы (2500 кг/м3 для любых армированных конструкций из бетона), глубину заложения (выбирается исходя из условий на участке), высоту поднятия над нулевой отметкой (в пределах 10-30 см) и ширину (не менее толщины стен с учетом толщины фасадных систем с утеплителем или без него).

Как выполнить армирование своими руками

Для этого, за основу следует взять квадрат или прямоугольник.

До установки каркаса на дно траншеи надо выложить песчаную подушку глубиной 1 м.

Каркас устанавливается таким образом:

• на дно траншеи укладывают кирпичи, высота которых составляет 5 см (для того, чтобы создать зазор между нижней частью основания и каркасом);
• для установки стоечных стержней заранее необходимо сделать образец, в соответствии с которым будут нарезаться стержни;
• на кирпичи укладывают пруты продольной формы;
• к продольным прутам с шагом 50 см при помощи вязальной проволоки привязывают горизонтальные перемычки длиной чуть меньше толщины основания (приблизительно, по 5 см с каждой стороны);
• к углам образовавшихся ячеек крепят пруты вертикально длиной на 10 см меньше высоты основания;
• к вертикальной арматуре монтируют верхние продольные прутья;
• к полученным углам привязывают верхние поперечные стержни.

При армировании ленточного фундамента необходимо придерживаться требований СНиП 52- 01- 2003