Как рассчитать размеры фундамента. Расчет ленточного фундамента под дом Ленточный фундамент высотой 1 метр

⁰

При возведении ленточного фундамента важно правильно провести все предварительные расчеты и определить параметры основания. Одним из них является ширина фундамента, которая напрямую связана не только с расчетным значением площади подошвы основания, но и значением толщины несущей стены, которая будет возводиться на ленте фундамента. В этой статье мы поговорим о том, какой ширины должен быть ленточный фундамент, и как ее нужно рассчитывать в конкретных случаях.

Что оказывает влияние на конечную ширину фундамента

В статье, где мы приводили пример расчета фундамента , немалое внимание уделено подбору основных параметров основания под дом — в том числе и толщины. Если рассматривать только ленточный фундамент, то ширина ленты зависит от:

общей расчетной величины площади подошвы фундамента, которая считается исходя из нагрузок от постройки (как их рассчитать, можете ) и собственно грунта, а вернее его показателей несущей способности. Сначала рассчитываем общее значение площади, отталкиваясь от которого принимаем минимальное значение ширины фундамента;
толщины несущих стен, которые планируется возводить на фундаментной ленте. Учитывая этот показатель, толщина фундамента должна быть как минимум на 100 мм больше толщины стен. Этого значения должно хватить на последующую отделку фасада дома;
армирования бетонного монолита. Необходимо учитывать то, что арматура для фундамента должна работать в комплексе с бетоном, а для этого между продольными прутьями должно выдерживаться расстояние (не менее 200 мм). О том, как рассчитать арматуру для фундамента , мы писали в тематической статье – рекомендуем принять представленную информацию к сведению

Расчет ширины фундамента исходя из величины площади подошвы фундамента

Допустим, мы провели все расчеты по грунту и нагрузкам и получили, что минимальное значение площади подошвы фундамента под дом 6×9 м получилось равным 5 кв. м. Принимаем ширину ленты равной Х, тогда суммарная площадь ленты считается следующим образом:

2×9×Х+2×Х(6-2Х)=5,
18Х+12Х-4Х²=5

Откуда Х1=0,17 м и Х2=7,3 м. Очевидно, что в нашем случае актуально значение Х1=0,17 м. Это и будет минимально допустимой шириной ленты фундамента.

Какой должна быть ширина основания дома, если известна толщина стен

Однако полученное выше значение является лишь ориентировочным. Допустим, в проекте дома заложены несущие стены толщиной 300 мм, что почти вдвое больше расчетного значения ширины ленточного фундамента. С учетом того, что ширина ленты должна быть на 100 мм больше, получаем расчетное значение: 300+100=400 мм. Итого, запас ширины фундамента составит на: 0,4:0,17×100-100=135% больше минимального.

Зависимость от арматуры

Обычно для ленточного фундамента используют арматуру диаметром 12, 14 или 16 мм. Чтобы оценить, вписывается ли выбранный материал в выбранные параметры основания (в данном случае – в его ширину), необходимо просчитать площадь поперечного сечения ленты и процент, который отведен в монолите именно на арматурный каркас для фундамента . Для этого принимаем высоту ленты, например, 0,8 м (зависит от проекта) и, воспользовавшись таблицей, представленной ниже, подсчитаем, можно ли в данном случае использовать 4 продольных стержня арматуры диаметром 12, 14 или 16 мм.

Площадь поперечного сечения ленты будет равна: 40×80=3200 кв. см.
При условии, что арматура должна занимать 0,001 часть от площади сечения ленты, имеем: 3200×0,001=3,2 кв. см. По таблице выше видно, что данное значение актуально при использовании 4 прутков арматуры диаметром 12 мм.

Значение ширины фундамента подобрано верно.

Любое строение должно иметь под собой фундамент. Для того чтобы здание прослужило много лет, очень важно правильно рассчитать параметры фундамента. А для того чтобы сделать все верно, нужно знать определенные характеристики.

Расчет ширины

Для закладки основы здания важно, какой грунт на участке, на каком уровне находятся грунтовые воды, вес самого здания, насколько промерзает земля.

Все работы по проектированию основываются на инженерных расчетах. Это сложные расчеты, поэтому обычно пользуются усредненными значениями нагрузок для вычислений.

Крыша:

шифер - 40-50 кг/м2;
рубероид - 30-50 кг/м2;
черепица - 60-80 кг/м2;
листовая сталь - 20-30 кг/м2.

Стены:

кирпич - 200-270 кг/м2;
железобетон - 300-350 кг/м2;
дерево - 70-100 кг/м2;
каркас с утеплителем - 30-50 кг/м2.

Sопор ≥ Рдом/ Qн.сп , где:

Sопор – нижняя опорная площадь;

Рдом - вес здания;

Qн.сп - несущая способность грунта

Несущая способность грунта – это возможность грунта выдерживать нагрузку на 1 см площади.

Для двухэтажного дома

Шф – ширина фундамента,

С – значение сопротивления грунта;

В – значение, учитывающее самую меньшую величину веса почвы.

Расчет высоты

По СНиПам фундамент должен выступать над землей не менее 20 см, однако, на практике, при учитывании главного параметра – глубины промерзания почвы, эта величина увеличивается до 30-35 см.

Чем глубже уровень промерзания, тем больше должна быть высота фундамента. При промерзании до 3 м, высота фундамента может доходить до 1м.

Для двухэтажного здания выбор высоты выступа фундамента над землей совершенно не важен, этажность никоим образом не влияет на устойчивость или прочность здания. При постройке руководствуются удобством сооружения входа в здание.

По нормам, при входе должно быть не меньше 3-х ступеней, а это возможно при оптимальном значении 35-40 см. Такой выступ выполняет еще одну функцию – защищает конструкции от постоянного воздействия грунтовых и атмосферных осадков. Также для того, чтобы вода не оказывала разрушительного действия на основание дома по окончании строительства желательно сделать вокруг здания.

Минимальным значением считается высота над землей – 35-40 см, но если фундамент будет выше этих значений, то это допустимо. Единственное условие – высота выступа не должна превышать ширину фундамента.

Подведем итог: фундамент – главная часть сооружения, от которого зависит долговечность здания. Поэтому подходить к его сооружению надо ответственно, точно производя расчеты и придерживаясь существующих норм и правил в строительстве.

Только в этом случае возводимое здание будет надежным, долго прослужит и станет надежным прибежищем.

Начиная строительство любого дома, в первую очередь производят закладку фундамента. Они бывают разных видов в зависимости от особенностей строения, грунта, климата. Перед началом необходимо определение размеров подошвы фундамента.

Чаще всего при строительстве частных домов используют ленточные фундаменты, так как они просты в изготовлении, и не всегда требуют применения специальной техники. Фундаменты различают по типу устройства: монолитные и сборные.

Также они позволяют увеличить площадь строения, с помощью пристроек. Но вне зависимости от этого рассчитывают ширину, высоту и глубину заложения основания. От правильности этих расчётов зависит прочность и надёжность монолита и самого строения.

Пример расчёта веса дома

Чтобы определить, каких размеров будет лента, надо рассчитать массу будущего строения.

Рассчитываем приблизительную массу будущей конструкции, потребуется значение площади стен, поверхности пола и потолка, а также крыши.

Рассмотрим пример, строится дом со стенами длиной 6 м и 5 м, с одной капитальной поперечной стеной внутри, длина которой– 5 м. Высота стен – 3 м. Длина наружных стен составляет 22 м плюс поперечная стена 5 м, получается 27 м. Умножаем длину стен 27 м на их высоту 3 м – определяем общую площадь стен 81 кв. м.

Площадь пола и потолка составит по 30 кв. м.

Каждую полученную площадь умножаем на удельный вес 1 кв. м. соответствующего материала. Цифры складываем, получится примерный вес будущего дома. К нему нужно прибавить вес чердачных и цокольных перекрытий.

Важные моменты

Чтобы определить необходимые размеры фундамента, нужны будут также следующие данные:

свойства грунта;
высота залегания грунтовых вод;
глубина промерзания почвы.

Фундамент бывает малозаглубленный или заглублённый. При использовании первого варианта фундамент заглубляют в почву на глубину не более 1 м, во втором случае – 2–3 м. Чаще всего это делается при строительстве дома, имеющего два и более этажа. Одноэтажные дома чаще строят на малозаглубленном фундаменте. Это не требует использования определённой техники и часто производится застройщиком самостоятельно, что позволяет не увеличивать финансовые расходы.

Расчёт ширины подошвы

Каждый фундамент имеет две горизонтальные плоскости. Верхняя, соприкасающаяся со стенами, называется обрезом, а нижняя, контактирующая с почвой – подошвой. Определение размеров подошвы – главное в его расчёте. На видео Вы сможете увидеть процесс заложения нижней части фундамента.

Для безошибочного расчёта ширины подошвы, кроме веса строения, также надо знать вид грунта, на котором производится строительство. Несущая способность у каждого вида грунта своя. Её определают по таблице:

Мы узнали массу/вес постройки. Теперь, зная вид почвы, можно определить ширину основания монолита.

Общую массу строения увеличим на вес находящейся в нём мебели и несущей платформы, которая также будет оказывать давление на почву, возможный вес атмосферных осадков – снега.

Общая масса дома, учитывая дополнительные нагрузки, составила 200 т. Выбираем ширину подошвы равную ширине блочного материала – 50 см. Длина дома – 3000 см. 3000 умножаем на 50, итог 150000 кв.см. – площадь дома, которая будет оказывать давление на землю.

Наш дом построен на влажной глине. В среднем она воспринимает вес 2 кг/см2.

150000 умножаем на 2, получаем 300000 кг/см2 – максимальный вес, который выдержит данная почва. Наш дом весит 200 тыс. кг.

300000 – 200000 = 100 тыс. кг – запас прочности.

Грунт легко выдержит постройку, возможны даже дополнительные нагрузки. Ширина основания ленты составит 50 см.

Если вес дома превышает допустимый вес нагрузки на фундамент – нужно увеличить ширину ленты.

Расчет глубины заложения фундамента

Этот показатель напрямую связан с глубиной промерзания почвы и уровнем грунтовых вод.

При условии, что грунтовые воды - глубоко относительно уровня промерзания, значит, почва на вашем участке сухая и фундамент можно закладывать на небольшую глубину. Посмотрев видео, Вы узнаете множество важных моментов, которые нужно учитывать при заложении фундамента.

Если грунтовые воды ближе 2 м к отметке промерзания земли, то почва влажная, и зимой будет подвержена такому явлению, как морозное пучение. В таком случае важно, чтобы основание фундамента находилось ниже отметки промерзания земли.

Для сухих почв – песок, твёрдая глина, фундамент устраивают не выше 0,7 м.

Если почва влажная – пластичная глина, суглинок, супеси, минимальную глубину заложения нужно увеличить до 1,2 м.

Когда строится дом с подвалом, глубина закладки должна быть минимально на 0,4 м ниже отметки пола в погребе.

Определяем уровень грунтовых вод

Для этого на территории, где будет стоять дом, копают канаву глубиной около 3 м. Либо, если на участке стоит колодец, благодаря ему и можно узнать уровень грунтовых вод. Наиболее точную информацию можно определить в межсезонье (весна, осень), когда уровень грунтовых вод выше всего.

Можно узнать и состав почвы. Верхний слой – плодородный, при строительстве его убирают. Его легко узнать по цвету – он более тёмный. Под верхним слоем находится основной. Он и будет несущим, на него будет оказывать нагрузку фундамент и дом.

Если после всех расчётов оказалось, что почва не выдержит массы дома, то нужно увеличить площадь фундамента, либо использовать в строительстве дома другие материалы. После каждого внесения изменений придётся ещё раз пересчитывать габариты фундамента.

Они могут использоваться под разные дома на различных типах грунтов, расчет их можно сделать своими руками. Для этого не нужны знания высшей математики или сопромата. Есть метод, при котором все просто, правда, громоздко: придется собирать много данных. Этот расчет ленточного фундамента называется «по несущей способности грунта». Но предварительно вам нужно будет собрать нагрузки от дома: рассчитать какая масса будет приходится на каждый квадратный метр (сантиметр) основания. Затем, подбирая ширину подошвы фундамента, выбрать оптимальную ее ширину.

Метод расчета

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.

Ленточный фундамент чаще всего делают монолитным или . 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.

Сбор нагрузок на фундамент

На этом этапе суммируется масса всех строительных материалов, которые используются для строительства:

Как уже говорили, к этому моменту уже должен быть готов план здания с более-менее точными размерами. Расчет массы используемых строительных материалов несложен: находите площадь, на которой он будет расположен, умножаете на удельный вес, получаете массу.

Если рассчитываемый элемент прямоугольный, его площадь находите, перемножив длину сторон. Если считаете в метрах, получаете м 2 . Умножив на толщину материала в тех же единицах (в метрах) получаете объем в кубометрах — м 3 . Так работать будет удобнее: большая часть удельной массы стройматериалов дается в килограммах на кубометр (кг/м 3). Перемножив найденный объем с удельным весом материала получаете массу материала для этой плоскости.

Пример расчета массы стены

Чтобы стало понятнее, приведем пример. Посчитаем сколько весить будет стена из профилированного соснового бруса 150*150 мм, с обшивкой из липовой вагонки толщиной 14 мм, обрешетка из соснового бруска 50*20 мм. Стена длиной 4 м и высотой 2,8 м.

Удельный вес закупленного соснового бруса (может быть разным) 570 кг/м 3 , вагонки 530 кг/м 3 , бруска 510 кг/м 3 .

Площадь стены: 4 м * 2,8 м = 11,2 м 2 .

Объем бруса в стене будет 11,2 м 2 * 0,15 м (толщина бруса) = 1,68 м 3 .

Умножив объем на удельный вес бруса, получим массу стены: 1,68 м 3 * 570 кг/м 3 = 957,6 кг.

Теперь находим объем вагонки на стене: 11,2 м 2 * 0,014 м (толщина вагонки) = 0,16 м 3 .

Сколько весит вагонка узнаем, умножив ее удельный вес на объем: 0,16 м 3 * 530 кг/м 3 = 84,6 кг.

Количество обрешетки считают по-другому: определяем сколько планок прибивается. Мы будем прибивать обрешетку вдоль с шагом 60 см. Получится 5 планок длиной 4 м. Погонных метров всего будет 20. Теперь находим объем: 20 м.п. * 0,05 м * 0,02 м = 0,02 м 3 .

Теперь находим массу обрешетки: 0,02 м 3 * 510 кг/м 3 = 10,2 кг.

Теперь находим массу всех материалов для стены : 957,6 кг + 84,6 кг + 10,2 кг = 1052,4 кг.

Мы рассчитали, что масса стены площадью 11,2 м 2 будет 1052,4 кг. Получается, что один квадрат весит 1052,4 кг / 11,2 м 2 = 93,96 кг/м 2 . Теперь посчитав, площадь всех стен с такой отделкой, можем найти их общую массу. Пусть общая их площадь 42 м 2 . Тогда весить они будут 42 м 2 * 93,96 кг/м 2 = 3946,32 кг.

По такой методике находите массу всех перечисленных элементов. Если они имеют сложную геометрию, разбиваете их на простые фигуры и так определяете площадь. С остальным проблем быть не должно.

Кроме стройматериалов на фундамент будет давить вся обстановка в доме: мебель, техника, люди и т.д. Считать все это очень уж долго, так что при планировании принимают, что на один квадратный метр площади полезная нагрузка составляет 180 кг/м 2 . Чтобы узнать общую полезную нагрузку дома, его площадь (всех этажей) умножаете на эту цифру.

В большинстве регионов необходимо еще учитывать нагрузки на фундамент от снега. Снеговые нагрузки определены по регионам (смотрите фото), их значения приведены в таблице.

Снеговые нагрузки по России (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Но так как кровли разные, а них скапливается разное количество снега. Потому в зависимости от угла ската применяются коэффициенты:

угол наклона меньше либо равен 25° — коэффициент равен 1 (снеговая нагрузка берется из таблицы без изменений);
угол наклона больше либо равен 60° — коэффициент равен 0 — снеговая нагрузка не учитывается.

Во всех остальных случаях (угол наклона кровли от 25° до 60°) значения выбирают от 0 до 1 (строят график и по нему определяют коэффициент).

Снеговые нагрузки по Украине (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Пример : пусть снеговая нагрузка в регионе 180 кг/м 2 , общая площадь кровли 65 м 2 , коэффициент учета угла ската кровли 0,82 (угол наклона около 30°). Находим снеговую нагрузку: 65 м 2 * 180 кг/м 2 * 0,82 = 9594 кг.

Эту нагрузку необходимо будет добавить к массе дома и его полезной нагрузке.

Расчет ленточного фундамента: определяем ширину подошвы

При расчете ленточного фундамента необходимо будет определить два его параметра:

+ высота цоколя = высота;
ширина ленты;

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

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.

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 см 2 . 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.

Корректировка параметров

Если нагрузка, передаваемая через ленточный фундамент, для данных грунтов велика, выхода два: использовать при строительстве более легкие материалы или увеличить ширину ленты.

Изменение материала очень трудоемко: часто изменение одного материала тянет за собой цепочку изменений параметров целого ряда других. В результате расчет массы приходится переделывать. Потому чаще увеличивают толщину ленты в фундаменте. Этим увеличивается уменьшается удельная нагрузка. Но слишком широкий ленточный фундамент (шире 60 см), особенно глубокого заложения, невыгоден экономически: большой расход материала и трудозатараты. В этом случае необходимо сравнивать стоимость нескольких типов фундамента.

Не забудьте после изменения ширины ленты пересчитать ее массу и соответствующим образом откорректировать массу строения.

Как рассчитать кубатуру фундамента

Учитывать массу фундамента лучше рассчитывая его объем: эта цифра вам пригодится при заливке фундамента: будете знать, сколько заказывать бетона или сколько материалов потребуется закупить.

Все исходные данные уже известны: высота, ширина и длина ленты. Их перемножаете, получаете кубатуру фундамента.

Например, посчитаем объем фундамента для рассчитанной ранее ленты: длинна 44 м, ширина 30 см (0,3 м), высота 1,75 м. Перемножаем: 44 м * 0,3 м * 1,75 м = 23,1 м 3 . Фактически расход, скорее всего, будет немного больше: порядка 25 кубов. На эту цифру и ориентируйтесь при заказе бетона.

Какой ширины должен быть фундамент? Этот вопрос занимает всех, кто начинает строительство дома. Определившись с типом фундамента, 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.

Когда возводят какое-либо сооружение, одним из главных требований, предъявляемых к нему, является безопасность.

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 ширина фундамента, 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.

Вернуться к оглавлению

Как определить тип грунта

Схема устройства фундамента на торфе.

Как можно определить тип грунта, не прибегая к помощи специалистов? Для этого наберите с того участка земли, на котором планируете постройку, пригоршню земли и смочите ее водой. Из смеси, что у вас получится, скатайте полоску и загните ее кольцом. Такое вы сможете проделать, только если смесь будет из глины. В противном случае, она просто рассыплется у вас в руках. Если смесь состоит из суглинки, то изделие разломается на несколько частей.

Смесь из песка станет рассыпаться на множество мелких частей. Рассмотрите эти частицы. Если песчинки в ней не меньше чем 1,5 мм в диаметре, это означает, что возводить основу здания придется на песчаном грунте. Если выбранную смесь поместить в стакан и банку с водой и взболтать ее, то можно определить количество глины в грунте. Сильно замутненная вода при взбалтывании покажет, что в грунте содержит в себе очень много глины.

Определите глубину залегания подземных вод. Для этого подойдите к ближайшему колодцу и определите уровень воды в нем. Учитывайте разницу высоты между территорией, где находится такой колодец, и вашим участком. Так вы сможете делать расчет, насколько подземные воды близки к поверхности земли. После этого определите влажность грунта, для чего просто сделайте из него шарик и понаблюдайте за ним. Если шарик будет сохранять форму, значит, это влажный грунт, если нет - слабовлажный.

Все эти нехитрые манипуляции с землей можно делать и необходимо делать для того, чтобы определить, какой тип фундамента будет использован для строительства. Это позволит правильно рассчитать, какой фундамент, его габариты, количество арматуры и многое другое вам понадобится.

Вернуться к оглавлению

Универсальный подход

Схема видов ленточного фундамента.

Определив тип грунта, на котором будет возводиться здание, необходимо определиться с типом фундамента. Это второй шаг, который нужно проделать. Для разного грунта подойдет разный фундамент. Так, если участок под застройку находится на болотистой почве, насыщенной водой, подойдет монолитный плитный фундамент. Он предназначен для самых непрочных грунтов.

Свайный фундамент позволяет возводить здания на большинстве типов грунтов. Именно этот метод применялся в строительстве мостов, пирсов и маяков. Помимо свайного применяются свайно-винтовой и свайно-ростверковый фундаменты.

Еще один из типов оснований дома - это столбчатый фундамент. Столбчатый фундамент подойдет для легких небольших построек, но, несмотря на это, его можно применять на большинстве типов грунтов.

И, наконец, ленточный фундамент. Несмотря на свою дороговизну, данный тип фундамента отличается повышенной прочностью и подходит под любые типы грунта. При этом сам тип грунта непосредственно сказывается на цене постройки. Более дорогим он будет на неустойчивом, пучинистом грунте. Если грунт стабилен, тогда применяют его облегченный вариант - без серьезного заглубления. Данный вариант возведения основы здания является наиболее универсальным.

Какой бы вариант вы ни выбирали, необходимо исходить из того, что именно основание здания определяет, насколько долговечным и прочным будет все строение. Неверный выбор, неумение рассчитать все необходимые данные с наибольшей вероятностью приведет к нарушению его целостности и перекосам.

Вернуться к оглавлению

От чего зависит ширина фундамента

Схема мелкозаглубленного фундамента.

Для удобства следует остановиться на последнем типе фундамента - ленточном. Для ленточного фундамента должен быть проведен расчет необходимого количества арматуры, его глубины, высоты его стен. Исходят из того, что он является наиболее универсальный и подходит для большинства типов грунта и построек. И прежде чем возводить основу здания, необходимо рассчитать его основные параметры, одним из которых является ширина. Она связана напрямую с площадью подошвы основания, с толщиной несущей стены на ленте фундамента.

Чтобы рассчитать площадь подошвы ленточного фундамента, необходимо исходить из полученных данных о типе грунта и его несущей способности и определить показатели по величине нагрузки от самого строения. Минимальная величина ширины фундамента будет вычисляться исходя из общего значения площади. Для того чтобы делать определение значения толщины несущих стен, необходимо учитывать, что толщина основания здания должна быть на 100 мм больше толщины стен.

Что касается такого параметра, как количество арматуры, которое используется в бетонном монолите и от которого зависит ширина фундамента, то стоит принять во внимание, что арматура оказывает свое положительное влияние только в сочетании с бетоном. Именно поэтому делать укладку арматуры необходимо в виде продольных прутьев, а расстояние между этими прутьями должно быть не менее 200 мм.

Вернуться к оглавлению

Как рассчитать ширину фундамента

Таблица ширины фундамента относительно стены.

Третий шаг - непосредственно сам расчет ширины основания здания. Для начала необходимо делать расчет ширины фундамента, взяв за отправную величину площадь подошвы основания здания. Расчет проводится для ленточного фундамента. Предположим, что минимальная величина площади подошвы (S) основания здания равна 5 м2. При этом параметры постройки, под которую будут заливать фундамент, составляет ширина (H) - 6м, длина (L) - 9 м. Ширина ленты будет величиной неизвестной, принимаемой для расчетов за Х. Эту неизвестную величину можно рассчитать по формуле: 2LX+2X(6-2X)=S.

Подставляя известные величины, получаем следующее квадратное уравнение: 18Х+12Х-4Х2=5. Решение квадратного уравнения происходит через дискриминант, получаем два значения величины Х: Х1=7,3, Х2=0,17. Из полученных двух значений необходимо выбрать то, которое подходит. Это значит, что минимальная допустимая ширина ленты фундамента будет 170 мм. Данное значение является приблизительным и служит в качестве ориентира для последующих вычислений.

Схема свайного фундамента.

Второй расчет нужно проводить исходя из того, что изначально известна толщина стен. Предположим, что проект дома содержит в себе условие, при котором несущие стены определены толщиной в 300 мм. Если сравнить с полученной ориентировочной величиной ленты фундамента в 170 мм, значение толщины стены на 40% больше. Выше указывалось, что при определении значения толщины несущих стен необходимо учитывать, что толщина основания здания должна быть на 100 мм больше толщины стен. Расчетное значение толщины фундамента составляет 100+300+400 мм. Запас полученного значения ширины фундамента: 0,4:0,17×100-100=135%.

Четвертый шаг: должен быть произведен расчет необходимого количества арматуры для ленточного фундамента. Полученные результаты необходимо скорректировать или перепроверить, определив возможность установки необходимого количества арматуры в основание фундамента полученных габаритов. Исходя из практики и требований, для ленточных фундаментов должен быть использован диаметр арматуры в 12-16 мм. Нужно вычислить тот процент площади в поперечном сечении ленты, который отведен для арматуры. Но сначала нужно определить саму площадь поперечного сечения ленты.

Следует использовать таблицу, а также данные, при которых значение арматуры занимает не более одной тысячной площади сечения ленты. Высоту ленты, величина которой зависит от исходных данных в проекте, принимаем за 80 см. Площадь поперечного сечения находим из произведения 40 см×80см=3200см2. Это значит, что одна тысячная от этого значения будет составлять 3,2 см2. Исходя из таблицы можно сделать заключение, что данный расчет справедлив, если в основании здание в сечении ленты используется 4 прута арматуры, диаметр каждого из которых не более 12 мм.

Вернуться к оглавлению

Данные, полученные в практике, показывают, что если здание возводится на пучинистых грунтах и принято решение об использовании мелкозаглубленного фундамента, строитель не должен делать значительную глубину основания здания, то его необходимо выполнять единым железобетонным монолитом в виде рамы. Это нужно делать для того, чтобы во время движения грунта такая конструкция двигалась единым монолитом. Это позволит избежать трещин и разрушения здания.

Схема монолитного плитного фундамента.

Если строительство происходит на непучинистых грунтах, связывать весь фундамент в единую рамку нет необходимости. При этом ту часть фундамента, которая используется под внутренние стены, можно оставить без арматуры.

Если стены несущие, то под ними опора должна быть больше ширины этих стен. Минимальная ширина фундамента в любом случае не может быть меньше ширины той стены, которая опирается на него. Для точного определения ширины основания здания применяйте подробные расчеты всех складывающих эту величину элементов.

Можно применить одно простое правило при возведении фундамента: чем прочнее основание, тем долговечнее здания. Но выше указывалось, что фундамент, который возводится по допустимым нормам, требует до 20% всех средств, планируемых на строительство здания. Продолжая усиливать основание, вы значительно увеличите стоимость всей постройки. Потратив большие деньги на проект, вы будете наблюдать его меньшую стоимость. Это не самый лучший подход к вложению денег. Не факт, что вы будете достраивать свой дом, возводить очередные этажи.

Такие вопросы решаются проще методом усиления фундамента, если это потребуется. А закладывать заранее большой запас прочности, в разы превышающие требуемые параметры для фундамента, - излишняя трата денег. Значительно лучше, если вы проведете правильные расчеты.

Чтобы ленточный фундамент получился технологически правильным и надежным, необходимо рассчитать все параметры будущей конструкции. Какие главные характеристики есть у основания? Глубина и ширина фундамента. С глубиной все просто, главное правило – бетон должен находиться ниже уровня замерзания. А вот с шириной придется повозиться. Получить этот размер можно только в случае, если на руках есть толщина несущей стены и площадь подошвы основания.

Совет! Ленточный фундамент – это наиболее выгодное решение для частного дома, если сравнить со свайным или столбчатым основанием. Также ленточная конструкция проще в реализации своими силами.

Вы узнаете, какой должна быть ширина основания будущего жилища, как делать расчет и что нужно при этом учитывать. Над цифрами придется подумать, но если вы справитесь, вам не придется нанимать мастеров из строительных бюро.

Что влияет на ширину основания?

В этой статье мы разбираем ленточный фундамент, поэтому стоит ознакомиться с параметрами, от которых зависит показатель ширины:

Толщина несущих стен , возведение которых будет выполнено на ленте основания. Если вы уже знаете, какой будет толщина стен, то показатель ширины основания должен быть минимум на 100 миллиметров больше толщины несущих стен.
Площадь подошвы основания . Этот параметр высчитывается только тогда, когда известны нагрузки от будущей конструкции. В расчете площади понадобится и ширина основания, в этом случае необходимо брать минимальный показатель, пока истинная толщина не известна.
Армирование бетона . В основании без прутьев арматуры не обойтись. Расстояние между продольными прутьями арматуры должно быть не менее 250 миллиметров. Все эти показатели можно рассчитать самостоятельно, для этого нужно только формулы и средние знания алгебры.

Важно! Чтобы делать все качественно, начинать нужно с проектирования, независимо от того, какая стройка ведется – коммерческая или частная. Инженера проводят расчеты, отталкиваясь от рыхлости почвы, а также климатических особенностей. К примеру, если грунт рыхлый, то подошва основания расширяется.

Расчет ширины

Когда получены все характеристики, которые нужны для нахождения ширины, можно начинать делать расчет. Важным моментом является глубина основания. К примеру, для двухэтажного дома из кирпича или бетона лента должна быть помещена на глубину 0,3 метра ниже линии промерзания грунта.

Чтобы понять, какой будет дом в будущем, можно воспользоваться 3D-проектированием. Сейчас существуют множество фирм, занимающихся проектированием для строительства.

Что касается деревянного жилища, то в этом случае фундамент помещается ниже 0,4 метра линии промерзания. Если дом будет стоять на благоприятной почве, а в ландшафте нет особенностей, то ширина основания составляет 400 мм.

Пример расчета

Допустим, у нас на руках есть нужные цифры (нагрузки, особенности грунта). Минимальная площадь основания получилась 5 м2, при этом дом будет 6×9. Ширину ленты основания берем за «X». Расчет суммарной площади проводится следующим образом:

2*9*X+2*X(6-2Х)=5

18Х+12X-4X^2=5

Теперь мы можем получить «Х», он равен 0, 17 м. Если Х=0,17 м, то Х2=7,3 м. Нас интересует «Х1» - это и есть минимальная ширина основания. Мы получили примерную цифру. Если известна толщина стен, то показатель может быть более точным. Для примера возьмем дом, где толщина стен будет 300 миллиметров. Вспоминаем правило: ширина фундамента должна быть минимум на 100 мм больше толщины несущих стен. 300+100=400 мм. Полученную цифру делим на минимальный показатель, выглядит это следующим образом:

0,4:0,17*100-100=135%.

Формула расчета площади

В итоге вам нужно получить площадь подошвы основания. Для этого понадобится эта формула:

Использование полученных параметров

Чаще всего проектировщики самостоятельно проводят расчеты ширины, чтобы получить точный показатель. Но перед этим строителям необходимо определить, какой будет объем работ и сколько на это уйдет денег. Для этих целей берется примерная ширина:

2-этажный кирпичный дом обычно строится на основании с шириной 650-750 мм;
1-этажной постройке хватает ширины 300-650 мм;
Что касается хозяйственных построек (сарай, баня), то для них показатель находиться в пределах от 250 до 400 мм.

Если планирует делать тяжелый дом на рыхлом грунте, то предварительных расчетов быть не может. Сначала инженера проводят расчеты, а только потом получают данные о том, сколько нужно материалов для строительства. Также профессионалы проводят экспертную оценку конструкции, так как перед началом работ нужно знать несущие способности основания. Расчет должны выполнять профессионалы, так как критическая ошибка может не только разрушить дом, но и повлечь за собой жертвы.

Совет! Сейчас многие строители перешли на «прерывистый» ленточный фундамент. Он идет не сплошной лентой, а отрезками с небольшим расстоянием друг от друга. В итоге давление под подошвой основания увеличивается примерно на 30%. Какой лучше делать фундамент в вашем случае, лучше всего узнать у профессионального строителя.

Чтобы делать конструкцию надежной, нужно проследить за тем, чтобы фундамент не просел под будущими нагрузками. Именно для этого нужно делать анализ почвы. К примеру, если во время заморозков начнется пучения грунта, сооружение может быть вытолкнуто наружу. Ситуация может сложиться полностью наоборот – дом просядет под дополнительным весом от снега. К фундаменту нужно отнестись максимально ответственно, так как переделать его уже не получится.

При строительстве здания всегда актуален вопрос: какие параметры и факторы влияют на прочность его основания. Немаловажно знать, какова должна быть ширина фундамента, его высота и уровень заглубления.

Для большого дома с подвалом, крышей из натуральной черепицы и кирпичными стенами, фундамент должен залегать на 20-30 см ниже уровня его промерзания.

В частности, следует разобраться, что такое прочность грунта, установить влияние грунтовых вод и глубины промерзания грунта, определиться с работами, которые необходимо выполнить, прежде чем закладывать фундамент.

Для владельца дома было бы надежнее привлечь специалистов, и на месте будущей стройки провести геологические исследования.

Информация, необходимая для расчета прочности

Если говорить о расчетах ширины основания, то это может быть только параметр ленточного фундамента. Другие виды (свайный, винтовой, плитный) такой характеристики, как ширина, просто не имеют.

По результатам предварительного исследования грунта будет определен подходящий для данных условий тип основания и рекомендуемая глубина его заложения. Основным параметром грунта, который необходимо узнать перед строительством дома, является несущая способность.

Схема расположения пластов грунта.

Этот показатель напрямую зависит от пористости грунта. Определять же значения пористости и несущей способности «на глазок» весьма рискованно, ибо от размеров и прочности фундамента зависит долговечность всего строения. Это дополнительно свидетельствует о целесообразности привлечения специалистов.

Основным препятствием для проведения квалифицированного исследования является его высокая стоимость. В этом случае следует заняться исследованием самостоятельно. Полезную информацию можно получить от тех, кто до вас уже сталкивался с подобными проблемами, когда строил дом на соседних участках.

Для определения физических особенностей грунта необходимо вырыть колодец на глубину 2-2,5 м и исследовать расположение и состав пластов и насыщение их водой. Заодно можно будет убедиться, что на такой глубине нет грунтовых вод. О глубине промерзания грунта в зимний период можно будет узнать по среднестатистическим данным для района строительства.

Вернуться к оглавлению

О физических свойствах грунтов

Схема видов деформации фундаментов.

По количеству содержащейся глины грунты делят на три вида: супеси, суглинок, глина. По процентному содержанию глины, можно судить о возможном содержании влаги и, следовательно, о том насколько грунт будет пучиться при промерзании в зимних условиях. Для ориентировочного определения количества глины можно воспользоваться субъективным восприятием в процессе исследования образцов грунта руками.

Если при растирании комочка грунта на пальцах ощущается присутствие отдельных песчинок, а между ладонями комочек невозможно раскатать так, чтобы образовалась удлиненная форма (шнурок), если при малейшем сжимающем усилии скатанный в шарик комочек грунта рассыпается, то это свидетельствует, что это супесь. Супесь содержит не более 10 % глины и, соответственно, небольшое количество влаги. Значит и пучность такого грунта будет незначительной. Несущая способность хорошо уплотненной супеси (коэффициент уплотнения, С=0,5) составляет 3кг/см2.

Если небольшой объем грунта скатать между ладоней в шар, а затем, сжав его ладонями, придать ему форму чечевицы, то образовавшиеся трещины по краям такой лепешки будут свидетельствовать о том, что этот слой грунта следует отнести к суглинкам. Суглинок содержит до 30 % глины, содержание влаги в нем значительно больше, чем в супеси и, соответственно, больше и пучность такого грунта. А вот несущая способность суглинка такая же, как и у супеси. Следовательно, для расчета ширины не имеет значения супесь это или суглинок.

Чечевичная форма грунта, не имеющая по краям трещин, является первым признаком глины. Если удается раскатать образец в достаточно длинный шнурок, то это убедительное подтверждение, что в грунте содержится более 30 % глины. Такой хорошо уплотненный слой (С=0,5) имеет несущую способность равную 6 кг/см2. О существенном влиянии уплотнения на несущую способность свидетельствует то, что при С=0,8 несущая способность глины оказывается такой же, как и у суглинка, то есть, 3кг/см2.

Ленточный фундамент можно представить в виде равномерно нагруженной балки. Но особенность такой балки состоит в том, что у нее нет четко обозначенных точек опора. На первый взгляд может показаться, что такое размещение балки будет способствовать равномерной передаче веса сооружения на грунт и, соответственно, равномерному воздействию грунта по всей длине балки. Но этого не происходит.

Схема видов фундамента.

Со стороны грунта, кроме сил реакции, могут воздействовать силы, возникающие в результате пучения грунта в период его замерзания. Пучение возникает из-за того, что образовавшийся лед, имеет больший объем, чем содержавшаяся в грунте вода. При этом силы воздействия могут быть направлены не только вертикально, но и под различными углами относительно фундамента. В результате он может испытывать не только равномерно распределенную сжимающую нагрузку от веса сооружения, но и сосредоточенные силы, создающие изгибающие и вращающие моменты.

Исключить побочные силы практически невозможно, но определенными мерами уменьшить их влияние реально. Так, огромный частный дом с крышей из натуральной черепицы и массивными кирпичными стенами, с подвалом должен иметь надежный фундамент, глубина заложения которого должна быть больше на 20-30 см, чем глубина промерзания грунта. Надежности такого основания будет способствовать и его утепление, и отведение излишней воды с помощью дренажа.

Отметим, что ленточные конструкции основания дома обычно применяют для строительства малоэтажного частного дома, возможно, с подвалом. На таком виде основания можно возводить стены из кирпича или камня, из дерева или газобетона, а также стены, возводимые по каркасной технологии.

Вернуться к оглавлению

Виды фундамента

Фундамент с песчаным основанием.

Для небольших дачных домиков и хозяйственных построек подойдет простейший вид ленточного фундамента из песка. Ширина траншеи для него должна быть на 10 см больше толщины стены, а глубина зависит от глубины залегания плотного грунта. Траншею заполняют песком, засыпая ее слоями толщиной 15-20 см. Очередной слой песка смачивают водой и утрамбовывают. Верх траншеи заполняют слоем (15-20 см) щебня, который заливают цементно-известковым или цементно-глиняным раствором.

Бутовой ленточный тип фундамента.

Схема ленточного бутового фундамента.

Если имеется возможность воспользоваться таким местным материалом, как булыжник, то дешевле бутового ленточного варианта придумать что-либо трудно. Его целесообразно возводить для кирпичных стен или стен из других штучных материалов, газобетонных блоков, например. Такая бутовая лента будет надежной опорой для любых стен. В верхней части толщина ленты должна быть не менее 35 см.

Бутовый материал можно использовать и для уменьшения расхода цемента, чередуя его со слоями бетона.

В грунте с большим содержанием влаги (глина) глубина траншеи должна быть ниже глубины промерзания. Бутовый камень закладывают на всю глубину траншеи. При этом, если глубина траншеи превышает 70 см, то в ее нижней части создают песчаную подушку, сверху которой укладывают слой щебня.

Бутовый камень укладывают от слоя щебня до верха, слоями толщиной 15‑20 см, и заливают его цементным раствором.

Бетонный ленточный фундамент.

Схема монолитного ленточного фундамента/

Замешивать бетон вручную или даже с помощью бетономешалок небольшого объема нецелесообразно только из-за того, что получит качественный бетон таким способом проблематично. Поэтому, чтобы получить прочную надежную конструкцию, следует воспользоваться услугами растворных узлов. Раствор должен быть не жидким, а таким, чтобы даже при легкой трамбовке он проходил сквозь арматуру.

Для армирования используют металлические стержни, сваренные или связанные между собой. Можно использовать и старые трубы небольшого диаметра.

Для надежного затвердевания такой конструкции необходимо дать хотя бы один месяц, укрыв его рубероидом.

Как вариант, можно заложить бутобетонный фундамент, который позволит существенно уменьшить расход цемента. Ширина закладки должна быть не менее 40 см.