Вы здесь

Расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента


Конструкция и расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента для бани

При возведении небольших строений на загородном участке под постройку можно спроектировать фундамент мелкозаглубленного ленточного типа. Фундаменты малоэтажных зданий обычно закладываются высотой 0,6-1 м. Ниже уровня поверхности при этом сооружение заглубляется на расстояние около 0,5 м. Небольшие размеры мелкозаглубленного основания компенсируются прочностными свойствами применяемого бетона и конструкцией арматурного каркаса. При возведении небольших строений (бани, хозяйственных построек и т. д.) определить основные характеристики грунта участка и размеры мелкозаглубленного фундамента можно самостоятельно.

Таблица расчета нагрузки на 1 м² фундамента.

Принципы расчета фундамента мелкого заложения

Сложность проведения расчетов при проектировании ленточного фундамента, прежде всего, состоит в определении гидрогеологических свойств грунта на участке строительства. Если существует подозрение на близкое залегание грунтовых вод к поверхности строительной площадки, предпочтительней привлечь для проведения исследований и проектирования специалистов. На пучинистых грунтах уровень грунтовых вод может изменяться со временем и воздействовать на прочность основания.

Устраивать фундамент мелкозаглубленного типа для бани допустимо, если на участке песчаная или однородная твердая почва и при этом грунтовые воды расположены далеко от поверхности, не менее чем на 0,5 м ниже глубины промерзания грунта. Если на участке строительства сложный подвижный грунт, подошва фундамента бани должна быть увеличена.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент проектируется с соотношением глубины закладки к ширине опорной части не более 4:1.

Виды ленточных фундаментов.

Фундамент из блоков ФБС и монолитный тип конструкции не имеют принципиального различия в принципах проектирования. В расчет ленточного фундамента мелкого заложения входят следующие этапы:

  • определение свойств грунта;
  • вычисление предварительных параметров сооружения;
  • определение массы всех частей конструкции здания, дополнительных нагрузок, удельного давления фундамента на основание;
  • корректировка габаритов конструкции.

Малоэтажные здания, имеющие относительно небольшой вес, могут возводиться без проведения геологических изысканий на несложных типах грунтов. Исключением являются илистые, торфяные почвы, подвижные грунты.

Вернуться к оглавлению

Любой грунт состоит из твердых частиц и микропустот, заполненных воздухом и влагой. Под действием нагрузки строения происходит сжатие слоев грунта, плотность его увеличивается. Здание при этом может дать неравномерную осадку. Свойства грунта исследуются для определения допустимого давления на него, которое не приведет к критической деформации основания под мелкозаглубленным фундаментом. Эта величина зависит от общего веса строения и площади подошвы ленточного фундамента.

Характеристики грунта под планируемым сооружением можно определить самостоятельно. Для этого следует выкопать колодец глубиной около 2 м и размерами 1х1 м. При выемке грунта с каждого слоя толщиной 0,5 м берутся образцы и затем тестируются.

Схема и стоимость ленточного мелкозаглубленного фундамента на слабопучинистых грунтах.

Пробный грунт увлажняется, из него скатывается отрезок длиной около 15 см, толщиной в 1 см и соединяется в кольцо. Если слой, откуда был взят образец, — суглинок, кольцо при сворачивании разрывается на отрезки. Образец из супеси при этом должен разваливаться. Образец из глинистого грунта сохраняет свою форму.

Для вычисления коэффициента пористости исследуемого грунта вырезается образец в форме куба 10х10х10 см и взвешивается. Полученное значение — объемная масса грунта. Затем кубик измельчают и формируют новый уплотненный образец без воздушных пор. Измерив грани куба, можно определить объемную массу сжатого грунта. Если вырезанный куб рассыпается, объем взятого образца можно определить мерной емкостью.

Формула вычисления коэффициента пористости — E= 1 — Y0/Y, где:

  • Y0 — объемный вес грунта в естественном виде (кг/см3) ;
  • Y — в уплотненном состоянии (кг/см3) .

Коэффициент текучести вычислить сложно. Этот показатель можно приблизительно определить по следующим признакам. Если при копании лопата с трудом входит в грунт, показатель текучести равен нулю. При коэффициенте текучести, равном единице, грунт прочно пристает к лопате.

Другие типы грунтов и их несущая способность определяются с помощью таблиц СНиП. Если при тестировании грунта возникают сомнения, величину расчетного сопротивления грунта нагрузкам следует уменьшить. С целью перестраховки проектная площадь подошвы ленты увеличивается. Если тип грунта не ясен или относится к засоленным, набухающим, биогенным (илистые, торфяные и др.), исследования лучше поручить специалистам.

Вернуться к оглавлению

Рассмотрим расчет размеров монолитного фундамента для небольшой бани с учетом обустройства дренажной системы для отвода сточных вод. Определить несущую способность грунта на площадке строительства и сделать расчет подошвы ленты или фундамента из блоков по силам практически любому владельцу участка.

Глубина заложения фундаментов зданий.

Необходимо определить нагрузку на площадку строительства от основных составляющих конструкций бани. Для этого следует выделить значимые по весу элементы сооружения и определить вес каждого. Чтобы вычислить объем отдельного учитываемого элемента, следует выполнить его эскиз. В точности нанесения размеров изображений нет необходимости, главное — отразить форму элементов. Элементы непрямоугольной формы придется разбить на более простые фрагменты.

Удельный вес материала, из которого изготовлен элемент здания Y (кг/м3), определяется в СНиП II-3-79. В этом перечне может не оказаться некоторых современных видов строительных материалов. Величину их удельного веса можно выяснить на строительных сайтах интернета с описанием характеристик материалов.

В среднестатистическом здании бани в перечень учитываемых конструкций строения входят:

  • стеновые конструкции с учетом их отделки;
  • фундамент и цоколь;
  • перекрытия потолочные;
  • внутреннее оборудование;
  • дверные конструкции;
  • массивные отделочные материалы;
  • материалы, применяемые для гидро- и теплоизоляции;
  • стропильные элементы и кровельный материал.

Расчет можно упростить, взяв значения общего веса некоторых стандартных конструкций здания из строительных нормативных документов.

Вернуться к оглавлению

Рисунок 1. Карта нормативной глубины промерзания грунта.

Конечной целью вычислений является определение размеров мелкозаглубленного ленточного фундамента. При расчете они принимаются приблизительно с учетом следующих факторов:

  • глубина промерзания почвы;
  • тип фундаментной конструкции — монолитный, блочный;
  • используемый материал для возведения фундамента;
  • степень заглубления, зависящая от характера грунта;
  • расположение грунтовых вод от поверхности.

Для предварительного задания размеров фундамента мелкого заложения обязательно создание эскиза конструкции. Глубина заложения проектируемого фундамента принимается в зависимости от глубины, на которую промерзает грунт в зимнее время. Соотношение первого и второго параметров при слабопучинистых грунтах следующее:

  • не менее 0, 5м — при промерзании на 1 м;
  • не менее 0,75 м — при промерзании до 1,5 м;
  • от 1 м — при промерзании на 1,5-2,5 м.

Глубину промерзания грунта можно определить по рис. 1. Используемая для расчета толщина рассчитываемого фундамента зависит от свойств грунта и принимается не менее 300 мм.

Используя данные проекта бани и табличные рекомендации СНиП, принимаем расчетные геометрические размеры ленты или фундамента из блоков: ширину Н, длину L и высоту В. Объем бетонной конструкции получаем умножением этих величин — V=L×H×B. Умножив полученное значение на удельный вес материала фундамента, получаем общий вес сооружения Р=V×Y.

Дальнейшее проектирование мелкозаглубленного фундамента будет сводиться к определению ширины подошвы ленты. От этого параметра будет зависеть удельное давление здания на грунт и, следственно, достаточность площади подошвы для работоспособности бетонного основания. Переменным значением параметра служит ширина подошвы ленты, которую определим, проведя окончательный расчет фундамента.

Вернуться к оглавлению

Суммировав полученные составляющие нагрузки бани, делим общий вес строения на принятую площадь подошвы фундамента, определяем искомое удельное давление бетонного основания р (т/м2). Различные типы грунта имеют свой показатель предельного сопротивления нагрузкам R (т/м2). Эта величина указана в нормативной документации ДБН В.2.1-10-2009. Значение удельного давления здания на грунт р (т/м2) должно быть меньше величины предельного сопротивления грунта R (т/м2). Если это условие выполняется, значит, площадь подошвы фундамента достаточна для грунта с данными свойствами. Для придания запасной прочности сооружения величина р должна быть меньше значения R на 15-20%.

Если значение р равно или больше R, площадь подошвы следует увеличить. Откорректированные параметры конструкции необходимо проверить, повторно проведя приведенный расчет. При этом закладываются новые параметры бетонного основания. Фундамент из блоков ФБС рассчитывается по такому же принципу.

Вернуться к оглавлению

Для ленточного мелкозаглубленного фундамента принимается условие, что арматурная составляющая (суммарная площадь сечения каркаса) должна быть не менее 0,1% от площади сечения фундамента. Кроме диаметра арматурных прутьев определяется их количество. При длине стороны ленточного фундамента более 3 м для устойчивого восприятия нагрузок используется арматура диаметром не менее 10 мм. Арматурный каркас вяжется в два пояса.

Минимальный диаметр стержней арматуры при высоте фундамента более 0,5 м принимается от 8 мм. При расчете мелкозаглубленного фундамента для бани можно использовать специальные программы определения проектных сечений арматуры. Вязку прутьев необходимо производить строго под прямым углом. Концы стержней каркаса не должны доходить до краев фундамента на 5 см.

Баня на мелкозаглубленном фундаменте прослужит долго при правильном устройстве арматурного каркаса и подготовки бетонной смеси. Бетон для ленточного фундамента готовится с расчетом, чтобы цемента в составе было на 1/3 больше чем воды, а песка в 1,5 раза меньше количества гравия.

В данном варианте расчета фундамента мелкого заложения по несущей способности грунта используются основные принципы проектирования конструкции. Он позволяет с достаточной точностью определить значимые параметры будущего бетонного основания загородного дома. Подробный расчет мелкозаглубленного фундамента (плюс расчет осадки) должны выполнять специалисты профильной организации.

Расчет мелко заглубленного ленточного фундамента

Особенности, преимущества и недостатки мелкозаглубленного ленточного фундамента (МЗЛФ) описаны в статье здесь.

Расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента производится в следующей последовательности:

  • На основе материалов изысканий определяется несущая способность и степень пучинистости грунта основания.
  • Задаются предварительные размеры подошвы фундамента, глубина его заложения, толщина песчаной (песчано-гравийной) подушки (минимум 20 см.). Первоначально ширина подошвы фундамента и толщина подушки, высота ленты задаются исходя из конструктивных соображений.

Производится расчет и проверка фундамента по трем условиям:

b — ширина подошвы фундамента; t — толщина песчаной подушки;

1.   Выполняется проверка несущей способности грунта в основании фундамента. Несущая способность грунта характеризуется величиной расчетного сопротивления грунта — R, т/м2. Расчетом определяются ширина подошвы фундамента (b) и толщина песчаной подушки (t) между грунтом и фундаментом  так, чтобы удельное давление от веса здания было меньше расчетного сопротивления грунта.

2.   При проектировании мелкозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах обязательным является расчет оснований по деформациям пучения грунта. Для этого выполняется расчет деформации морозного пучения грунта и их влияние на фундамент, определяются параметры армирования фундамента, его прогиб (выгиб).

Рассчитываются предельно допустимые для конструкции деформации. При расчётах допускается изгиб (прогиб) ВСЕЙ системы: фундамент — стены — пояс жёсткости (если он есть в конструкции), но, в пределах допустимых значений. Деформация морозного пучения грунта должна быть меньше предельно допустимой для выбранных размеров фундамента и надфундаментных конструкций.

В нормативных документах по строительству указаны предельно — допустимые деформации различных типов зданий.

Например, «несущая стена здания из кирпича или блоков без армирования», допускает относительную деформацию лишь 0,0005. Это значит, что при длине элемента рамы фундамента в 15 м. допускается всего 7,5 мм. абсолютный прогиб (выгиб) такой стены в условиях максимального пучения грунта основания. Исходя из этого условия, максимально допустимого для конструкции прогиба (выгиба), рассчитывается влияние сил пучения грунта.

3.   Кроме этого, осуществляется расчёт прочности железобетонной рамы фундамента по напряжениям в арматурных стержнях. Напряжения, возникающие в конструкциях фундамента должны быть меньше напряжений, при которых происходят необратимые процессы потери упругости в арматуре фундамента.

Если первоначально выбранные размеры и параметры армирования фундамента не удовлетворяют хотя-бы одному условию, то размеры меняют и производят повторный расчет.

Неоднократно изменяя размеры (ширину и высоту подушки, ленты, армирование) подбирают оптимальный вариант фундамента, удовлетворяющего всем трем условиям и наименее затратного.

Расчёт воздействия касательных сил морозного пучения не производится из-за малой глубины заложения фундамента и соответственно малой площади соприкосновения боковой поверхности с грунтом.

Советы застройщику:

Не стремитесь сделать фундамент максимально жестким, увеличивая, например, высоту ленты. Это приводит к неоправданному увеличению армирования и росту напряжений. Чем больше высота ленты фундамента, тем выше напряжения в арматуре, тем больше её сечение. В меру гибкий фундамент экономичней и надежней.

Расчет  деформации морозного пучения грунта и их влияния на фундамент достаточно сложен. Точность расчетов определяется прежде всего оценкой грунта в основании фундамента. Точная оценка грунта также сложная инженерная задача. К тому же, пучинистые свойства грунта могут со временем меняться (например, при изменении уровня грунтовых вод, временных подтоплений). Снижение деформаций до допустимого уровня требует затрат на усиление фундамента, цоколя и стен здания.

Ежегодно подвергать дом ломке морозом – согласитесь, на лучшее решение. Теплоизоляция фундамента снимает все эти проблемы и риски. Расчет конструкции теплоизолированного ленточного фундамента мелкого заложения производится по условиям 1 и 3.

Читайте: «Теплоизолированный фундамент — лучший для дома».

Оценку грунтов в основании, расчет фундамента лучше поручить специалистам, особенно для пучинистых грунтов или близком залегании грунтовых вод.

Если рискнете делать это самостоятельно, а также для оценки принятых проектировщиками решений рекомендую использовать программы-калькуляторы.

Прочитав статью «Расчет нагрузок и площади подошвы фундамента» Вы сможете с помощью программы — калькулятора выполнить расчет нагрузки на грунт от веса здания, определить необходимые ширину подошвы фундамента (b) и толщину песчаной подушки (t). Этого расчета обычно достаточно для выбора конструкции фундамента на непучинистом грунте, фундамента, закладываемого на глубину промерзания (для дома с подвалом) или теплоизолированного фундамента ТФМЗ.

Например, этот онлайн калькулятор МЗЛФ проверяет фундамент по всем трем условиям, правда для конкретного региона. Для проверки по 2-му условию в других регионах программу можно использовать путем изменения коэффициента надежности, изменяя его в соответствии с отличиями глубины промерзания регионов.

Профессиональные программы, например BASE — блок расчета фундаментов ( http://www.basegroup.su/index.php?Page=money.html ), требуют для применения специальных знаний.

Следующая статья:

Фундамент малозаглубленный теплоизолированный.

Предыдущая статья:

Фундамент малозаглубленный ленточный

Выбери тип фундамента для своего дома

Прочитайте статью:

Выбор фундамента для частного дома на пучинистом грунте

Какой фундамент выбрали Вы? Голосуйте! Узнайте, что выбрали другие.

Смотреть! — все опросы

Технология расчета мелкозаглубленного ленточного фундамента

При частном строительстве ленточный фундамент, монолитный или из блоков, самый распространенный, подходит для небольших домов, дач, гаражей, бань. Для этой бетонной конструкции не требуется больших финансовых вложений и не возникает сложности при заливке.

Схема ленточного мелкозаглубленного

Расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента, а затем его разметку, монтаж опалубки и заливку может произвести любой начинающий строитель, необходимо только понимать технологические особенности этих работ.

Разметка и земляные работы

Перед тем как устраивать ленточный фундамент мелкого заложения в грунт, следует приготовить участок. Для этого нужно убрать мусор, камни, ветки, сухую траву, верхний дерновой слой почвы. После этого исследовать грунт, а затем приступить к разметке будущего мелкозаглубленного фундамента, применяя для этого деревянные колышки, веревки, проволоку, арматуру, строительный угольник. Контролировать отметки углов, сторон лучше с теодолитом и рейками.

Расчет разметки должен производиться на весь периметр здания, включая все стены, пристройки. Бетонное основание необходимо устраивать и посередине дома.

Мелкозаглубленный строится следующим образом:

Схема ленточного фундамента с утеплителем.

  • производится расчет оси будущего здания;
  • намечается первый угол, после этого перпендикулярно натягивается шнур или проволока ко второму и третьему углу будущего основания;
  • определяется четвертый угол с помощью угольника;
  • проверяются все углы, диагонали, а затем только вбиваются колышки и натягивается леска или же веревка между этими колышками;
  • после этого необходимо сделать внутреннюю разметку, с оптимальной шириной 40 см.

Также необходимо учесть, что ширина основания будущего здания должна быть больше ширины стены не менее чем на 15 см.

Мелкозаглубленный фундамент сооружается обычно на глубину выемки 0,4 метра. Иногда, проведя необходимый расчет бетонной конструкции для обеспечения более жесткого основания здания, выемку грунта производят до 50-70 см в глубину.

Важно помнить, что мелкозаглубленные бетонные основания под здания сооружаются прежде всего для экономии средств на строительстве, но не должно быть экономии на качестве, расчет должен быть точным.

Расчет и осуществление земляных работ необходимо начать с выбора самой низкой точки участка под фундамент. Это необходимо для того, чтобы исключить разницу в высоте.

Траншеи можно копать лопатой или с помощью экскаватора. Дно траншеи необходимо делать максимально ровным, а стенки траншеи – обязательно вертикальными.

Монтаж опалубки, арматуры

Схема закладки мелкозаглубленного фундамента.

Дно траншеи засыпается песком, расчет которого должен быть не менее 15 см в высоту, песчаная подушка смачивается водой и трамбуется. Песок снижает нагрузку в межсезонье, а также уменьшает объем строительных материалов, стоимость.

На песчаную подушку насыпается слой щебня, а после укладывается гидроизоляция в виде полиэтиленовой пленки или рубероида.

Прежде чем будет заливаться мелкозаглубленный фундамент бетоном, сооружается опалубка из доступных материалов: деревянные доски, фанера, куски металлочерепицы и прочие подручные материалы.

Опалубка сбивается гвоздями или стягивается шурупами. Это деревянное сооружение должно быть выше вырытой траншеи на 30 см. По всей длине внутри опалубки натягивается веревка, до которой будет заливаться бетонная смесь.

Необходимо заранее сделать отверстия для канализационных и водопроводных труб.

Затем следует связать арматурные стержни специальной проволокой, чтобы стороны ячеек были по 30 см. Можно арматурный каркас уложить вертикально в два ряда, скрепляя все это вязальной проволокой. Сварку лучше не использовать, чтобы не было коррозии. Но если все-таки она была использована, то тогда сварные швы необходимо прогрунтовать или прокрасить масляной краской.

Связка такой проволокой обеспечивает при движении грунта гибкость конструкции. Расчет, а затем и укладка арматуры в траншею должны привести к тому, чтобы эта арматура оказалась внутри бетонного монолита.

Заливка

Мелкозаглубленный фундамент можно заливать бетонным раствором, произведя соответствующий расчет в необходимых строительных материалах, или произвести установку готовых бетонных блоков.

Перед заполнением бетоном деревянной конструкции, стенки и дно опалубки необходимо смочить водой.

В опалубке укладываются трубы для водопровода и канализации. Трубы надо наполнить песком, чтобы при заливке в них не попадал бетон.

Расчет бетонного раствора, а затем и его заливку можно сделать самостоятельно.

Прежде всего, надо произвести расчет необходимого количества раствора для мелкозаглубленного фундамента, перемножив его высоту, ширину, длину. Для приготовления смеси, лучше в бетономешалке на большой объем, необходимо смешать 1 часть цемента, 3 части песка, 5 частей гравия или щебня, затем водой довести эту смесь до необходимой консистенции.

Лучше использовать готовый заводской бетон марки М400, так как самостоятельно большой бетонный объем приготовить очень сложно. При приготовлении небольшого объема на стыке могут образовываться «холодные швы», через которые со временем может просачиваться вода, которая будет разрушать этот мелкозаглубленный фундамент.

При заливке бетона необходимо выполнять следующие правила:

  • заливать бетон нужно слоями по 15-20 см;
  • каждый слой залитого бетона трамбуется, простукиваются стенки опалубки, чтобы не образовывались пустоты в бетонном монолите;
  • поверхность залитого монолита должна быть выровнена, чтобы вышел воздух, необходимо протыкать его в некоторых местах арматурой.

Схема заливки ленточного фундамента.

Необходимо закрыть готовую основу непромокаемым материалом, чтобы дождь не смыл верхний слой цемента. При жаркой погоде поливать поверхность водой, чтобы не было растрескивания верхнего слоя.

При заливке бетона в зимнее время необходимо подогревать бетон, пользоваться специальными пластифицирующими добавками, обкладывать конструкцию минеральной ватой.

Демонтировать этот мелкозаглубленный фундамент лучше не ранее двух недель, идеально это сделать через месяц. Хотя часто снимают деревянную конструкцию через 5-7 дней.

После снятия опалубки необходимо сделать засыпку образовавшихся канавок, лучше это сделать глиной, которая затем обязательно трамбуется.

Фундамент из блоков

При закладке ленточного бетонного основания, кроме монолитного бетона, используется также фундамент из блоков. Расчет выбора зависит от степени пучения грунта. При небольшом пучении подходит блочный фундамент (ФБС).

Фундаментные блоки стен (ФБС) в основном применяются при возведении фундаментов, стен подвалов, цоколей, а бывает и для временных ограждений, для нежелательного въезда автомобилей.

В строительстве используют следующие ФБС:

  • сплошные стеновые – ФБС;
  • сплошные с вырезами для перемычек – ФБВ;
  • пустотные – ФБП.

У ФБС свои стандартные размеры (высота, ширина, длина), своя маркировка (цифры, буквы).

Чаще всего происходит использование стеновых фундаментных сплошных и пустотных блоков. Укладывание блоков происходит на специальные подушки или на монолитные плиты из товарного бетона.

В наше время расчет строительства зданий часто показывает, что без применения блоков невозможно осуществить качественное современное строительство.

Технология расчета мелкозаглубленного ленточного фундамента - Всё о бетоне

При частном строительстве ленточный фундамент, монолитный или из блоков, самый распространенный, подходит для небольших домов, дач, гаражей, бань. Для этой бетонной конструкции не требуется больших финансовых вложений и не возникает сложности при заливке.

Схема ленточного мелкозаглубленного

Расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента, а затем его разметку, монтаж опалубки и заливку может произвести любой начинающий строитель, необходимо только понимать технологические особенности этих работ.

Разметка и земляные работы

Перед тем как устраивать ленточный фундамент мелкого заложения в грунт, следует приготовить участок. Для этого нужно убрать мусор, камни, ветки, сухую траву, верхний дерновой слой почвы. После этого исследовать грунт, а затем приступить к разметке будущего мелкозаглубленного фундамента, применяя для этого деревянные колышки, веревки, проволоку, арматуру, строительный угольник. Контролировать отметки углов, сторон лучше с теодолитом и рейками.

Расчет разметки должен производиться на весь периметр здания, включая все стены, пристройки. Бетонное основание необходимо устраивать и посередине дома.

Мелкозаглубленный строится следующим образом:

Схема ленточного фундамента с утеплителем.

  • производится расчет оси будущего здания;
  • намечается первый угол, после этого перпендикулярно натягивается шнур или проволока ко второму и третьему углу будущего основания;
  • определяется четвертый угол с помощью угольника;
  • проверяются все углы, диагонали, а затем только вбиваются колышки и натягивается леска или же веревка между этими колышками;
  • после этого необходимо сделать внутреннюю разметку, с оптимальной шириной 40 см.

Также необходимо учесть, что ширина основания будущего здания должна быть больше ширины стены не менее чем на 15 см.

Мелкозаглубленный фундамент сооружается обычно на глубину выемки 0,4 метра. Иногда, проведя необходимый расчет бетонной конструкции для обеспечения более жесткого основания здания, выемку грунта производят до 50-70 см в глубину.

Важно помнить, что мелкозаглубленные бетонные основания под здания сооружаются прежде всего для экономии средств на строительстве, но не должно быть экономии на качестве, расчет должен быть точным.

Расчет и осуществление земляных работ необходимо начать с выбора самой низкой точки участка под фундамент. Это необходимо для того, чтобы исключить разницу в высоте.

Читайте также:  Расчет расхода цемента на все случаи жизни

Траншеи можно копать лопатой или с помощью экскаватора. Дно траншеи необходимо делать максимально ровным, а стенки траншеи — обязательно вертикальными.

Монтаж опалубки, арматуры

Схема закладки мелкозаглубленного фундамента.

Дно траншеи засыпается песком, расчет которого должен быть не менее 15 см в высоту, песчаная подушка смачивается водой и трамбуется. Песок снижает нагрузку в межсезонье, а также уменьшает объем строительных материалов, стоимость.

На песчаную подушку насыпается слой щебня, а после укладывается гидроизоляция в виде полиэтиленовой пленки или рубероида.

Прежде чем будет заливаться мелкозаглубленный фундамент бетоном, сооружается опалубка из доступных материалов: деревянные доски, фанера, куски металлочерепицы и прочие подручные материалы.

Опалубка сбивается гвоздями или стягивается шурупами. Это деревянное сооружение должно быть выше вырытой траншеи на 30 см. По всей длине внутри опалубки натягивается веревка, до которой будет заливаться бетонная смесь.

Необходимо заранее сделать отверстия для канализационных и водопроводных труб.

Затем следует связать арматурные стержни специальной проволокой, чтобы стороны ячеек были по 30 см. Можно арматурный каркас уложить вертикально в два ряда, скрепляя все это вязальной проволокой. Сварку лучше не использовать, чтобы не было коррозии. Но если все-таки она была использована, то тогда сварные швы необходимо прогрунтовать или прокрасить масляной краской.

Связка такой проволокой обеспечивает при движении грунта гибкость конструкции. Расчет, а затем и укладка арматуры в траншею должны привести к тому, чтобы эта арматура оказалась внутри бетонного монолита.

Заливка

Мелкозаглубленный фундамент можно заливать бетонным раствором, произведя соответствующий расчет в необходимых строительных материалах, или произвести установку готовых бетонных блоков.

Перед заполнением бетоном деревянной конструкции, стенки и дно опалубки необходимо смочить водой.

В опалубке укладываются трубы для водопровода и канализации. Трубы надо наполнить песком, чтобы при заливке в них не попадал бетон.

Расчет бетонного раствора, а затем и его заливку можно сделать самостоятельно.

Прежде всего, надо произвести расчет необходимого количества раствора для мелкозаглубленного фундамента, перемножив его высоту, ширину, длину. Для приготовления смеси, лучше в бетономешалке на большой объем, необходимо смешать 1 часть цемента, 3 части песка, 5 частей гравия или щебня, затем водой довести эту смесь до необходимой консистенции.

Читайте также:  Сколько нужно цемента на куб бетона

Лучше использовать готовый заводской бетон марки М400, так как самостоятельно большой бетонный объем приготовить очень сложно. При приготовлении небольшого объема на стыке могут образовываться «холодные швы», через которые со временем может просачиваться вода, которая будет разрушать этот мелкозаглубленный фундамент.

При заливке бетона необходимо выполнять следующие правила:

  • заливать бетон нужно слоями по 15-20 см;
  • каждый слой залитого бетона трамбуется, простукиваются стенки опалубки, чтобы не образовывались пустоты в бетонном монолите;
  • поверхность залитого монолита должна быть выровнена, чтобы вышел воздух, необходимо протыкать его в некоторых местах арматурой.

Схема заливки ленточного фундамента.

Необходимо закрыть готовую основу непромокаемым материалом, чтобы дождь не смыл верхний слой цемента. При жаркой погоде поливать поверхность водой, чтобы не было растрескивания верхнего слоя.

При заливке бетона в зимнее время необходимо подогревать бетон, пользоваться специальными пластифицирующими добавками, обкладывать конструкцию минеральной ватой.

Демонтировать этот мелкозаглубленный фундамент лучше не ранее двух недель, идеально это сделать через месяц. Хотя часто снимают деревянную конструкцию через 5-7 дней.

После снятия опалубки необходимо сделать засыпку образовавшихся канавок, лучше это сделать глиной, которая затем обязательно трамбуется.

Фундамент из блоков

При закладке ленточного бетонного основания, кроме монолитного бетона, используется также фундамент из блоков. Расчет выбора зависит от степени пучения грунта. При небольшом пучении подходит блочный фундамент (ФБС).

Фундаментные блоки стен (ФБС) в основном применяются при возведении фундаментов, стен подвалов, цоколей, а бывает и для временных ограждений, для нежелательного въезда автомобилей.

В строительстве используют следующие ФБС:

  • сплошные стеновые — ФБС;
  • сплошные с вырезами для перемычек — ФБВ;
  • пустотные — ФБП.

У ФБС свои стандартные размеры (высота, ширина, длина), своя маркировка (цифры, буквы).

Чаще всего происходит использование стеновых фундаментных сплошных и пустотных блоков. Укладывание блоков происходит на специальные подушки или на монолитные плиты из товарного бетона.

В наше время расчет строительства зданий часто показывает, что без применения блоков невозможно осуществить качественное современное строительство.

Мелкозаглубленный фундамент: расчеты и особенности применения

Фундаменты мелкого заложения относятся к ленточному типу основания, который наиболее часто применяется в частном домостроении.

Устройство мелкозаглубленного армированного ленточного фундамента.

Основным преимуществом мелкозаглубленного фундамента является существенно меньшая затрата материала на его изготовление.

Варианты конструкций мелкозаглубленных фундаментов.

Такой вид можно применять для строительства именно сравнительно легких частных строений. Это могут быть строения с использованием легких материалов для изготовления стен и перекрытий, имеющих достаточную для этого прочность. Это пенобетон и газосиликатный бетон. Выполнив соответствующие прочностные расчеты для мелкозаглубленного фундамента на них можно сооружать бревенчатые, каркасно-щитовые и дома из деревянного бруса. Эти материалы используют для возведения зданий в три этажа.

Мелкозаглубленными такие фундаменты называют потому, что армированная бетонная лента размещена так, что ее низ находится намного выше глубины промерзания грунта. Это существенно меняет принципы расчета конструкции, потому что на такое основание оказывают воздействие силы его пучения в зимний период. Поэтому их и следует применять на непучинистых или слабопучинистых почвах.

В процессе промерзания в зимний период грунт начинает увеличиваться в объеме. При этом степень увеличения объема зависит от количества содержащейся в нем воды. Физика этого процесса состоит в том, что лед занимает больший объем, чем занимала вода, из которой он образовался. Увеличение же объема может происходить в основном только в сторону поверхности почвы.

Вернуться к оглавлению

Вам может быть интересно: Сайт о потолках.

Схема утепления мелкозаглубленного фундамента.

Степень увеличения объема зависит также от гранулометрического состава, от количества влаги, которое может содержать тот или иной вид грунта и от глубины залегания грунтовых вод, которые могут как по капиллярам подниматься в верхние слои земли. Также большую роль играет глубина промерзания поверхности.

По степени увеличения объема в процессе замерзания грунты делят на пять групп:

  • сильнопучинистые;
  • среднепучинистые;
  • слабопучинистые;
  • условно непучинистые;
  • непучинистые.

На грунтах, относящихся к последним трем группам, и можно применять предлагаемый вид фундамента.

Прежде чем осуществлять расчет фундамента, необходимо определить, к какой группе относится грунт, на котором предполагается стройка, — супесь, суглинок или глина. При этом учитывается их несущая способность, которая, в свою очередь, зависит от пористости почв. Для предварительного ориентирования следует узнать природную влажность земли и уровень подземных вод на период холодного периода. При этом следует учитывать некоторые характеристики местных почв (пластичность, например), расчеты которых может выполнить только специалист.

К слабопучинистым и условно непучинистым грунтам относятся супеси, если глубина залегания грунтовых вод находится от глубины промерзания не менее чем на 1,5 м. Для суглинка, в зависимости от пластичности, эта величина не должна составлять 2-2,5 м; для глины — 3 м.

К непучинистым грунтам относятся скальные и песчаные виды, независимо от их природной влажности и глубины залегания подземных вод.

Вернуться к оглавлению

Расчет мелкозаглубленного фундамента.

Данное бетонное основание представляет сплошную ленту прямоугольного или трапецеидального сечения, одинакового по всей длине фундамента. Такое же сечение должны иметь и его внутренние части. Если верхняя сторона трапеции определяется поперечным сечением стены и обычно составляет 35‑40 см, то для расчета нижней стороны необходимо знать несущую способность грунта, Qгр. Для хорошо уплотненной супеси и суглинков Qгр=3,5 кг/см2 , для хорошо уплотненной глины Qгр=6 кг/см2, но отметим, что глина более всех почв подвержена морозному пучению.

От значения несущей способности грунта и зависит опорная площадь фундамента и, следовательно, нижняя сторона трапеции поперечного сечения. Она должна быть такой, чтобы выполнялось условие:

Рдома/SН.Ч>qгр (1)

где Рдома — вес дома и абсолютно всего, что может в нем находиться, кг; SН.Ч — опорная площадь фундамента, см2; Qгр — несущая способность грунта, кг/см2.

Расчет начинаем, исходя из условия SН.Ч = SВ.Ч. Зная периметр строения и размещение несущих стен внутри его, а также толщину основания в верхней его части, определить площадь всей поверхности (SВ.Ч) труда не составит. Теперь следует проверить выполнение условия (1), подставив вместо SН.Ч. значение SВ.Ч. Если условие выполняется, значит, ширина нижней части фундамента должна быть такой же, как и верхней.

При невыполнении условия (1) необходимо выполнить расчет площади основания, SН.Ч, предварительно увеличив, например, на 1 см ширину основания. Такие расчеты выполнять до тех пор, пока не будет выполнено условие (1).

Вернуться к оглавлению

Мелкозаглубленный фундамент может использоваться не только как основа для строений, но и как основа для заборов.

На ленточный фундамент, расположенный выше уровня промерзания, со стороны грунта действуют вертикальные силы в местах, которые заранее предусмотреть невозможно. Если эти силы равномерно распределены по всей его площади, то вся жесткая конструкция будет подниматься и опускаться, не нарушая параллельности. В итоге отсутствуют перекосы, и конструкция сохраняет четкость первоначальных форм.

Но такая ситуация маловероятна. В противном случае в результате неравномерного распределения сил фундамент может оказаться с небольшим наклоном, и в отдельных его пролетах по периметру могут возникнуть изгибающие моменты.

Для долговечной службы основания в таких условиях необходим правильный расчет и строжайшее соблюдение строительных норм. Обязательно должна быть выполнена песчаная и щебеночная подушка, толщиной не менее 20 см каждая, и, следовательно, необходимо выполнить расчеты глубины и ширины траншеи.

Именно такая подушка может обеспечить более равномерное распределение сил, воздействующих со стороны грунта на фундамент. Исключить намокание песка возможно, если дно и бока траншеи выложить рубероидом. Он станет надежной водоотталкивающей прослойкой.

Вернуться к оглавлению

Необходимо определиться с толщиной и количеством арматуры вязальной проволоки на ленточный фундамент, если предполагают армировать бетон без применения сварки. Решающее значение имеет и марка бетона.

Важен не только расчет конструкции, важна и ее защита от поверхностных вод (дождь, таяние снега). В самом начале планировки участка под строительство необходимо предусмотреть, чтобы уклон территории в сторону от фундамента составил не менее 3 см на 1 м.

В процессе строительства желательно пользоваться готовым заводским бетоном. Это позволит выполнить заливку всей конструкции так, чтобы она затвердевала одновременно. Вместо того чтобы уплотнять бетон вручную, следует пользоваться вибратором.

Возведение всего сооружения желательно закончить до наступления холодов. Если это сделать невозможно, то фундамент на зиму следует утеплить, укрыв его любым защитным слоем. Это может быть солома, шлак или опилки.

По возможности необходимо произвести утепление ленточного фундамента мелкого заложения. Для этого можно покрыть площадь вблизи отмостка дерном, хороши будут и небольшие кустарники, способствующие задержанию снега. При строительстве отмостка под ним уложить слой керамзита толщиной 20-30 см. Вместо керамзита можно по всему периметру здания уложить экструдированный полистирол.

Кажущаяся простота мелкозаглубленного ленточного фундамента обманчива. В действительности расчет такой конструкции нисколько не проще, чем любого иного типа, а для компенсации воздействия сил пучения практически не существует надежных рекомендаций. Единственное, что можно предложить, чтобы уменьшить промерзание почвы, каким-то образом утеплить территорию вокруг дома. Для определения характеристик грунта целесообразно воспользоваться услугами специалиста.

Расчет мелкозаглубленного фундамента

После принятия решения о строительстве дома на участке самым сложным было определение, из чего же его возводить. Наиболее подходящим материалом считался и посему рассматривался в первую очередь пеногазосиликатный блок (далее ПГС). Этот материал производится на предприятии в нашем городе, а сама организация по многим линейкам выпускаемой продукции имеет хорошие отзывы. Однако были сомнения: дом планировалось возводить своими силами, практически все работы, включая расчет ленточного фундамента и его заливку, должны были осуществляться парой активистов. А тяжелый и капризный стеновой материал явно предполагал привлечение рабочей силы со стороны. 

Самостоятельный расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента

Статистический анализ вывел среднее число 25. Именно столько у.е. просили бригады за укладку одного куба блоков. Смета возведения одной стены с учетом таких расценок увеличилась бы в два раза. Пришлось присмотреться к другим технологиям. И вот после долгих раздумий и копаний на тематический форумах выбор был сделан в пользу каркасной технологии строительства.

Одно из достоинств этой технологии – это значительная экономия на фундаменте, что только подтверждает многолетний иностранный опыт строительства. Однако местные компании, предоставляющие услуги по возведению каркасных домов, с этим утверждением были не согласны. А потому цены за свои услуги назначали явно с потолка с разбежкой от четырех до пяти тысяч условных единиц. В эту сумму входили: расчет ленточного фундамента, земельные работы, возведение опалубки, арматурный каркас, бетонные работы и требуемые материалы. Моя же примерная калькуляция говорили, что всё необходимое из этой сметы потянет на 700-800 “вечно условных”, а остальное – это стоимость работы. Вот такая ситуация сложилась в кризисный 2015 год, когда все частное строительство практически встало и спрос на услуги значительно упал.

Принятое ранее решение все фундаментные работы выполнять самостоятельно было утверждено. Оформился и выбор конструкции. На следующем этапе необходимо было провести расчет мелкозаглубленного фундамента. После поиска литературы по мелкозаглубленным лентам было найдено пособие В.С. Сажина «Не зарывайте фундаменты вглубь». Все последующие вычисления основывались на его рекомендациях.

Пример расчета ленточного фундамента

Удельная нагрузка

Конструктивные схемы зданий

Для определения удельной нагрузки здания на погонный метр фундамента (q) необходимо знать конструктивные особенности здания. К этим особенностям относятся, в первую очередь, этажность сооружения, затем материал стен, перекрытий и цоколя, высота этажей и снеговая нагрузка на кровлю.

  • один этаж с мансардой,
  • конструктивная схема здания по типу Б,
  • высота потолков первого этажа hэ 2,7 метра,
  • все перекрытия деревянные,
  • цоколь hц высотой 0,5 метра,
  • расстояния L1 и L2 одинаковы и равны 3,5 м.
В нашем примере расчета ленточного фундамента здание имеет следующие характеристики:

Пол в последний момент решили сделать бетонный по грунту, поэтому в расчет мелкозаглубленного фундамента его не брали.Все значения удельных нагрузок взяты из следующей таблицы:

Для вычисления полезных нагрузок от перекрытий и покрытий с учетом снега воспользовались значениями таблицы, стоящими в скобках.Так как значения q1, q2, q3 будут иметь незначительные отличия, то для упрощения определяется нагрузка только под одной несущей стеной q1=q:

q=Pц*hц+Pд*hэ+Pпд*L1/2+ Pпдʼ*L1/2q=1,5*0,5+0,168*2,7+0,252*3,5/2+0,223*3,5/2=0,75+0,45+0,441+0,39=2,03 т/м2

Ширина подошвы фундамента

Для определения ширины подошвы (B) применяется формула из пособия:

B=q/R;

где q – нагрузка на фундамент, R – расчетное сопротивление грунта. 

Для того, чтобы упростить вычисления, мы отказались от учета коэффициентов противопучинистой подушки и прочности подстилающего грунта, а использовали табличное сопротивление грунта при самых неблагоприятных условиях.

То есть при проектировании брали максимальное значение коэффициента пористости 0,75 нашего грунта под пятном застройки, который был определен как «супесь пластичная» из указаний пособия.

B = 2.03/0,75 = 0,27*1,3(коэффициент надежности) = 0,35м

В своих вычислениях я применял коэффициент надежности, указанный в СП 22.13330-2011 п.5.3.18 и продублированный в рекомендациях Сажина.

В случае, если нет четкой уверенности в типе грунта под пятном застройки, то лучше воспользоваться предложением Сажина о «подборе фундамента при ограниченных данных».

Расчет ленточного фундамента, пример которого приведен выше, был проверен по таблицам для подбора при неизвестных характеристиках грунта для отапливаемых домов, а также протестирован в специализированном калькуляторе. Требования для подошвы основания в 40 сантиметров полностью совпали с расчетными данными.


Смотрите также