Оглавление
Расчет ленточного фундамента для частного дома
Глубина заложения. Подошву заглубленного ленточного фундамента чаще всего располагают на глубине околов 200 мм ниже промерзания грунта; при наличии подвала нижний край стен должен находиться на 200-300 мм ниже уровня подвала.
Что касается мелкозаглубленных ленточных фундаментов, то минимальная глубина их заложения варьирует в зависимости от нормативной глубины промерзания грунта.
Для Московской области оптимальной глубиной для мелкозаглубленного фундамента будет предел 0,75 — 1 м.
Высоту надземной части фундамента рекомендуют принимать равной его ширине, умноженной на 4. Нежелательно, чтобы надземная часть была по высоте больше подземной.
Ширина ленты фундамента – важнейшая характеристика, требующая инженерного расчета и зависящая от несущей способности грунта. За счет ширины фундамента регулируется распределение удельной нагрузки здания на грунт. По нормативам она должна составлять не более 70% от несущей способности (расчетного сопротивления) подлежащего грунта на единицу его площади.
Для расчета ширины определяется суммарная нагрузка (вес здания в килограммах), это значение делится на длину фундамента (в сантиметрах) и несущую способность грунта (в кг/см2). Ориентировочные значения расчетного сопротивления разных типов грунта можно узнать из СНиП 2.02.01-83 (СП 22.13330.2010) «Основания зданий и сооружений».
Дом на ленточном фундаменте
Общий вес здания складывается из веса всей постройки и ее обстановки плюс снеговая и ветровая нагрузка.
При подсчете «мертвого» веса здания суммируется вес следующих его элементов: наружных стен и внутренних перегородок вместе с отделкой и утеплителем, перекрытий со стяжкой (если она есть), теплоизоляцией и напольным покрытием, фронтонов, стропильной системы, кровельного пирога. Окна и двери обычно не учитываются. Понятно, что для такого расчета необходимо иметь уже готовый проект дома и расчет требуемого количества строительных и отделочных материалов.
Для определения веса обстановки дома можно воспользоваться расчетным значением полезной нагрузки на перекрытия жилого дома из СНиП 2.01.07-85 (СП 20.13330.2010) «Нагрузки и воздействия» – это 195 кг/м2. Данные по снеговой и ветровой нагрузке для каждого региона приведены в этом же документе, при этом в расчет фундамента закладывается 30% от значения ветровой нагрузки по СНиП.
Эти цифры суммируются и умножаются на коэффициент запаса прочности, равный 1,3.
Важно помнить, что фундамент по ширине не может быть меньше опирающейся на него стены.
На практике минимальная ширина фундамента одноэтажного дома с мансардой на грунтах с хорошей несущей способностью составляет около 30 см; для двухэтажного коттеджа минимальная допустимая ширина начинается с 50 см, а для просторного загородного дома высотой 2-3 этажа – с 65 см.
Ленточный фундамент
Принцип расчета
Прежде чем начать возводить фундамент, необходимо провести расчет его основных параметров. При проектировании наиболее распространенного ленточного основания проводится определение следующих параметров: глубина залегания фундамента, ширина ленты и высота надземного ростверка. Кроме того, следует провести проверочный расчет на деформации в соответствии со СНиП 2.02.01-83. При проведении расчетов учитываются следующие факторы: тип грунта, уровень грунтовых вод, глубина промерзания почвы, нагрузка на опору, перепад высот на месте строительства.
На первом этапе проектирования обязательно проводится анализ почвенных характеристик, и, прежде всего, определяется тип почвы. Основные почвенные характеристики можно определить самостоятельно. Для этого выкапывается небольшая яма на глубину фундаментного заглубления, и извлекаются образцы грунта. Почва увлажняется и скатывается цилиндром длиной 14-16 см и диаметром 10 мм. Затем, делается попытка сворачивания из образца кольца — если цилиндр при закручивании разрывается, то грунт — суглинок; если сохраняет форму, то — глинистая почва. Супесь вообще не формируется таким образом, а разваливается.
Пористость почвы определяется следующим образом. Из грунта вырезается куб со стороной 10 см и взвешивается — определяется объемная масса (М1). Потом, куб раздавливается, уплотняется и снова взвешивается — масса сжатого грунта (М2). Коэффициент пористости рассчитывается из формулы Е = 1 — М1/М2, где М1, М2 выражаются в кг/см³.
Средние значения этого параметра сводятся в таблицы по регионам. Например, в районе Москвы суглинки промерзают на 1,35 м, средний и крупный песчаник — на 1,76 м; в Ростове — 0,8 м и 0,88 м, соответственно; а в Тюмени — 1,8 и 1,98 м.
Глубина промерзания грунтов
Чтобы примерно определить до какого уровня промерзают грунты в вашем регионе, достаточно взглянуть на расположенную ниже карту.
По этой карте можно примерно определить уровень промерзания грунтов в регионе (чтобы увеличить размер картинки, щелкните по ней правой клавишей мышки)
Но это — усредненные данные, так что для конкретной точки определить значение можно с очень большой погрешностью. Для пытливых умов приведем методику расчета глубины промерзания грунта в любой местности. Вам нужно будет знать только средние температуры за зимние месяцы (те, в которых среднемесячная температура имеет отрицательные значения). Можете посчитать сами, формула и пример расчета выложены ниже.
Формула расчета глубины промерзания
Dfn — глубина промерзания в данном регионе,
Do — коэффициент, учитывающий типы грунта:
- для крупнообломочных грунтов он равен 0,34;
- для песков с хорошей несущей способностью 0,3;
- для сыпучих песков 0,28;
- для глин и суглинков он равен 0,23;
Mt — сумма среднемесячных отрицательных температур за зиму в вашем районе. Находите статистику службы метрологии по вашему региону. Выбираете месяца, в которых среднемесячная температура ниже нуля, складываете их, находите квадратный корень (есть функция на любом калькуляторе). Результат подставляете в формулу.
Например, собираемся строиться на глине. Средние зимние температуры в регионе: -2°C, -12°C, -15°C, -10C, -4°C.
Расчет промерзания грунта будет таким:
- Mt=2+12+15+10+4=43, находим квадратный корень из 43, он равен 6,6;
- Dfn= 0,23*6,6= 1,52 м.
Получили, что расчетная глубина промерзания по заданным параметрам: 1,52 м. Это еще не все, учесть нужно будет ли отопление, и, если будет, какие температуры будут поддерживаться в нем.
Если здание неотапливаемое (баня, дача, стройка будет идти несколько лет), применяют повышающий коэффициент 1,1, который создаст запас прочности. В этом случае глубина заложения фундамента 1,52 м * 1,1 = 1,7 м.
Если здание будет отапливаться, грунт тоже будет получать порцию своего тепла и промерзать будет меньше. Потому при наличии отопления коэффициенты понижающие. Их можно взять из таблицы.
Коэффициенты, учитывающие наличие отопления в здании. Получается, чем теплее в доме, тем на меньшую глубину нужно заглублять фундамент (чтобы увеличить размер картинки, щелкните по ней правой клавишей мышки)
Итак, если в помещениях будет постоянно поддерживаться температура выше +20°С, полы с утеплением, то глубина заложения фундамента будет 1,52 м * 0,7 = 1,064 м. Это уже меньшие затраты, чем углубляться на 1,52 м.
В таблицах и на картах приведен средний уровень за последние 10 лет. Вообще, наверное, в расчетах стоит использовать данные за самую холодную зиму, которая была за последние 10 лет. Аномально холодные и бесснежные зимы бывают примерно с такой периодичностью. И при расчетах желательно ориентироваться на них. Ведь вас мало успокоит, если отстояв 9 лет, на 10-й ваш фундамент даст трещину из-за слишком холодной зимы.
Цели обработки персональных данных
3.1. Оператор осуществляет обработку персональных для следующих целей:
3.1.1. для исполнения договора, стороной которого является субъект персональных данных;
3.1.2. установления обратной связи для обработки входящих запросов физических лиц с целью оказания информационных и консультационных услуг, услуг рекламного характера, включая направление уведомлений, запросов;
3.1.3. для продвижения информационных услуг Оператора на рынке путем осуществления прямых контактов с субъектом персональных данных с помощью средств связи;
3.1.4. ведения кадровой работы и организации учета работников Оператора;
3.1.5. привлечения и отбора кандидатов для работы у Оператора;
3.1.6. идентификации посетителя сайта Оператора – https://undergroundexpert.info/;
3.1.7. предоставления посетителю сайта информации о компании и оказываемых услугах;
3.1.8. для достижения целей, предусмотренных международным договором Российской Федерации или законом, для осуществления и выполнения возложенных законодательством Российской Федерации на Оператора функций, полномочий и обязанностей;
Таблица. Способы утепление фундамента и подвала.
Схемы
Проникновение паров воды через напольное перекрытие над необогреваемым подвалом
— конструкция изоляции пара (1) из теплого помещения поверх утеплителя (2);
— конструкция вентиляции подвала с применением продухов (3) устроенных в цоколе (4)
Дождь, снег (атмосферные осадки)
— расположение отмостки (5) по периметру здания шириной на 250 мм. перекрывающей карнизной свес
Подземные грунтовые воды
— конструкция вертикальной гидроизоляции по всей высоте подвала;
— конструкция защитной стенки из кирпича (6) на 500мм выше расчетного УГВ;
— гидроизоляционное покрытие (7) пола над подвалом
Движение жидкости по капиллярам пористых материалов
— применение для утепления подвалов и фундаментов гидрофобных материалов (не впитывающих влагу), при высоких теплоизоляционных свойствах во влажной (8) среде
Деформация фундамента при морозном пучении грунта
— устройство отмостки по периметру здания (9);
— устройство утепления отмостки (10) по периметру здания
Кроме экструдированного пенополистирола для утепления фундамента применяются: керамзит; базальтовая вата, штапельное стекловолокно, жесткие плиты из гидрофобизированной минеральной ваты и др. Проектировщик самостоятельно подбирает вид утеплителя, исходя из минимизации расходов на эксплуатацию дома. Надо отметить, что теплоизоляция фундамента тесно связана с его гидроизоляцией и решать эти вопросы надо в комплексе. Решить вопрос гидроизоляции и утепления фундамента, значить повысить долговечность и надежность здания в целом.
ГК «Еврострой Менеджмент», 2009-2018
Строительство коттеджей и домов под ключ, строительство элитных коттеджей; изготовление лестниц на заказ, проектирование и расчет лестниц для коттеджей.
Факторы, влияющие на глубину заложения
Существует целый комплекс факторов, на которые ориентируются при вычислении требуемой глубины заглубления фундамента. Определяющее значение имеют следующие из них: особенности грунта, на котором возводится здание, уровень грунтовых вод, величина промерзающего слоя земли.
Грунт
Определяя глубину залегания фундамента, следует в первую очередь выяснить, какой тип грунта находится в районе будущего строения. Верхний слой практически в любом месте – это рыхлая плодородная почва, которая не может служить основой для фундамента и всегда удаляется. Ниже идут грунты с более значительной плотностью, выступающие в качестве опоры для основания здания. Следовательно, глубина фундамента на черноземе зависит от характеристик нижерасположенного слоя
Наиболее распространены следующие виды грунтов:
- Глинистый и суглинистый. Характеризуются значительным, неравномерным вспучиванием и выталкиванием фундаментной конструкции при замерзании, что имеет критическое значение при высоко залегающих грунтовых водах. Основание должно располагаться ниже их уровня. Минимальное заглубление даже при благоприятных условиях (небольшое количество осадков в регионе и глубоко залегающие грунтовые воды) – 75 см.
- Песок и супесь. Средне- и крупнофракционная песчаная почва – хорошая база для фундамента, поскольку не задерживает воду. Достаточно 50-сантиметрового заглубления. Мелкопесчаная почва задерживает влагу, при значительном количестве которой становится неустойчивой. Заглубленность на таком слое должна превышать глубину промерзания, которая может достигать 60-200 см.
- Хрящеватый. Содержит гравийные, щебневые и различные каменные частицы, благодаря которым размытия и сжатия грунта не происходит. Минимальная величина заглубления – 50 см.
- Скалистый. Отличается прочностью и высоконадежностью, не подверженностью проседанию и размыванию. Для закладки фундамента достаточно просто выровнять поверхность, без углубления.
Уровень грунтовых вод
Определяя, какой глубины фундамент целесообразно формировать на скальных, крупно- и среднепесчаных, хрящеватых грунтах, нет необходимости отталкиваться от того, где залегают воды.
Если в месте строительства мелкий песок, но водоносный слой на 200 см ниже глубины промерзания, то делать закладку можно по своему усмотрению. При более близком залегании водного горизонта следует опускаться ниже промерзающего слоя.
В тех случаях, когда приходится иметь дело с глиной, хрящеватыми почвами, суглинками, заглубляться, независимо от прочих условий, требуется ниже уровня, подвергающегося действию мороза.
Глубина промерзания
Один из значимых факторов, от чего зависит показатель заглубления основания здания, — глубина грунтового слоя, подвергающегося воздействию морозов. Причем наибольшее значение это имеет при работе на почве, характеризующейся сильной пучинистостью.
К категории пучинистых относятся мелкопесчаные почвы, глина, супесь и суглинок, непучинистых – средне- и крупнопесчаные, скалистые, хрящеватые.
При наличии хотя бы 200-сантиметрового разделительного слоя между нижним пределом промерзания и горизонтом вод под фундамент достаточно обеспечить котлован глубиной в полметра. Иначе требуется углубление, превышающее уровень промерзания почвы.
Что такое глубина заложения фундамента
Перед началом планирования дома, вы должны решить, в каком месту участка хотите поставить дом. Если геологические исследования уже есть, учитывайте их результаты: чтобы меньше было проблем с фундаментом, имел он минимальную стоимость, желательно выбрать самый “сухой” участок: там, где грунтовые воды находятся как можно ниже.
Первым делом вы должны определиться с местом для дома на участке
Далее в выбранном месте проводят геологические исследования почвы. Для этого бурят шурфы на глубину от 10 до 40 метров: зависит от строения пластов и планируемой массы здания. Скважин делают как минимум, пять: в тех, точках, где планируются углы и посередине.
Средняя стоимость такого исследования — порядка 1000 $. Если стройка планируется масштабная, сумма не сильно отразится на бюджете (средняя стоимость дома 80-100 тыс. долларов), а уберечь может от многих проблем. Так что в этом случае заказывайте исследование у профессионалов. Если же поставить хотите небольшую постройку — небольшой дом, дачу, баню, беседку или площадку с мангалом, то вполне можно сделать исследования самостоятельно.
Выбор типа фундамента
Как мы выяснили, все породы основания ведут себя по-разному, поэтому подход к строительству в разных условиях должен быть индивидуальным. Фундамент и глубина промерзания грунта неразрывно связаны друг с другом, поскольку конструкция должна располагаться ниже указанной величины. Именно в таком положении здание будет надежно зафиксировано в пространстве. Пример расчета минимальной глубины заложения фундамента в идеальных условиях без учета уровня грунтовых вод мы уже рассмотрели в пункте «Расчет».
Общие закономерности нужно также знать.
- На глинистых грунтах необходимо использовать свайные фундаменты: они опираются на нижние, более прочные породы, что обеспечит достаточную жесткость опоры.
- На сильно пучинистых основаниях можно устраивать плитные фундаменты. При текучести основания дом будет находиться на «подушке», которая удержит на плаву общую конструкцию.
- На хрящеватых и песчаных грунтах целесообразно устраивать ленточные фундаменты.
Факторы, влияющие на определение глубины фундамента
Для определения глубины заложения ленточного основания за основу принимают три основных фактора.
Геологические условия участка
Для получения более точных данных необходимо провести инженерно-геологические изыскания. Такие работы проводятся специализированными компаниями, которые делают отбор образцов грунта с участка и исследуют их в лабораторных условиях. Результатом проведенного анализа становятся следующие данные:
- Вид грунта, его плотность и несущая способность.
- Уровень залегания грунтовых вод.
После проведенного анализа определяется плотный слой, на который будет непосредственно опираться фундамент. Для этого следует ознакомиться с несущими свойствами разных видов грунта:
- Скальный грунт является самым плотным видом, так как отличается спаянной и сцементированной структурой. Среди достоинств этого типа можно выделить устойчивость к замерзанию и сжатию. Однако разработка такого грунта очень сложная.
- Крупнообломочный грунт состоит из кристаллических и осадочных пород, поэтому имеет низкую степень сжимаемости и, как следствие, высокую несущую способность. Разрабатывать такой грунт довольно сложно.
- Песок отличается сохранением объема после быстрого сжатия, следовательно, имеет хорошую несущую способность.
- Супеси при повышенной влажности становятся подвижными, поэтому на таком грунте лучше вообще не строить фундамент.
- Суглинок отличается тем, может размываться водой, но при большой нагрузке способен сжиматься.
- Глина является хорошим грунтом для фундамента, но следует знать, что повышенное содержание влаги в таком грунте приводит к его пучению.
Определившись с несущей способностью грунта, следует помнить, что не рекомендуется возводить ленточное основание на пучинистых и глубокопромерзающих почвах.
Кроме того существуют стандартные правила заложения фундамента:
- Глубина заложения не должна быть менее 50 см.
- В несущий слой заглубление должно выполняться на 10-20 см.
- По возможности следует проводить закладку выше уровня грунтовых вод, чтобы сократить расходы на земляные работы.
Климатические условия
Во многом глубина закладки фундамента зависит от уровня промерзания и оттаивания грунта. Некоторые виды грунта при замерзании склонны к пучению, то есть к увеличению объема. При строительстве на участках с преобладанием таких грунтов не рекомендуется обустраивать подошву фундамента выше уровня промерзания.
Условия окружающей среды
Также в этой ситуации стоит обратить внимание на уровень грунтовых вод. Глубина заложения фундамента определяется уровнем промерзания грунта, склонного к пучению, только в том случае, если грунтовые воды лежат на глубине более 2 метров от точки промерзания
Конструктивные особенности строения
Глубина заложения ленточного фундамента во многом определяется конструктивными особенностями возводимого здания. В частности речь идет о следующем:
- Предполагаемое строительство подвала, цокольного этажа или других подземных помещений.
- Наличие приямков или оснований для оборудования.
- Имеющиеся подземные коммуникации и глубина их заложения.
- Конструкция фундамента.
- Предполагаемые нагрузки на основу строения.
Заглубление ленты в большинстве случаев выполняется на 50 см ниже подошвы подземного помещения.
При расчете глубины фундамента по перечисленным факторам выбирается максимальное значение из трех и принимается за основу.
Рекомендации для различных фундаментов
Отдельные виды фундаментных конструкций имеют определенные отличительные характеристики и конструктивные особенности. При этом существуют общие для всех типов рекомендации, позволяющие правильно рассчитать глубину заложения фундамента для одноэтажного или двухэтажного дома, различного рода построек подсобного и хозяйственного назначения. Они сводятся к следующему:
- величина заглубления фундамента не может быть менее 50 см, за исключением тех случаев, когда основанием выступает скалистый грунт;
- при расположении нескольких зданий друг возле друга глубина заложения их фундаментов должна быть одинакова. Это необходимо для обеспечения устойчивости строений;
- заглублять фундамент в несущий слой грунта необходимо минимум на 10-20 см, чтобы нагрузка от конструкции полноценно передавалась твердой почве;
- если позволяют условия, то фундамент целесообразно закладывать над водоносным слоем. Благодаря этому можно обойтись без устройства дренажной системы;
- нижнюю часть фундамента целесообразно опускать примерно на 1/5 ниже слоя промерзания, что позволяет предотвратить разрушительное действие пучения и избежать неравномерной усадки строения.
Не стоит углубляться слишком сильно, поскольку особого преимущества в плане надежности это не даст, зато расходы существенно увеличатся.
Ленточный фундамент
Ориентирован в первую очередь на строения, возводимые на однородных слабопучинистых грунтовых основаниях. Мало подходят для глины и насыщенных влагой грунтов с неоднородной структурой.
Базовые параметры, на которые ориентируются при определении глубины ленточного фундамента, следующие:
- величина промерзающего слоя;
- уровень залегания подземных вод;
- насыщенность почвы влагой.
Чем глубже промерзает грунт, и чем ближе к его верху водоносный слой, тем больше вероятности вспучивания земли в период отрицательных температур. Для защиты от этого явления прибегают к заглублению фундаментных конструкций. В нижерасположенную таблицу приведены ориентировочные цифры для разных видов почв.
| Грунт | Величина заглубления, см |
| Слабопучинистый | 50-60 |
| Средне- и сильнопучинистый | 75-150 |
| Залегающий в северных регионах | 180-200 |
Углубляться существенно ниже 200-сантиметровой отметки экономически нецелесообразно.
Столбчатый фундамент
Пригоден главным образом для нетяжелых и невысоких зданий. Состоит из группы железобетонных опор, устанавливаемых в местах стыка стен, в том числе внутренних с капитальными. Между собой оголовки колонн соединяются посредством железобетонного ростверка. Нижняя часть опор погружается в подушку из песчано-гравийно-гравийной смеси.
Фундамент данного типа отличается невысокой стоимостью и простотой обустройства. Кроме того, он подходит для эксплуатации в местностях с проблемными грунтами.
Закладка колонн осуществляется на 20-30-сантиметровом удалении от отметки промерзания. На стабильных грунтах высота опор для одноэтажных зданий составляет в среднем 80 см.
Плитный фундамент
Обладает отличными прочностными характеристиками, надежен, не теряет своих свойств на протяжении длительного времени эксплуатации. Однако закладка сопряжена с затратами большого количества денежных средств и привлечением значительных трудовых ресурсов
Основное преимущество плит состоит в том, что они снижают давление, создаваемое зданием на грунтовое основание, что особенно важно, когда оно слабое
Плитное основание подразделяется на мелкозаглубленное (20-50-сантиметровое расстояние) и глубокозаглубленное (до 100-сантиметровой отметки). Заранее в любом случае подготавливается подушка из песчано-гравийной смеси.
Таким образом, принятие решения относительно того, сколь глубоко должен погружаться фундамент, требует комплексного подхода и учета разносторонних климато-геологических факторов.
Калькулятор онлайн расчета ленточного фундамента
Такой онлайн-калькулятор дает возможность правильно рассчитать параметры будущего фундамента. С его помощью можно определить:
- площадь основания фундамента;
- объем необходимой бетонной смеси;
- армирование (вес, длина, диаметр);
- площадь опалубки и количество материалов для ее сооружения;
- площадь всех поверхностей, что поможет определиться с количеством гидроизоляции;
- подсчет затрат на стройматериалы.
К тому же, при помощи этой программы, можно получить не только расчет фундамента, но и его чертеж.
Онлайн-калькулятор рассчитывает цену щебня и песка за одну тонну, а поставщики указывают стоимость этих материалов за один кубический метр. Так что затраты на эти материалы придется подсчитать ручным способом.
