Как правильно выполнить расчеты
Чтобы определить ширину фундаментной ленты, можно воспользоваться формулой: НЗ/ДС/НСГ, где:
- НЗ — нагрузка здания на грунт. Это сумма «мертвой» и полезной массы, давления ветра и снеговой нагрузки на кровлю.
- ДС — совокупная длина фундамента с учетом внутренних перегородок.
- НСГ — несущая способность грунта.
Полученная толщина фундамента в большинстве случаев будет дробным числом, поэтому его необходимо округлить в большую сторону
Здесь же следует принимать во внимание и материал, из которого будут выполняться стены. К примеру, для возведения одноэтажного дома из газобетона достаточно ленты шириной 20 см
Однако средняя толщина газобетонного блока (ГБ) — 30 см. Фундамента должен быть шире стены, а потому к существующему значению следует добавить минимум 15 см.
Необходимо отметить, что в приложениях к СНиП предусмотрены расчетные значения ширины ленточного основания, исходя из примерной массы и типа грунта. Однако эти показатели носят усредненный характер и их нельзя считать точными. Чтобы определить толщину ленточного основания, и при этом минимизировать вероятность ошибок, проще воспользоваться онлайн-калькулятором или обратиться за помощью к специалисту.
Фундаментные подушки от завода ЖБИ-4: для всех грунтов и любых зданий
Московский завод ЖБИ-4 выпускает широкую номенклатуру фундаментных подушек, которая дает возможность использовать ленточные фундаменты в различных грунтовых условиях, встречающихся в Москве и Московской области. В прайс-лист завода входят сборные железобетонные изделия с трапециевидным сечением:
- высотой 0,3 м;
- шириной от 0,6 до 3,2 м;
- длиной от 0,8 до 2,4 м;
- весом от 0,42 до 3,23 тн.
Ширина верхнего основания подушек, на которое устанавливаются фундаментные блоки, изменяется от 0,42 до 0,8 м. Подушки изготавливаются из тяжелого бетона плотностью 2500 кг/м³ с классом прочности от В10 до В25. Класс прочности бетона зависит от максимально допускаемого давления от подушки на грунт, величина которого может варьироваться от 0,15 до 0,60 МПа.
Армирование изделия производится двумя плоскими сетками из ненапрягаемой арматуры. В зависимости от размеров подушки могут иметь 2 или 4 строповочных петли.
Виды подушек
В зависимости от того, выполняется ли подушка под плитный фундамент (ФБС), под бетон, выбирают оптимальный материал для слоя и его основные характеристики (толщина, высота, упрочнение и т.д.). До того, как обустраивать подушку, необходимо тщательно изучить грунт на объекте, выполнить все расчеты. Традиционно под фундамент подушка выполняется из песка, щебня, сборного/монолитного бетона.
Песчаная
Задумываясь о том, как сделать подушку под бетонную плиту или ленточный фундамент, чаще всего выбирают песок как наиболее простой в работе и доступный материал.
Когда актуальна песчаная подушка:
- Здание предполагается строить одноэтажным, из-за чего возможность уменьшить растраты становится вполне оправданной.
- Дом строят из облегченного материала.
- Уровень пролегания грунтовых вод находится глубоко (при условии, что почвенные воды залегают близко, обязателен дренаж).
Выполняя расчет подушки фундамента, нужно учитывать, что для данного типа работ годится исключительно песок крупной фракции. Мелкий песок использовать нельзя.
О чем нужно помнить, засыпая подушку:
- Поверхность подушки нужно делать максимально ровной, проверяя соответствующими инструментами.
- Слой песка в обязательном порядке тщательно и долго трамбуется.
- Оптимальная толщина подушки из песка – 20-40 сантиметров.
Из щебня
Щебень используется обычно там, где предполагаются немалые нагрузки на фундамент. Щебень выбирают разных фракций, каменные породы тоже могут быть какими угодно. Но наиболее прочной опорой будет щебень из гранита средней фракции.
Как сделать подушку для фундамента из щебня:
- Сначала поверхность траншеи, рва просыпают небольшим слоем (5-10 сантиметров) песка, чтобы обеспечит более плотное прилегание к грунту щебня.
- Песок тщательно выравнивается, хорошо трамбуется.
- Засыпается щебень нужной фракции слоем, толщина которого составляет до 20 сантиметров.
- Засыпка щебнем тщательно трамбуется при помощи соответствующего инструмента.
Щебеночная подушка должна быть шире основания на 30 сантиметров минимум, что обеспечит устойчивость и способность выдерживать немалую массу здания.
Бетонная
Бетонная подушка под дом может быть сборной или монолитной. Сборную делают из специальных трапециевидных блоков, произведенных в заводских условиях. Это максимально надежная опора для каменных домов большой массы. Правда, стоимость такого варианта достаточно большая.
Как укладывают подушки бетонные сборные:
- Сначала тщательно выравнивают почву.
- Засыпают песок слоем до 50 сантиметров (точная цифра зависит от особенностей строительного участка и почвы).
- Устанавливаются фундаментные блоки подушки.
Выполненная таким образом железобетонная подушка получается очень прочной, долговечной, способной выдерживать серьезные нагрузки. В Москве приобрести блоки не составит труда, как и в регионах. Производители предлагают изделия разной стоимости, параметров, с доставкой на объект или без.
Как заливают монолитные бетонные подушки под фундамент:
- Подготовка поверхности почвы – выравнивание, удаление всего, что мешает.
- Засыпка щебня слоем высотой максимум 10 сантиметров.
- Трамбовка щебня при помощи виброплиты.
- Установка деревянной опалубки по всему периметру фундамента. Высота конструкции равна толщине слоя бетона, верхний уровень совпадает с нулевой отметкой основания.
- Прокладка горизонтального и вертикального каркаса армирования для упрочнения конструкции.
- Заливка бетоном, трамбовка слоя, выжидание времени высыхания и полного набора прочности.
Бетонные подушки под фундамент делают из бетона С12-С15. Заливать можно не только в опалубку, но и непосредственно в грунт. Высота армированного слоя составляет минимум 40 сантиметров, чтобы выдерживать нагрузки на сжатие и не деформироваться.
Армируют обычно с использованием стальных прутьев, которые соединяют вязальной проволокой и располагают горизонтально, вертикально. Связывая прутья, удается добиться их неподвижности внутри опалубки до и монолитной конструкции после заливки.
Выполнение монтажа опалубки и арматуры
Схема ленточного фундамента с засыпкой.
На дне траншеи, которая была вырыта, необходимо устроить песчаную подушку, которая способна не только снизить нагрузку на фундамент в межсезонье, распределяя ее на площадь основания, но и сэкономить строительные материалы. Нужно насыпать песок слоем не менее 150 мм, выровнять его поверхность при помощи водяного уровня и утрамбовать, смочив водой. Поверх песчаной подушки есть возможность насыпать слой щебня, после чего проложить гидроизоляцию. Для данных целей можно использовать рубероид или полиэтиленовую пленку. Это поможет усилить прочность ленточного фундамента.
Прежде чем выполнять заливку ленточного фундамента, обязательно необходимо изготовить опалубку из имеющихся материалов. В данном случае может подойти фанера, деревянные доски, куски металлочерепицы и так далее. Опалубку понадобится скрутить шурупами или сбить гвоздями. Шляпки гвоздей при этом необходимо располагать внутри, чтобы была возможность разбирать конструкцию в дальнейшем, а стенки фундамента получились ровнее. Опалубка, которая устанавливается, должна выступать над поверхностью земли приблизительно на 30 см. По всему периметру внутри опалубки следует натянуть веревку на уровне, до которого планируется заливать фундамент. Необходимо сразу позаботиться об отверстиях для водопроводных и канализационных труб. Если этого не сделать, в дальнейшем может понадобиться их прорубывать, нарушая тем самым целостность бетонного монолита.
Следующим шагом необходимо укладывать арматуру.
Схема видов ленточного фундамента.
Процесс выполнения арматурного каркаса должен начинаться с установки арматурных прутьев по всему периметру фундамента с помощью вбивания их в землю. Далее понадобится связать арматурные стержни, имеющие сечение 12 мм, с помощью специальной вязальной проволоки таким образом, чтобы стороны квадратных ячеек были по 30 см. В данном случае не рекомендуется использовать сварку, потому как в местах сварки может появляться коррозия. Вязка проволокой обеспечивает гибкость конструкции в процессе движения грунта. Во время укладки арматуры в траншею необходимо следить за тем, чтобы со всех сторон остался отступ по 5 см. В таком случае арматура сможет быть внутри монолита.
Армирование чаще всего производится по стандартным методам: попарно вертикально (шаг 30 см) либо попарно горизонтально (шаг 200 см). В случае выполнения горизонтального армирования надо установить вертикальные прутья на стыках перемычек.
Преимущества и недостатки плитного фундамента
Ленточный фундамент с плитой по грунту имеет свои сильные и слабые стороны, о которых нужно знать до строительства. Преимущества:
- Сравнительно небольшая сила давления на грунт. Это возможно за счёт пространственного армирования, значительной площади несущей конструкции, простого перенесения подвижек грунта в разные сезоны. Основание должно опускаться и подниматься равномерно – вместе с возводимым домом. Все это предотвратит появление зазоров и трещин в стенах.
- Простое обустройство – заливка плиты занимает относительно мало времени, требует применения стандартного набора техники, инструмента. Напоминаем, что выполнение подобных работ в любом случае лучше доверять профессионалам.
- Высокие эксплуатационные характеристики – плита имеет значительную площадь, выдерживает высокие нагрузки, особенно если стоит на непучинистых устойчивых грунтах.
- Гибкость – в хорошем смысле, то есть плита на почвах в периоды сезонных пучений фактически плавает, приподнимается вместе со строением равномерно по площади.
- Возможность применения плит в качестве черновых полов – и, как результат, снижение расходов на установку лаг. Обязательно утепление плитного пола и его защита от негативного воздействия грунтовых вод.
Плюсов у монолитного фундамента больше, чем минусов Источник domsdelat.ru
Особенности ленточного фундамента
Рассмотрим ленточную основу, так как она чуть более распространена, чем монолитная. Он представляет собой длинный бетонный блок, который без прерываний опоясывает весь периметр участка, где будет непосредственно размещаться постройка.
Лента фундамента проходит непрерывно под всеми внешними и несущими стенами, поэтому такая конструкция не имеет каких-то универсальных размеров, а ее форма, а также глубина залегания каждый раз определяется под конкретную задачу.
Чтобы сделать ленточную основу, требуется сделать траншею и опалубку, обозначив ими нужную линию, а потом ее сразу всю залить бетоном. Частями или слоями лучше не делать, так как это испортит всю конструкцию, уменьшив срок службы.
Наглядное устройство ленточного фундамента
Плюсы и минусы
Универсальность и частота применения ленточного фундамента — не единственное его преимущество, среди которых также учитываются:
- Скорость монтажа.
- Не нужно привлекать спецтехнику.
- Можно сделать своими силами, без профессиональных строителей.
- Есть возможность сделать подвал, цокольный этаж.
- Экономичность (по сравнению с монолитной плитой).
Но есть также недостатки:
- Чем сложнее грунты, тем больше расчетов нужно сделать.
- Строительство на почвах, склонных к проседанию, потребует дополнительного укрепления, что делает проект дороже.
- Требуется хорошая гидроизоляция, теплоизоляция, так как из-за промерзания фундамент может лопнуть, а это полностью его испортит.
Необходимость земельных работ можно записать в недостатки, но так как нужны они не часто и могут делаться вручную, это может быть преимуществом.
У ленточного фундамента есть несколько подвидов, каждый хорошо изучен, легко монтируется, а подбирается под состав почв и климатические условия. Это можно назвать преимуществом, так как позволяет более тщательно рассчитать параметры ленты.
Ленточный фундамент можно сделать своими руками
Область применения
Бетонная лента подходит для зданий из любых материалов, но высотой до трех этажей. Строительство можно проводить на грунтах с любым рельефом, поэтому земельные работы не обязательны. Даже в СНИП говорится, что ленточные виды основ подходят даже для скальных грунтов.
Несмотря на то, что ленточный фундамент не справляется с почвами, склонными к сильному движению, его можно дополнить свайными опорами, тогда он будет так же устойчив, как монолитный. Тот факт, что ленточную основу всегда можно чем-то дополнить и укрепить, расширяет область ее применения.
Определение степени заглубления.
Первый вид основания отличается усиленным армированием и является отличным выбором для больших сооружений, проект которых подразумевает создание подвальных помещений, мансарды или же тяжелых перегородок. Считается, что наиболее оптимальным показателем степени заглубления траншеи для ленты является показатель, который на 20-25 метров превышает уровень глубины промерзания грунта конкретного региона.
На чертежах непременно содержится информация о том, насколько глубоко будет заглублена лента
Важно помнить, что количество расходных материалов для формирования заглубленных опор на порядок больше.
План армирования фундамента ленточного чертеж. Дополнительный чертеж (сложное армирование).
Конечная цель проектирования
Результатом проектирования должен быть:
- сборочный чертеж монолитного фундамента;
- текстовые документы – расчеты и обоснования проекта;
- план разметки фундамента и привязка его к местности;
- план отрывки котлована;
- план сооружения опалубки;
- план размещения материалов на строительной площадке;
- планы доставки и заливки бетона, согласованные по времени.
Расчет фундаментной плиты можно провести методом конечных элементов.
Но проще всего рассчитать фундаментную плиту, используя калькулятор расчета. В нем заложены все нужные формулы и методики.
Некоторые калькуляторы помогают рассчитать нужное количество песка, цемента, щебня, общее количество и стоимость материалов.
По результатам расчётов разрабатывается сборочный чертеж монолитного фундамента и все детализированные чертежи:
- закладных деталей;
- сборочный чертеж и деталировка арматурного каркаса;
- рассчитанная схема размещения готовых каркасных сеток;
- примерное устройство одноразовой опалубки из досок или устройство металлической многоразовой опалубки и схема ее использования т. п.
Требования при отгрузке
Готовые изделия при отгрузке с завода – изготовителя в сопроводительных документах обязательно должны содержать данные, соответствующие следующим требованиям:
- Указан класс бетона не ниже В 10 (максимально допустимый В 25).
- Армирование выполнено сетками из стали классов А 400 (АIII) и проволоки ВрI.
- Расположение монтажных петель по требованиям ГОСТа.
- Допустимые отклонения от заявленных размеров не больше, чем 5 мм – 10 мм.
- На момент отгрузки производителем бетон набрал марочную прочность не меньше 70%.
- Испытания трещиностойкости, прочности, жесткости проведены по ГОСТу 8829.
У каждого готового изделия предел огнестойкости, класс пожарной опасности должны соответствовать показателю, установленному государственным стандартом (для индивидуальных заказов соответствующей рабочей документацией от проектной организации), исходя из заявленного назначения, планируемой области применения.
Все характеристики, указанные в приложенной рабочей документации, подтверждаются расчетами производителя на собственную продукцию или фактическими испытаниями до постановки плит на серийное производство.
Изменение предприятием – изготовителем каких-либо параметров (вида бетона, допустимой толщины защитного слоя раствора для стальной арматуры, класса и Ø используемой прутков), которое способно изменить показатели изделия, запрещается без письменного согласования с разработчиком нормативной документации на серию.
В техническом задании на серийное изготовление ФЛ в зависимости от функционального назначения постройки оговаривается соответствие по дополнительным параметрам, определяющим их защитные качества (тепловое сопротивление, звукоизоляция, защитное покрытие внешней поверхности). В случаях, оговоренных в стандартах или индивидуальной документацией на специальные характеристики изделия, нанесенное антикоррозионное покрытие обязательно выбирается по показателям адгезии к бетону и паропроницаемости.
Виды ленточного фундамента
Среди оснований разной конструкции, застройщик для своего дома зачастую выбирает ленточный фундамент. Ленточное основание строения в основном бывает двух видов:
- ленточный фундамент из сборного железобетона;
- монолитная железобетонная лента.
Железобетонные фундаментные блоки
Сборный железобетон
При установке железобетонных блоков в проектное положение не нужно устраивать опалубку. Технология изготовления блоков включает в себя вибрирование и пропаривание бетона, что гарантирует их прочность.
При возведении ленточного фундамента из сборного железобетона на слабых грунтах блоки опирают на бетонные подушки (широкие плиты). Подушки увеличивают площадь опоры основания дома, тем самым снижают давление на почву.
Фундаментные блоки монолитного железобетона имеют буквенную маркировку – ФБС. Основные габариты ФБС указаны в таблице:
| Длина, см | Ширина, см | Высота, см |
|---|---|---|
| 238 | 30, 40, 50, 60 | 58 |
| 118 | 40, 50, 60 | 58 |
| 88 | 30, 40, 50, 60 | 58 |
Недостатки и преимущества блочного фундамента
Расчёт фундамента из сборного железобетона не может быть экономически точным. Причиной этому является стандартизация размеров железобетонных блоков. Например, если расчёт определил толщину ленточного фундамента 550 мм, а высоту стенки 500 мм, то размер применяемых блоков будет соответственно 600 мм и 580 мм.
Наряду с этим, блочное основание обладает рядом преимуществ перед монолитной лентой:
- значительное сокращение объёмов мокрых процессов;
- отсутствие затрат на опалубочные работы, армирование, приготовление и заливку бетонного раствора;
- всесезонность монтажных работ;
- возведение основания дома производится в короткие сроки и не зависит от времени застывания бетона.
Ленточный фундамент из железобетонных блоков
Если глубина заложения ленты зависит от уровня грунтовых вод, несущей способности грунтового основания, толщины промерзания почвы, то ширина ленточного фундамента определяется исходя из общей нагрузки от строения и толщины наружных стен.
Основные показатели и размеры
Ниже рассмотрим характеристики по размерам, нагрузкам и конструктивным особенностям плитного материала.
Типоразмеры
Размеры фундаментных плит ФЛ, которые наиболее часто применяются в строительстве:
- длина по типоразмерному ряду – 780-2980 мм;
- ширина – 600-3200 мм;
- высота – 300 или 500 мм.
В зависимости от ширины плиты незначительно отличаются по форме.
Если ширина в 600 мм – то продольная поверхность под 90, от 800 до 3200 мм – имеет ломаную форму. Масса изделий колеблется от 420 кг до 5,98 т.
Воспринимаемая нагрузка
Плиты, в зависимости от способностей нести на себе нагрузку от стен здания, крыши делятся на категории.
Стандарт на изделия содержит таблицу в котором усилия измеряются в кгс/см2 или МПА. Величины меняются в зависимости от размера возводимых стен, ширины элементов. Зависимость прямо пропорциональна.
Конструктивные особенности
Конструкция может содержать:
- крепежные элементы;
- стальные прутки.
Это зависит от расположения плит на строящемся объекте, сооружении. Так как железобетонные изделия имеют большую массу, то в их конструкции предусматриваются такелажные приспособления, облегчающие их перемещение, погрузку/разгрузку, транспортировку. Эти параметры оговариваются при заказе.
Возможно выполнение дополнительных отверстий для обеспечения беспетлевого монтажа с учетом особенностей в конструкции подъемной спецтехники.
Стандарт предлагает обязательную для исполнения схему, где указана установка петель. Количество петель 2-4 шт. Их количество зависит от массы плиты. Материал скобы также предусмотрен стандартом.
Требования к армированию
Армирование конструкции выполняется несколькими способами. На выбор способа влияет прочность, геометрические размеры изделия.
предусматривает следующие усилительные варианты:
- 2 сетки свариваются между собой и образуют каркас. Данный способ применяется для изделий шириной от 2-х до 3,2 м.;
- одиночная, плетеная сетка – ширины плит 600-1600 мм.
Возможна установка как сетки, так и каркаса. Расстояние между контуром усиления и поверхностью составляет 3 см и не зависит от параметров плиты. Данный размер обеспечивает нужный размер предохранительного слоя.
Диаметр арматуры:
- А-III – 6-14 мм;
- Вр-I – 4-5 мм.
Преимущества сборного железобетона
Такая технология устройства фундаментов широко применяется в массовом строительстве. При использовании для частного здания может возникнуть ряд проблем, но все они решаемы. Сборный железобетон используется долгое время. Он не утратил актуальности и благодаря следующим качествам:
- относительно простой процесс монтажа (при наличии специальной техники);
- хорошая устойчивость к перепадам температур и механическим повреждениям;
- долгий срок службы;
- доступная цена;
- увеличение скорости строительства, нет необходимости ждать, пока бетон наберет прочность;
- готовые фундаментные подушки изготавливаются с учетом особенностей работы, они хорошо воспринимают сжимающие и изгибающие воздействия.
Фундаментные подушки ФЛ используются уже давно. Строители накопили большой опыт по их применению для строений разного назначения и этажности.
Недостатком такого типа конструкций станет потребность в грузоподъемной технике. Каждая подушка весит от 0,65 до 2,15 тонн, поэтому поднять ее вручную невозможно. Именно по этой причине технология чаще используется в массовом строительстве, где рабочие не испытывают недостатка в машинах и механизмах.
Формула для расчета площади фундамента
В наших расчетах мы будем использовать следующее неравенство:
S>a×F/(b×R), где S – минимальное расчетное значение площади подошвы основания, см2; a – коэффициент надежности (запаса), который принимается равным 1,2; F – нагрузка на основание со стороны построенного на нем дома, значение получается при проведении расчета нагрузки на фундамент; b – коэффициент условий работы, который зависит от типа грунта на строительном участке и конструкции дома. Так, b=1, если дом будет каменным (жесткая конструкция), а грунт – преимущественно пластичная глина; b=1,1 – для деревянных и каркасных сооружений, длина которых больше высоты в 4 раза, грунт – глина пластичная; b=1,2, если соотношение длины здания к высоте меньше 1,5, грунт – глина слабопластичная (или песок небольшой влажности, пылеватый) либо для жестких построек на песчаном грунте; b=1,3 – для любых домов, если грунт – мелкие пески; b=1,4 – для любых длинных построек, если грунт – крупный песок; R – расчетное сопротивление грунта, кг/см2 (данные таблицы, представленной ниже, актуальны при условии, что фундамент будет заглублен на 1,5…2 м.) Но как быть, если мы планируем возводить основание мелкого заглубления на глубину h? В этом случае необходимо сделать поправку по формуле, приведенной ниже: R=0,005R0(100+h/3), где R0 – табличное значение. В данном случае расчетное сопротивление будет меньше, ведь с увеличением глубины ввиду уплотнения грунта его несущая способность увеличивается.
Теперь, независимо от типа фундамента, вы можете подсчитать минимальную его площадь, от которой уже легко отталкиваться в дальнейших расчетах, например, проводя расчет прочности.
Пример расчета площади основания
Предположим, мы решили строить сруб, представленный на рисунке ниже. Исходные данные: сруб 9×3×3 м, деревянный, общая масса (нагрузка на основание) ≈20 000 кг, грунт – пески средней крупности и плотности (R=3,5), коэффициент условий работы принимаем равным 1,3. Фундамент будет заглублен на 1,5 метра для придания постройке устойчивости. Получаем, что S>20000×1,2/3,5×1,3, S>5275 см2 или S>0,53 м2. Принимаем площадь равной 0,54 м2.
на участке имеется существенный уклон, который весьма дорого устранить;
грунт и нежесткая конструкция сруба позволяют воспользоваться таким основанием;
это один из самых дешевых вариантов, который можно сделать своими руками, не прибегая к задействованию тяжелой строительной техники. Да и бетон для фундамента можно приготовить прямо на участке, ведь его объем для столбчатого основания невелик
Рассчитываем количество опор
Принимаем к установке столбы с размерами опоры 0,3×0,3 м. Получается, что площадь подошвы каждого такого столбика будет равной 0,09 м2. Нам потребуется: 0,54/0,09 =6 столбов. Расчет толщины фундамента проводится исходя из условий строительства и проекта дома – об этом мы поговорим в одной из следующих статей.
Наименование геометрического параметра
Пред. откл.
Отклонение от линейного размера
Длина и ширина плиты:
до 1000
± 10
св. 1000 » 1600
± 12
» 1600 » 3200
± 15
Высота плиты
± 10
Размер, определяющий положение монтажной петли на плоскостью плиты
+10; -5
Размер, определяющий положение элементов стальных закладных изделий:
в плоскости плиты
10
из плоскости плиты
3
Отклонение от прямолинейности
Прямолинейность профиля верхней горизонтальной поверхности плиты в любом сечении на всей длине или ширине:
до 1000
2,5
св. 1000 » 1600
3,0
» 1600 » 3200
4,0
2.12. Устанавливается категория бетонных поверхностей плиты А7.
Требования к качеству поверхностей и внешнему виду плит (в т. ч. требования к допустимой ширине раскрытия технологических трещин) — по ГОСТ 13015.0-83.
