От чего зависит оптимальная ширина ленты
Размеры поперечного сечения ленточного фундамента определяются проектным расчетом и зависят от таких факторов как:
- тип грунта на участке застройки;
- глубина промерзания почвы;
- уровень залегания грунтовых вод;
- расчетный вес здания с учетом снегового покрова;
- ветровые нагрузки на стены и кровлю;
- материал, из которого будет возводиться основание.
Для сбора исходных данных приходится использовать справочную литературу, проводить гидрогеологические изыскания на участке.
Ширина ленты и подошвы – в чем разница?
Традиционный ленточный фундамент обустраивается на подошве – платформе из железобетона, которая нужна для равномерного распределения нагрузки от ленты на грунт.
Без подошвы такая нагрузка будет чрезмерной, фундамент будет проседать. Для правильного распределения веса основания подошва должна быть шире самой ленты, обычно в два раза.
От чего зависит ширина подошвы? Этот показатель может увеличиваться для рыхлого, песчаного или илистого грунта. Стандартная ширина подошвы составляет 60 см, но этот параметр не универсальный, так как все зависит от ширины ленты основания. Что касается высоты подошвы, то она обычно составляет 30 см.
Нормативные документы
Ширина ленточного фундамента, прежде всего, привязана к несущей способности грунта. Для плотной устойчивой почвы достаточно добавить по 70-100 мм с каждой стороны от толщины стены для получения оптимальной ширины ленты. А вот при неплотном и рыхлом грунте ее необходимо значительно увеличивать — в некоторых случаях она может достигать 900 мм.
Чтобы избежать большого расхода бетона или каменных материалов, применяют составные конструкции из широкой бетонной опоры внизу и верхней части ленты, ширина которой зависит от толщины стен. Основная проблема широких ленточных фундаментов заключается в невозможности их применения на подвижных пучинистых почвах и при высоком уровне грунтовых вод.
Нормативных документов, которые следует использовать при выполнении расчетов, три:
- СНиП 2.01.07-85 – Нагрузки и воздействия;
- СНиП 2.02.01-83 – Основания зданий и сооружений;
- СП 131.13330.2012 – Строительная климатология.
В первом изложена методика расчета фундамента. Во втором приведены стандартные требования к фундаментным конструкциям. В третьем указана глубина промерзания грунта по климатическим зонам для большинства крупных населенных пунктов.
Получить данные о глубине залегания грунтовых вод, определить тип и структуру грунта можно только на основании гидрогеологических изысканий на участке. Их проводят специализированные организации, проводя пробное бурение на глубину ниже точки промерзания. Услуга эта не дешевая, но воспользоваться ею нужно, поскольку на надежности и безопасности не экономят.
Вводные данные.
Дом с мансардой, деревянной каркасной конструкции на ленточном монолитном железобетонном фундаменте.
Каркасный дом
Состав помещений: 1 комната — 9,47 м2, 2 комната — 6,30 м2, 3 кухня — 6,30 м2, 4 веранда — 9,47 м2, 5 мансарда — 12,15 м2. Высота до потолка 2,65 м. Площадь крыши 55 м2. Окна деревянные, двойные. Двери наружные металлические, внутренние деревянные.
Строительство дома предполагается на суглинистых грунтах с глубиной промерзания до 1,0 м. Расстояние от планировочной отметки до уровня грунтовых вод, в период промерзания грунта, менее расчетной глубины промерзания. Место строительства — Харьковская обл.
Задаем предварительные параметры фундамента исходя из имеющихся геологических условий и принятой схеме его планировки.
Схема фундамента (6,0 м х 6,0 м).
Исходя из наших условий. принимаем предварительные геометрические размеры фундамента: ширина – 0,4 м; высота – 1,1 м. Общая площадь подошвы фундамента: длина 30 м х ширина 0,4 м = 12 м2.
Элементы конструкции и применяемые материалы:
- фундамент – ЖБ ленточный, монолитный;
- цоколь – кирпич;
- стены — деревянные каркасные с наружной обшивкой из вагонки;
- двери: наружные — металлические,
- внутренние – деревянные;
Минимальная ширина
Методика расчета размеров сечения ленты определяет не конкретное числовое значение ширины, а величину, меньше которой она быть не должна. Реальное основание обычно на 10-20% больше, а минимальная ширина ленточного фундамента нужна для определения оптимального значения ширины и снижения расходов на строительство.
Иногда, при плотном устойчивом грунте и получении в расчетах минимальной ширины фундамента 200-250 мм, применяют компромиссный вариант. Строят нижнюю часть узкой, а верхние 300-400 мм определяют толщиной стен. Такой способ можно часто увидеть при строительстве легких бань, веранд и хозяйственных построек.
Методы
Для расчетов применяются различные методы. Один из них – расчет на прочность и устойчивость. В его основе лежит вычисление несущей способности фундамента.
Применяется данная методика в определенных случаях – если строительство здания будет вестись:
- на склоне,
- на скалистом грунте,
- в местности с сильным сейсмическим воздействием.
Вычисления выполняются с применением цепочки сложных формул, осуществляются квалифицированными специалистами.
Существует методика расчета ленточного фундамента по несущей способности грунта. Она представляет собой расчет минимальной площади подошвы ленты, при которой здание вместе с основанием не будет продавливать почву под собой и проседать.
О вычислении ширины ленты и ширины подошвы фундамента будет подробнее рассказано ниже. При таких выселениях применяется таблица несущей способности грунтов.
Вместо расчетов по несущей способности грунтов, которые применяются чаще и являются более простыми, можно применить расчеты по модулю деформации грунта. Это более сложный инженерный процесс, осуществляемый при помощи сложных формул.
Максимальная ширина
В указанных выше нормативных документах понятие максимальной ширины фундаментной ленты отсутствует. Проектный расчет ширины ленточного фундамента должен быть направлен на обратное – определение оптимальных размеров с целью снижения финансовых затрат.
Однако, есть один важный нюанс, который следует учесть при строительстве зданий с обустройством подвала. В этих случаях ограничение максимальной ширины фундамента существует. Оно связано с весовым давлением на грунт и зависит от длины каждой отдельной стены, а также материала, из которого она сделана.
Для стен длиной до 3 метров фундаментная подошва должна быть не более:
- бетонный монолит – 400 мм;
- бетонные фундаментные блоки – 500 мм;
- бутобетон – 600 мм;
- кирпич полнотелый – 750 мм;
- бутовый камень – 800 мм.
Если стены длиной более 3 метра, то максимально допустимая ширина составляет:
- железобетонный монолит – 500 мм;
- бетонные фундаментные блоки – 600 мм;
- бутобетон – 800 мм;
- кирпич полнотелый – 900 мм;
- бутовый камень – 1000 мм.
Эти данные не являются нормативным требованием и взяты из практических наблюдений строителей. Поэтому их следует учитывать при расчетах, но не принимать за безусловные.
Какие данные потребуются для расчета
Кроме климатологических показателей региона, гидрогеологической структуры грунта и определения материала фундаментных стен, для разработки проекта требуется определить полный вес постройки, несущую способность грунта и длину стен.
Определение нагрузки от здания
Весовая нагрузка на ленточный фундамент определяется по простой формуле:
М+П+С+В, где:
- М – мертвая масса здания, включающая вес всех строительных конструкций и элементов, в том числе фундамента;
- П – полезная нагрузка или вес всего, что будет находиться внутри постройки и создавать давление на перекрытия;
- С – максимально возможная масса снегового покрова зимой и в начале таяния;
- В – ветровое давление на стены и кровлю.
Полученный расчетный результат следует умножить на коэффициент 1,2-1,25, обеспечивая 20-25% запаса прочности конструкции ленточного фундамента.
Несущая способность или сопротивление грунта
Этот показатель приводится в нормативной литературе и определяется ГОСТ 25100-95 «Классификация грунтов». Для наиболее распространенных типов почвы он составляет (в кг/см2):
- суглинок – 1,5-2,8;
- глина сухая плотная – 1,6-3,0;
- песок мелкозернистый – 2,2-3,4;
- среднезернистый – 2,5-3,6;
- супесь – 2,6-3,6;
- песок крупных фракций – 3,6-4,6;
- гравий, щебень, галька – 5,1-6,5.
На показатель сопротивления весовым нагрузкам также влияет влажность, текучесть и пористость почвы, которые приходится учитывать при подготовке расчетных данных.
Как создать ленточный фундамент своими руками
Перед началом работ следует запастись всем необходимым для текущих производственных этапов, а также продумать и договорится о доставке материалов для всех последующих. К примеру, понадобятся:
- толстая пленка из полиэтилена, пропилена или рубероид – для гидроизоляционных прослоек;
- деревянные бруски, доски, фанера, гвозди, саморезы – для опалубки;
- арматура, вязальная проволока – для армокаркаса;
- речной песок, мелкий щебень – для подготовки дна траншеи, устройства «подушки»;
- бетонный раствор – для формовки ленты. Его можно приготовить на месте своими силами, соответственно придется еще дополнительно завозить песок, щебень и цемент, либо заказать готовый у производителя с доставкой по нужному адресу.
Пример расчета ширины подошвы под ленточный фундамент
Определение размера опорной фундаментной подошвы производится по формуле:
Ширина = масса здания : длина стен : сопротивление грунта
Предположим, что первоначальные расчеты при сборе данных показали:
- здание из газобетонных блоков с учетом полезной, снеговой и ветровой нагрузки создает весовое давление 165800 кгс;
- общая длина фундаментной ленты в доме 10 х 8 метров с одной поперечной перемычкой составляет 44 метра или 4400 см;
- грунт – сухая плотная глина с несущей способностью 1,9 кг/см2.
На основании этих показателей выполняем расчет ширины ленты для дома из газобетона:
165800 : 4400 : 2,1 = 19,83 см, округляем до 20 см
Получается, минимальная ширина ленты может быть равна 20 см. Однако, толщина газобетонных блоков 300 мм и фундамент должен выступать за края стены как минимум на 5 см. Следовательно, оптимальная ширина подошвы будет равна 400 мм, что обеспечит двойной запас прочности конструкции. К слову, полный просчет ленточного основания представлен тут, а вопрос оптимальной глубины заложения ленты рассмотрен здесь.
Проект и расчеты фундамента
Имея проект будущего дома, необходимо правильно рассчитать базу. Для выполнения всех расчетов в интернете имеется достаточное количество компьютеров, которые облегчают эту работу в режиме реального времени. Необходимо только определить характеристики грунта на строительной площадке, в частности, его несущую способность, глубину промерзания, положение грунтовых вод.
Также необходимо рассчитать вес будущего здания, для которого таблицы являются значениями плотности материалов, используемых в строительстве здания. Рассчитывается масса стен, полов, крыш, отделочных материалов, снеговой нагрузки, мебели, бытовой техники и др.
Результатом должен быть общий вес здания, перенесенного на грунт с помощью свай, и это значение не должно превышать величину несущей способности здания.
В качестве отправной точки для проекта, круглые железобетонные трубы диаметром 30 см могут быть проложены с шагом 1 метр. Необходимо ли увеличивать или уменьшать количество свай и их диаметры, и выводится расчет.
Узнайте, как сделать свайно-полосовой фундамент: //6.com///-Свайный.html
