Среди всех видов оснований под дом, баню, дачу или коттедж самым распространенным является ленточный фундамент.
Он обладает высокой прочностью, выдерживает низкие температуры, служит много десятков лет, более прост в строительстве, чем свайный или плитный.
Но все это справедливо, если параметры ленточного фундамента для дома рассчитаны правильно — это касается и его ширины.
Факторы, влияющие на показатель
Ширина ленты – один из определяющих прочность, выносливость и другие характеристики фундамента.
В свою очередь, она зависит от многих факторов:
характеристики грунта – чем он пучинистее, мягче, тем массивнее должна быть лента;- общая площадь дома;
- толщина несущих конструкций – фундамент должен быть несколько шире стен, чтобы «запаса» хватило на фасадную отделку;
- тип армирования ленты – между продольными прутьями выдерживается промежуток не меньше 200 мм, поэтому количество продольной арматуры влияет на ширину ленты;
- предполагаемые нагрузки на основание;
- площадь подошвы фундамента.
Все перечисленные факторы нужно учитывать при расчетах. Облегчить работу помогут СП и СНиП, на которые нужно ориентироваться при проектировании основания.
Ленточный фундамент для частного строительства
Ленточный фундамент характеризуется высокой устойчивостью. Его надёжность зависит от глубины погружения в почву. Подходит в основном для строительства невысоких зданий, выдерживает внушительные нагрузки.
Если на месте будущей стройки находится пучинистая почва и уровень грунтовых вод мелкий, то будет укладываться мелкозаглубленный ленточный фундамент. Этот фундамент заглубляется в грунт почти на полметра, и возвышается над землёй на тридцать сантиметров.
Если уровень грунтовых вод глубокий, то укладывается заглублённый фундамент. При необходимости глубины ленточного фундамента свыше 2 метров целесообразно использовать другие типы фундаментных оснований.
После составления плана, уточнения типа грунта и глубины залегания подземных вод можно производить расчёты.
Надёжность ленточного фундамента зависит от глубины погружения в почву
Расчёт размеров фундамента: ширина, длина, глубина
Для расчёта ленточного фундамента необходимо определить следующие параметры:
- ширина фундамента;
- длина фундамента;
- глубина заложения фундамента, высота цоколя, общая высота фундаментного основания.
Ширина фундамента зависит от ширины стен будущего строения (она должна на 100 мм превышать толщину несущих стен), от площади подошвы основания и наличия арматуры в конструкции фундамента.
Стандартной толщиной фундамента принято считать 400 мм.
Длина фундамента равна сумме длин всех стен планируемого строения.
Самое сложное в расчётах – вычислить глубину установки бетонного основания.
Ширина фундамента должна превышать на 100 мм толщину стен
Глубина фундамента; какие параметры берутся в учет
Глубина заложения фундамента зависит от самого строящегося здания, климатических условий, почвы и глубины подземных вод. Также на этот параметр влияет наличие подвала, отопления, количество этажей и общая масса.
Из-за морозного пучения почвы фундамент необходимо заглублять ниже уровня замерзания грунта на 15-20 см. Для расчёта глубины фундамента в этом случае понадобятся данные по глубине промерзания земли на месте строительства. Эта информация есть в свободном доступе.
Если глубина промерзания превышает 2 метра, то либо выбирают другие варианты, либо закладывают ленту выше уровня промерзания. Однако, в таком случае придётся утеплять цоколь, фундамент и обустраивать отмостки. Отмостки вокруг фундамента готового дома позволят задерживать и отводить лишнюю воду и будут закрывать и предохранять близлежащую почву от насыщения влагой, что снизит пучение грунта и теплопотери здания. Причём глубина фундамента, как правило, составляет меньше метра.
Высота цоколя в среднем составляет 300 мм. Общая высота фундамента складывается из глубины заложения и высоты цоколя.
Глубина фундамента зависит от массы здания, почвы, климатических условий и подземных вод
Для расчёта бетона на ленточный фундамент потребуются следующие данные: объём ленточного фундамента и массу 1 м² непосредственно применяемого состава бетона.
Расчёт объёма фундамента проводится на основании длины, ширины, глубины и схемы фундамента.
Требования СП и СНиП
Проектирование основания ведется по СНиП 2.02.01-83. Этот документ регламентирует все параметры фундамента, включая ширину. Эти параметры рассчитываются по предельным состояниям: несущей способности и деформациям, учитывая действие силовых и неблагоприятных факторов.
Расчет фундамента по несущей способности проводится в таких случаях:
- Основание будет испытывать существенные горизонтальные нагрузки (есть подпорные стены, основания распорок и так далее).
- Дом строится недалеко от откоса или на откосе.
- На участке скальный или пучинистый грунт.
Расчет по деформациям предусматривает определение допустимого предела относительного или абсолютного смещения фундамента, при котором возможна эксплуатация дома.
Учитываются такие деформации:
- просадки;
- оседания;
- осадки;
- сочетание подъема и осадки;
- провалы;
- горизонтальное смещение.
Для расчетов в СНиП приводятся таблицы и формулы, используя которые можно вычислить оптимальную ширину фундамента. В среднем, ширина ленты для стандартного двухэтажного дома составляет 0,4 м. Расчеты также проводятся по СП (Своду правил), основанном на СНиП и ГОСТ.
Размеры ленточного фундамента: расчеты и проектирование
Заливают основания этого типа таким образом, чтобы на ленты в последующем опирались все внешние и внутренние стены дома. При проектировании, помимо глубины заложения, определяются с шириной фундамента, а также высотой цоколя. Расчет показателей при этом производят с учетом:
- веса здания;
- несущей способности грунта.
Вес здания определяют путем сложения:
- веса использованных для строительства материалов;
- самого фундамента;
- снега зимой;
- всех предметов, которые в последующем будут находиться в доме (в среднем — 180 кг/м2).
Далее найденную таким образом общую массу дома делят на предполагаемую площадь фундамента (длину умножают на ширину). Таким образом получают удельную нагрузку на 1 см2. Далее по специальной таблице узнают, выдержит ли грунт под фундаментом такое давление.
Если несущая способность грунта меньше, чем нагрузка от дома, в проект вносят необходимые корректировки. То есть пересматривают ширину фундамента в большую сторону.
Размеры ленточного фундамента относительно толщины стены могут быть разными. К примеру, довольно-таки часто возводятся малоэтажные дома, у которых кирпичи фасадов выступают за пределы ленты основания на несколько сантиметров. Иногда фундамент, наоборот, может быть шире стен. Таким образом производится его заливка тогда, когда в последующем, к примеру, фасады предполагается облицовывать декоративным кирпичом. Но все же чаще всего при строительстве домов в наше время вертикальные плоскости цоколя и стен совпадают.
Минимальное значение
С учетом рекомендаций и регламентов СНиП, СП можно вывести минимальные значения ширины оснований. Какой должна быть минимальная ширина фундаментной ленты?
Значения следующие:
- 30 см для дачного дома,
- 25 см для садовой постройки,
- 50 см для двухэтажного коттеджа,
- 65 см для 2-3 этажного дома.
Максимальное
Нормативные документы не регламентируют максимальное значение ширины основания, поэтому расчеты ведутся, исходя из финансовых возможностей застройщика и минимальных значений, по принципу достаточности.
Оптимальным вариантом является минимальное значение ширины, рекомендуемое для конкретной постройки, плюс 15%. Превышение возможно, оно увеличит несущую способность фундамента, но потребует гораздо больших финансовых вложений.
Но есть и ограничивающий фактор: собственный вес основания, который окажет сильное влияние на грунт, в результате чего конструкция просядет. Поэтому не рекомендуется значительно превышать расчетные значения.
Просадку слабонесущего грунта можно предотвратить, путем увеличения подошвы основания, без увеличения ширины ленты.
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.
Какие существуют разновидности
Классифицируются основания этого типа в основном по двум признакам:
- виду использованного для возведения материала;
- степени заглубленности.
Возводиться ленточные фундаменты могут из кирпича или бетона. Также в качестве опоры под здания достаточно часто используются сборные железобетонные конструкции этого типа.
Кирпич для возведения ленточных фундаментов применяется исключительно керамический полнотелый хорошего качества. Бетонные конструкции этого типа являются наиболее популярной разновидностью и заливаются под зданиями и сооружениями чаще всего. Для усиления прочности таких лент на растяжение используется металлическая арматура.
Сборные железобетонные основания домов собираются из длинных прочных блоков. Последние укладываются в траншее в ленту с соединением арматурой и заливкой стыков бетоном.
Размеры ленточных фундаментов определяются, конечно же, в том числе и их высотой. Возводиться под зданиями могут как обычные конструкции этого типа, так и мелкозаглубленные. В частном домостроении, к примеру, наиболее популярным является второй тип оснований.
Такие фундаменты заглубляются в землю обычно не более чем на 30-40 см. Разумеется, возводить такие основания допускается только на очень надежных прочных грунтах. Обычные ленточные фундаменты заливаются на глубину ниже промерзания почвы — то есть на 0.7-1.5 м, в зависимости от региона.
Какие данные потребуются для расчета?
Для получения этого значения нужно предварительно рассчитать многие показатели основания. Для этого сразу определяют:
- высоту,
- материал цоколя,
- наличие или отсутствие подвала,
- его площадь.
Также составляют список материалов для гидроизоляции, теплоизоляции, внутренней и наружной отделки и так далее. По всем материалам нужно найти их удельный вес. Эти данные потребуются для определения нагрузки на фундамент.
Нагрузки на основание
Этот показатель состоит из массы материалов, полезной и снеговой нагрузки.
Для расчетов суммируют массу всех используемых материалов для строительства:
несущих и внутренних стен,- перекрытий,
- материалов пола,
- потолков,
- стропил,
- кровли,
- внутренних элементов здания,
- изоляции,
- отделки,
- фундамента и цоколя (на этом этапе цифры ориентировочные),
- крепежа.
Естественно, предварительно составляется план дома, с указанием его площади, этажности, толщины стен и перекрытий, всех внутренних и наружных архитектурных элементов.
Данные по массе тех или иных материалов легко найти в соответствующих таблицах. В среднем, показатели такие:
- деревянные перекрытия – 100-150 кг/см2;
- плиты ПК – 500 кг/см2;
- каркасные стены – 300 кг/см2;
- стены из бруса, бревна – 600 кг/см2;
- стены из газобетона – 600 кг/см2;
- из пустотелого красного кирпича – 1400 кг/см2;
- из полнотелого кирпича – 1800 кг/см2.
Расчет общей массы производится путем умножения удельного веса на занимаемую материалом площадь, или объем, что используется чаще.
После этого рассчитывается полезная нагрузка, то есть, общий вес мебели, техники, людей. Но чтобы избежать долгих поисков пользуются средним значением – 180 кг/м2. Это значение умножают на площадь дома – так получают нужное значение.
Чтобы найти снеговую нагрузку, пользуются готовыми данными по регионам, которые несложно найти в сети. Но так как угол наклона кровель в домах разный, нужно использовать коэффициенты 1 или 0.
Первый берется для крыш с углом наклона до 25 градусов, в этом случае данные из таблицы снеговой нагрузки берутся без изменений. Второй коэффициент используется при угле наклона кровли более 60 градусов, снеговую нагрузку можно не учитывать. При угле от 25 до 60 выбирают значение от 0 до 1.
Для полного расчета общая площадь кровли умножается на показатели средней снеговой нагрузки и выбранный коэффициент.
Несущая способность или сопротивление грунта
Это еще один параметр, определяющий ширину ленты. Он зависит от типа грунта и уровня грунтовых вод. Дорогостоящее геодезическое исследование проводить не обязательно, достаточно взять пробы грунта с помощью бурения или отрывка шурфов.
Для исследования берут пробы почвы на 50 см ниже ориентировочной глубины залегания основания. Анализ грунта проводится по стенкам шурфа – ямы прямоугольной формы.
Для исследования берут несколько точек участка, отведенного под застройку. Первый шурф делают в самой нижней точке. Чем больше шурфов, тем точнее будет анализ. Он же позволяет выявить высоту грунтовых вод.
Определив типы имеющегося грунта, можно найти его несущую способность.
Данные находятся в таблице ниже:
| Грунт | НС, кг/см2 |
| Глина | 6,0 |
| Галька+глина | 4,5 |
| Гравий | 4,0 |
| Песчаный крупнозернистый | 6,0 |
| Песчаный среднезернистый | 5,0 |
| Песчаный мелкозернистый | 4,0 |
| Суглинок, супесь | 3,5 |
Грунты с несущей способностью менее 3,5 не подходят для строительства ЛФ. К таким почвам относят песчаный пылеватый, просадочный насыпной уплотненный и неуплотненный грунт. Если на участке – такие почвы, обустройство ленточного фундамента не рекомендуется, строят плитный, свайный или свайно-ленточный.
Расчетная высота фундамента
Расчетная глубина, ширина и высота ленточного основания для дома из пеноблоков, кирпича или бруса в средней полосе
Высота такого основания должна быть достаточно большой, чтобы выдерживать горизонтальные грунтовые подвижки и воздействие грунтовых вод. Высоту ленточного фундамента, зная глубину промерзания грунта, также не составит труда посчитать. Но при начале строительства фундамента, высота будет совсем иной, и вот почему. Она состоит из следующих слоев:
- Сначала нужно делать на дне траншеи песчано-гравийную подушку, на которой будет лежать сам фундамент. Толщина слоя варьируется в пределах 25 − 40 см (в зависимости от типа грунта), а это уже дополнительная высота конструкции.
- Глубина промерзания почвы (справочные данные).
- Также нужно делать цоколь в пределах до 30 см, иногда больше, что зависит от типа грунта и дизайнерских решений.
Теперь, когда есть все необходимые параметры будущего ленточного фундамента, посчитать необходимое количество арматуры и бетонного раствора для его обустройства несложно. Если провести заливку строго по технологии, тогда основание прослужит максимально возможный срок.
Как рассчитать?
При расчетах пользуются формулой S>γn F/γc R0. Значения следующие:
γn – значение коэффициента надежности, равняется 1,2.- F – нагрузка на фундамент, которую получают, складывая вес конструкций, мебели, техники и другой обстановки, проживающих в доме людей, снеговую нагрузку и так далее.
- γc – значение коэффициента условий эксплуатации, подбирается исходя из типа грунта, указывается в расчетных таблицах СНиП (песок – 1,4, глина – 1).
- R0 – табличное значение условного сопротивления грунта, находится в приложениях к СНиП.
По этой формуле находят общую величину площади лента. Это значение делят на общую длину основания, с учетом участков под внутренние стены и другие участки, если они есть. В результате получают минимальное значение ширины ленты, которое рекомендуется увеличить на 15% или более.
Размеры блоков ленточного фундамента
Сборные основания этого типа возводятся из стандартных блоков. Такие конструкции доставляются на участок с помощью спецтехники. Приобрести их можно на предприятиях, занимающихся изготовлением железобетонных изделий.
В маркировке таких блоков всегда присутствуют буквы ФЛ. Размеры ленточного фундамента этого типа определяются стоящими после них цифрами. Балки ФЛ6-24, к примеру, имеют габариты 240 х 60 х 30 см, ФЛ8-12 — 118 х 80 х 30 см и т. д.
Таким образом, определяет размеры блоков сборного ленточного фундамента ГОСТ. Расчеты в данном случае производятся по тому же принципу, что и в отношении монолитных оснований этого типа.
В некоторых случаях могут использоваться при возведении сборного ленточного фундамента и плиты. Размеры такие железобетонные конструкции также имеют стандартные. Ширина их может варьироваться в пределах 600-3200 мм. Используются железобетонные конструкции этого типа для распределения нагрузки от стен.
Средние значения для разных типов домов
В зависимости от типа грунта, строительными нормами рекомендованы такие значения ширины ленты:
- Для садовых построек, бани – от 25 см до 65 см.
- Для дачи в 1 этаж с мансардой – от 30 см до 85 см.
- Для двухэтажного коттеджа – 50-60 см.
- Для дома в 2 или 3 этажа – 65-85 см.
Ориентируясь на эти цифры, можно проводить расчеты, учитывая тип грунта на участке. Чем ниже его несущая способность, тем шире должна быть и лента фундамента, и его подошва. Также многое зависит от используемых материалов для возведения стен, перекрытий – при меньшей массе можно взять меньшее из значений.
К примеру, для коттеджа в 2 этажа, построенного по каркасной технологии, берут ширину ленты 50 см, а для такого же дома, но уже из кирпича – 60 и более см.
Определение типа грунта
Расчет ширины и глубины фундамента в зависимости от промерзания грунта
От типа грунта зависит не только глубина устройства основания, но и ширина несущей подошвы. Так как существует фактор пучения почвы в зимний период, а это свойство грунта может привести к непоправимым разрушениям фундамента и дома.
Определить тип грунта можно не только с помощью специалистов, но и кустарными способами. Для этого достаточно взять землю и смочить ее водой, а затем согнуть в кольцо. Глина сохранит свою структуру. Суглинок рассыпается на несколько частей, а песчаный грунт сразу рассыплется в порошок. Так можно определить структуру почвы. Песчаный грунт с фракцией 1,5 мм отлично выдерживает большие нагрузки, он оптимален для возведения ленточных фундаментов и не содержит много влаги.
Затем, нужно определить глубину залегания грунтовых вод. Для этого можно подойти к ближайшему колодцу и замерять глубину водного пласта, это должна быть максимальная высота залегания грунтового горизонта. С помощью небольших математических расчетов будет рассчитана глубина водоносного пласта.
Можно и не делать анализ состава почвы самостоятельно. Достаточно обратиться в геодезическую службу. Она даст полную карту состава почвы с учетом даже глубины промерзания почвы, а этот параметр для выбора глубины залегания подошвы будет считаться ключевым.
