Расчет ширины ленточного фундамента

Монолитные и сборные фундаменты ленточного типа являются наиболее распространенными в малоэтажном строительстве. Это объясняется оптимальным соотношением надежности, несущей способности и финансовых затрат на строительство.

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.

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.

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.

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/см 2 ):

• 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.

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/см 2 .

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.

Усредненные значения ширины ленты для различных типов построек

Как показывают результаты эксплуатации здания, средняя ширина монолитного ленточного фундамента, в зависимости от типа грунта и размеров постройки, составляет:

Бани, веранды, гаражи, сараи и другие легкие хозяйственные постройки:

• на плотном грунте и глине – 250 мм;
• суглинки – 300 мм;
• песок и супеси – 350 мм;
• рыхлый песок, насыпные грунты – 450 мм.

Ширина ленты фундамента для одноэтажного дома из газобетона и легких каркасных зданий:

• плотный грунт и сухая глина – 300 мм;
• суглинки – 350 мм;
• крупно- и среднезернистый песок и супеси – 400 мм;
• рыхлый песок, плохо уплотненный насыпной грунт – 450 мм.

Под кирпичный дом высотой до двух этажей:

• плотные типы грунта – 500 мм;
• супеси и слежавшиеся пески – 600 мм.

Для строительства тяжелых домов на рыхлых, пучинистых и неустойчивых грунтах от ленточного основания лучше отказаться и подобрать другой тип основания. Однако, сначала обратитесь за консультацией к опытному специалисту. Не исключается, что в ваших расчетах есть ошибка.

Строительство ленточного фундамента для каркасного дома

Ленточный фундамент, если позволяет тип грунта и площадь строения — удачное решение для каркасного строения.

Этот вариант сооружения основания позволяет существенно снизить финансовые и трудовые затраты.

В статье разберем детали, связанные с возведением ленточного фундамента при строительстве каркасного дома. Плюсы, минусы основания и какие ошибки могут возникнуть в процессе монтажа.

Особенности основания

Такое основание — сплошной контур замыкающихся блоков, между собой скрепленных раствором цемента с песком. На ленточном фундаменте располагают все несущие конструкции здания. Основная функция сооружения состоит в равномерной передаче на землю нагрузки каркасного дома.

Устройство

Ширину ленты делают такой, чтобы она превышала на 10 см толщину стен.

Категорически запрещено свисание каркаса далее опорной основы здания. Выполняя предварительные расчеты, определяют ширину подошвы бетонных блоков.

Одновременно рассчитывают арматурный каркас. На суммарный диаметр пояса влияет площадь сечения основания.

Используют стержни диаметром 10–14 мм, располагая их вдоль блоков. Чтобы гарантировать совместную работу стрежней, закладывают в горизонтальной, а также вертикальной плоскости и поперечное армирование. Для него применяют более тонкие пруты — 6-10 мм диаметром.

В ленте не должны присутствовать вертикальные швы. Когда невозможно сразу выполнить заливку, бетон размещают горизонтальными слоями.

Условия использования

Малозаглубленный вариант ленточного фундамента подходит при возведении каркасного дома на участке, имеющем спокойный рельеф.

Рационально его использование на крупнозернистых песках, скальных породах, не текучих глинах. Когда почва склонна пучится и увлажняться, рекомендовано укладывать ленту на сваи, поверх которых выполнен ростверк.

Достоинства и недостатки

Преимущества сплошной «ленты»:

• высокая надежность;
• низкая стоимость;
• не продуваемый ветрами цоколь;
• привычная строительная технология.

Минусы такого основания:

• проблематично сооружать его при наклонном рельефе участке;
• повышенные требования к изготовлению опалубки;
• невозможность возведения фундамента без помощи бригады рабочих;
• для доставки бетона требуется заказывать спецтранспорт.

Требования

Когда принято решение возводить ленточный фундамент, желательно предварительно ознакомиться с требованиями к такому виду основания.

В этом вопросе помогут следующие стандарты и нормативы:

• строительные действия, необходимые при создании железобетонных оснований, описаны ГОСТ 13580-85;
• нормы, касающиеся фундаментов здания, определены СНИП 2.02.01.83;
• документ, содержащий нормативы сооружения ограждающих и несущих построек именуется СНИП 3.03.01-87;
• все остальные требования по возведению фундаментов присутствуют в документе СНИП 3.02.01-87.

Если скрупулезно следовать перечисленным документам, переживать за гарантированную надежность строительного проекта никогда не придется.

Габариты и заглубление ленты

Поскольку каркасные дома легкие, фундамент под них не нужно сильно заглублять. Достаточно выдержать размер 0,4–0,7 м.

При возведении строения в северном климате, когда почва сильно промерзает, необходим иной подход.

Используют формулу, заключающуюся в том, что подошва фундамента обязана располагаться ниже сезонного промерзания грунта на треть метра.

Также заглубленные основания используют, когда запланировано соорудить под зданием подвал. В такой ситуации бетонная лента становится его стенами.

Не рекомендуют закладывать фундамент ниже 2,5 м от уровня почвы. Если прочные пласты земли находятся глубже, ленточное основание заменяют иным вариантом фундамента — столбчатыми опорами.

Каркасные строения закрепляют поверх обвязки, расположенной на ленте. Ее делают из деревянного бруса либо железобетонной балки. Чтобы повысить прочность сооружения, делают шире непосредственно бетонную конструкцию. Когда каркас планируют облицовывать кирпичом, ширину ленты увеличивают, делая ее до полуметра.

Высота фундамента обязана превышать его ширину минимум вдвое, поэтому при обычных условиях строительства ее габариты составляют 0,6–1,2 м.

Пошаговая инструкция и схема монтажа своими руками

Рекомендованы такие стадии сооружения прочного ленточного фундамента, служащего опорой каркасного дома:

Разметка фундамента. После приготовления всех необходимых материалов, рабочего инструмента, требуется выполнить разметку здания, определяя расположение фасадов и стен. Требуется четко понимать, где предстоит заливать фундамент.

Одновременно нужно рассчитать его размеры. После выполненного расчета делают разметку на местности очертаний фундамента. Используют для работы колышки с веревкой. Сразу намечают линию, которая больше габаритов несущих стен примерно на 10 см. сразу же контролируют, чтобы углы получились прямыми.

Удобнее это делать лазерным измерителем, хотя многие просто измеряют, а затем сравнивают диагонали. Завершением этой стадии становится копка траншеи на полметра в глубину. Внизу ее засыпают и трамбуют, поливая водой, песчаную подушку.

Гидроизоляция фундамента. Первым делом по боковым плоскостям траншеи нужно уложить гидроизоляцию. Традиционно в ее качестве используют рубероид, хотя у него присутствует существенный недостаток — спустя пару лет материал начинает отслаиваться, поэтому приходится повторять процесс защиты фундамента от влаги.

Новые технологии предлагают применять пенетрон, добавляя его непосредственно в смесь бетона. Такой продукт сделает фундамент навсегда непроницаемым для грунтовых вод.

Устройство опалубки. Поверх гидроизоляции монтируют вертикально обрезные пятисантиметровые доски. Их лучше сбивать доски изнутри, направляя гвозди наружу. Между досками нельзя оставлять никаких щелей. Принято для опалубки применять древесину хвойных пород, хотя иногда используют также ольху либо осину. Доски обязаны быть сухими, их максимальная длина — 150 см. Над поверхностью земли опалубка возвышается на треть метра.

Армирование. Внутрь готовой опалубки размещают арматуру, предварительно удалив с нее грязь и ржавчину. Прутки связывают проволокой. Вязать ее удобнее автоматическим пистолетом, хотя подойдут и обыкновенные пассатижи. Примерно 5 см арматурного пояса вверху оставляют без металлического каркаса, чтобы гарантировать полное покрытие бетоном сетки.

Бетонирование. Когда подготовительные работы завершены, внутрь опалубки начинают заливать бетонный раствор. Для его приготовления необходим цемент М300, крупнозернистый песок, щебень и вода. Рекомендовано в замес добавлять пластификаторы, обеспечивающие готовому фундаментному поясу дополнительную прочность. Консистенция бетонной смеси обязана напоминать видом густую сметану — не жиже ее и не суше.

Готовый раствор заливают внутрь опалубки, там его разравнивают. Поскольку количество смеси значительное, делают несколько заходов с разрывами между ними максимум в сутки. Требуется постоянно контролировать, как себя ведет неостывший монолит.

В качестве уплотнителя массы применяют вибратор. С его помощью удаляют пузырьки воздуха, предотвращая появления пор в монолите. Когда фундамент схватывается, его накрывают пленкой либо иным водонепроницаемым материалом, чтобы предотвратить развитие трещин.

Застывает смесь примерно двое суток, а вот окончательную прочность фундамент сможет набрать лишь через месяц.

Желая одновременно с домом соорудить баню, нужно после завершения заливки основания под жилое строение начать обустройство ленточного фундамента и для этого здания.

Советы и ошибки

Когда решено возводить каркасный дом самостоятельно, не следует торопиться начинать работу. Сначала проштудируйте необходимую литературу, расспросите знакомых-строителей, узнайте обо всех нюансах этого мероприятия у друзей, прошедших такие жизненные этапы.

Дальше действуйте по схеме, не допуская распространенных ошибок:

1. Чаще всего строители некачественно выполняют уплотнение песчаной засыпки, из-за чего происходит ее осадка.
2. Нередко доморощенные мастера используют для экономии неподходящую марку бетона. Иногда и недобросовестные поставщики привозят некачественный материал.

Профессионалы рекомендуют всегда заказывать бетон более тяжелый — если в проекте указан М200, лучше применять М250. Стоимость их не сильно различается, зато появляется шанс, что купленный материал обеспечит требуемую прочность.

Домовладельцы стремятся сократить расходы, игнорируя гидроизоляцию основания. Это неправильно, поскольку из-за такого действия существенно снизится срок службы фундамента.

Полезное видео

Что еще нужно знать о монтаже ленточного фундамента для каркасного дома смотрите в видео:

Заключение

Ленточный фундамент — прекрасная альтернатива дорогим основаниям при возведении здания каркасного типа. Он несложен в изготовлении и относительно недорогой. Изначальную надежность конструкции удается еще повысить, если применять гидроизоляцию, дренаж, теплоизоляцию, а также засыпку бетонного цоколя.