Глубина заложения фундамента — как расчитать, определить, тип, видео

На начальных этапах проектирования определяется глубина заложения ленточного фундамента, его тип и обустройство. Эти данные необходимы для дальнейших расчётов ленточного фундамента по статическим и динамическим нагрузкам. Здесь учитываются такие факторы, как: глубина сезонного промерзания, статический уровень подземных грунтовых вод, класс строения, сейсмичность района, геология грунтов.

Особенности ленточного фундамента

Основание ленточного типа представляет собой замкнутую по контуру ленту. Устройство ленточного фундамента выполняется по периметру будущего строения и под всеми стенами. Обычно он сооружается на грунтах с хорошими показателями несущей способности, не подходит для болотистых почв. Под ленту необходимо обустроить подушку из песка средней крупности с послойным (каждые 100 мм) виброуплотнением.

Рисунок 1. Внешний вид ленточного основания

На грунтах с высокими прочностными характеристиками грунтов ленточное основание может сооружаться даже для строительства многоэтажных зданий – до 9-12 этажей.

Глубина ленточного фундамента определяется индивидуально в зависимости от характеристик возводимого на нем здания, предполагаемых нагрузок, уровня промерзания почвы на участке застройки, наличия подвальных помещений и т.д.

Схема армирования ленточного фундамента

Для правильного расчета арматуры в железобетонной ленте, необходимо рассмотреть типичные схемы армирования ленточных фундаментов.

Для частных малоэтажных домов в основном используются две схемы армирования:

  • четырьмя стержнями
  • шестью стержнями

Согласно СП 52-101-2003, максимальное расстояние между соседними прутами арматуры, расположенными в одном ряду должно быть не более 40 см (400 мм). Расстояние между крайней продольной арматурой и боковой стенкой фундамента должно быть 5-7 см (50-70 мм).В таком случае, при ширине фундамента более 50 см, целесообразно применять схему армирования шестью стержнями.

После выбор схемы армирования необходимо подобрать диаметр арматуры.

Этапы возведения ленточного основания

Грамотно просчитанные размеры фундамента под дом из бруса обеспечивают высокий запас прочности будущего здания. А это определяет безопасность его дальнейшего использования.

Чтобы правильно рассчитать необходимые материалы для ленточного фундамента, воспользуйтесь калькулятором:

Разметка участка под фундамент

На начальном этапе возведения ленточного фундамента для дома из строганного бруса, потребуется осуществить разметку строительной площадки, исходя из размеров основания.

Этапы возведения ленточного основания

Очищаем участок от мусора и делаем разметку фундамента

Обратите внимание! Намечать границы будущего строения нужно с особой точностью, так как возможности исправить ошибки после возведения фундамента не будет.

  • Леску требуется закрепить на арматуре;
  • Используя нивелир, следует выбрать прямую под ноль фундамента;
  • Установка обноски осуществляется на расстоянии 1 — 1.5 м. от фасада здания;
  • Вначале нужно снять растительный слой грунта и выровнять площадку;

Обратите внимание! Ширина фундамента под дом из бруса рассчитывается, исходя из конструкции стен здания, однако не менее ширины стены, которую увеличивают на 10 см.

  • После разметки периметра, в землю следует вбить арматуру;
  • Далее необходимо проверить углы фундамента и натянуть леску;
  • Потом стоит разметить внутренние границы и перегородки фундамента, помня о его ширине. Ширина ленточного фундамента под дом из бруса обычно колеблется в пределах 30-40 см.

Подготовка котлована

Этапы возведения ленточного основания

Стандартная глубина заливки фундамента деревянного дома равняется 0,4 м, а толщина песчаной подушки соответствует 10-15 см.

В результате, должен получиться котлован с глубиной:

  • в нижней его точке в районе 0,55 м;
  • а в верхней — 0,7 м от поверхности земли.

Уровень днища необходимо выровнять согласно уровню горизонта.

Вырытый котлован под ленточный фундамент

Если умножить общую длину котлована на среднеарифметическое значение глубины, то получим кубатуру земляных работ. Так же сюда будет входить значение, полученное путем умножения высоты песчаной подушки на ее толщину.

Этапы возведения ленточного основания

Песчаная подушка

Для того, чтобы сократить нагрузку на фундамент под брусовой дом во время сезонного вспучивания почвы используют песчаную подушку. Ее верхнюю часть потребуется хорошенько утрамбовать, выровняв при помощи уровня.

Устройство песчаной подушки

Совет! Умножив длину траншеи на ее ширину и толщину подушки, можно понять, сколько песка потребуется. Однако рассчитывать этот параметр впритык не стоит, во время строительных работ песок всегда пригодится.

Сооружаем опалубку

Опалубка – это съемная или постоянная конструкция, которая придаст бетону форму:

Этапы возведения ленточного основания
  • При помощи саморезов собираются торцевые части щитов. Такая технология позволяет не допустить неплотное прилегание элементов конструкции, и проникновение раствора в щели между ними;
  • После того, как щиты будут собраны, их нужно укрепить при помощи распорок;
Читайте также:  7 советов по выбору вида фундамента для частного дома

  • Так же важно зафиксировать своими руками на внутренних стенках опалубки рубероид. Это делается для того, чтобы жидкая часть бетонного раствора не впиталась в доски, а внешние стенки фундамента оставались ровными.

Армирование

Арматура предназначается для упрочнения ленточного фундамента. Однако подойдет только та, сечение которой превышает 12 мм. Благодаря ее наличию его эксплуатационный срок существенно увеличивается.

Арматура, установленная в опалубку

Этапы возведения ленточного основания

Инструкция гласит, что арматуру надо располагать на расстоянии 3-5 см от каждого края фундамента:

  • К каждому из нижних прутьев, используя вязальную проволоку, на расстоянии 40 см фиксируются перемычки;
  • Далее к углам получившихся ячеек крепятся вертикальные прутья;
  • Таким же образом обрабатываются и верхние, и средние ряды горизонтальных прутьев.

Заливка бетона

Требуется самостоятельно приготовить раствор бетона:

Совет! Марку цемента выбирают, исходя из погодных условий и характеристик строительного объекта.

Процесс заливки бетона

Этапы возведения ленточного основания
  1. Для этого берут три части песка, три части щебня и одну часть цемента;
  2. В смесь своими руками добавляют воду для получения необходимой не слишком жидкой консистенции;
  3. Раствор постепенно заливается в опалубку слоями, которые тщательно уплотняются трамбованием;
  4. Для достижения максимальной прочности, верхнюю часть фундамента периодически сбрызгивают водой.

Расчет фундамента

В соответствии с п.4.2.г. ВСН-29-85 производим проверку условия, согласно которому среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания столбчатого фундамента реконструируемого дачного дома. Для столбчатого фундамента при hп = 0 это условие записывается следующим образом:

p = γfF/(nfSf) = γfF/(blnf) ≤ R          (2)

  • где p — среднее давление на основание фундамента, F — равнодействующаю сила нагрузки на основание фундамента с учетом веса фундамента, кН; γ

f = 1,1 — Коэффициент надежности по нагрузке Sf — площадь подошвы столбчатого фундамента nf — число столбчатых фундаментов l — длина подошвы столбчатого фундамента, м b — ширина подошвы столбчатого фундамента, м R — расчетное сопротивление грунта основания фундамента, кПа.

Pасчетное сопротивление грунта основания

Расчетное сопротивление грунта основания существующего фундамента, приведенное в нижеследующей таблице 3, вычислялось по формуле (B.1) на основании расчетного сопротивления грунта R, определяемого по (приложения В СП ).

R = R[1 + k1(b — b)/b](d + d)/(2d) ; (B.1)

где

  • шириной

b = 1 м и глубиной заложения d = 2 м. b и d — соответственно ширина и глубина заложения проектируемого фундамента, м (см); k1 — коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных , кроме пылеватых песков (3*), k1 = 0,125 — пылеватыми песками; супесями, суглинками и глинами (4*) — k1 = 0,05; k2 — коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, k2 = 0,25, k2 = 0,2 и глинами k2 = 0,15.

Как и предполагалось расчетное сопротивление грунта основания (См. пример определения), оказалось намного меньше среднего давления на грунт R=93 кПа

Для реконструкции была выбрана конструкция столбчатого фундамента с большей площадью основания из пескобетонных блоков. По коструктивным соображениям см. план предполагалось установить 10 столбчаных фундаментов, площадь подошвы основания которых равна Sf = ,2 м ( Sf = ,2 м на пересечении осей C-C, IV-IV) из пескоцементных блоков размером 400х200х200 мм.

Были рассмотрены три варианта конструкции мелкозаглубленного фундамента с глубиной заложения от поверхности почвы d.

  1. — с засыпкой пазух песком средней крупности d = 0,6 м
  2. — с засыпкой пазух песком, и песчаннной подушкой толщиной hp = 0,2 м d = 0,4 м
  3. — с засыпкой пазух песком и песчаннной подушкой толщиной hp = 0,3 м d = 0,3 м,

Засыпка пазух и устройсво песчанной предусматривалось производить из песка средней крупности с уплотнением его до плотности ρ = 1,6 т/м3.

Прочностные параметры грунта φ и с, необходимые для расчета сопротивления грунта по формуле (5.7), метод II, определялись интерполированием по значению коэффициента пористости e = 0,61 по таблице Б.1, а коэффициенты M по таблице 5.5 СП

Таблица 3 — Проверка несущей способности основания фундамента
№ варианта фундамента l, м b, м h,м nf d,м hp,м F, кН p, кПа R, кПа условие (1)
Метод I Метод II
существующий, ж.б 0,1 0,1 1,0 14 6 75 622 86 ложь
1, hp = 0, принятый для заменны существующего 0,4 0,2 1,0 11 0,6 88 100 96 100 истина
2, hp = 0,2 м 0,4 0,2 0,8 11 0,4 0,2 85 96 125 истина
3, hp = 0,3 м 0,4 0,2 0,8 11 0,3 0,3 85 96 120 истина
Читайте также:  Армирование ленточного фундамента – как избежать ошибок

Метод I — расчет по формуле ( СП ) Метод II — расчет по формуле (В.1 приложения В СП )

Определяем толщину подушки

Эта величина зависит от состава почвы, величины постройки. В ее состав входит щебень и песок:

  • Сначала утрамбовывается грунт.
  • Засыпается гравий, приблизительно 20 см. Щебень является хорошим дренажем, особенно для почвы с высоким уровнем грунтовых вод.
  • Потом насыпаем песок, слоем 30 см. Он способствует распределению равномерной нагрузки.

Толщина подушки рассчитана, но это еще не все.

  • Следующий этап: необходим обязательный слой гидроизоляции. И только на него положить плиту. Без этой прокладки вода из раствора уйдет в песок, что негативно отразится на ее прочности.
  • Далее укладывается утеплитель, а потом уже кладем плиту.

Пучинистость

Пучинистость — негативный фактор, влияющий на заложение фундамента. Пучение вызывают только те грунты, которые обладают высокой капиллярной активностью — способностью втягивать воду, смешиваться с ней. При замерзании таких грунтов увеличивается объём, что вызывает изменение положения фундамента, нарушается геометрия кирпичных стен, каркаса здания, конструкционных элементов.

Замерзание грунта происходит под подошвой и у боковых стенок фундамента. Пучение грунта вызывает усилия, способные поднимать  нагруженные здания. Например для лёгкого дома со стенами из блоков низкой плотности (пенобетон, газобетон) разность уровней между крайними точками стены не должна превышать % (СП , таблица Д.1). Эксцентриситет приложения нагрузок для такого варианта не допускается.

Грунты по своей способности поглощать влагу и увеличиваться в объёме при промерзании делятся на следующие категории:

  • сильно пучинистые,
  • пучинистые,
  • средне пучинистые,
  • слабо пучинистые,
  • не пучинистые.
Пучинистость

Какой вид грунтов, их залегание на участке можно узнать:

  • в отделе архитектуры из геологических исследований;
  • пробурив шурф на участке, взяв керн и определив состав в лаборатории — это самый надёжный способ.

К пучинистым грунтам относятся: глина, суглинки, супеси. К средне пучинистым относят мелкие пески с природными включениями пылевидных частиц или глины, имеющие способность втягивать воду через капилляры. Сильно пучинистыми становятся такие грунты когда уровень грунтовых вод выше глубины промерзания.

К не пучинистым относятся: скальные и крупнообломочные грунты, чистые крупные и средней крупности пески, способные адсорбировать влагу.

Расчет массы и размеров дома

С размерами понятно, они определяются из проекта здания, который формируется по заказу хозяина дома. То есть, это чисто произвольная категории, ни чем не регламентируемая. А, как уже было сказано выше, лента фундамента располагается под всеми несущими стенами и перегородками. Соответственно длина фундаментной конструкции определяется конфигурацией расположения стен и их длинами.

Теперь, что касается массы здания. Рассчитывать фундамент под дом надо начинать именно с нее. Поэтому рассмотрим пример расчета нагрузки от дома, построенного из кирпича.

Вводные данные:

  • толщина стены – полтора кирпича;
  • длина 10 м;
  • высота 4 м.

По таблице удельного веса находится, сколько весит кирпичная стена на один квадратный метр конструкции. При толщине 150 мм этот показатель равен 270 кг/м². Так как в нашем случае стена возводится в полтора кирпича, значит, ее толщина будет равна 400 мм. Это почти в три раза больше табличного значения, но для расчета нужны точные значения. Поэтому делаем пропорцию, из которой выводится формула: 400 х 270/150 = 720 кг/м².

Теперь необходимо определиться с объемом стены. Для этого все ее размерные параметры перемножаются между собой: 10 х 4 х 0,4 = 16 м³. Остается лишь умножить полученный показатель на удельный вес кирпичной кладки.

16 х 720 = 11520 кг или 11,52 тонны. И это всего лишь вес одной стены.

Если в стене присутствуют окна или двери, то из полученного объема придется вычесть объем всех проемов.

Точно также рассчитываются объемы всех стен по отдельности, которые суммируются в один показатель. К нему добавляется вес перекрытий. Для этого определяется общая площадь дома и тип перекрытия. Пусть это будут железобетонные плиты, у которых удельный вес равен 500 кг/м² (по таблице). К примеру, если площадь дома равна 100 м², то вес перекрытий будет равен: 500 х 100 = 50000 кг или 50 тонн.

Читайте также:  Правила строительства газопровода низкого давления

Теперь надо посчитать размеры (рассчитать ширину и длину) кровли. Эти показатели также закладываются в проекте здания. Поэтому определить их площадь не составит труда, умножением ширины на длину с учетом количество скатов. Остальное дело математики. Из таблицы берется удельный вес кровельного покрытия с учетом материала, из которого оно сооружается.

К примеру, это будет профнастил, у которого вес равен 30 кг/м² (это с учетом стропильной системы, обрешетки и крепежных изделий). Умножаем это значение на площадь кровли, получаем вес крыши. К примеру, площадь кровли – 200 м², умножаем его на 30, получаем 12000 кг или 12 тонн.

Подходим к окончанию расчета ленточного монолитного фундамента. В принципе, все основные нагрузки определены, остается лишь учесть вес отделки, окон и дверей, гидроизоляции и утеплителей. Сделать это самостоятельно сложно и часто просто не под силу. Поэтому строители поступают проще, они общее значение от основных нагрузок умножают на коэффициент 1,3.

Но есть одна нагрузка, которую выше обозначили, как дополнительную. Это вес внутреннего наполнения помещений (мебель, бытовая техника и прочее). Здесь также сложно провести точный расчет, поэтому правилами установлены нормы, которые варьируются для жилых помещений в пределах 180 — 200 кг/м². Зная площадь здания, можно определить и эту нагрузку, по нашему примеру: 100 х 180 = 180000 кг или 18 тонн.

Как видите подходить к ленточному фундаменту и его расчету надо с позиции точного определения нагрузок, действующих на него со стороны дома.

Расчет глубины заложения фундаментной основы

Эта физическая величина, которую требуется рассчитать для фундаментного основания, зависит от множества параметров. На расчет показателя глубины заложения оказывают влияние особенности рельефной поверхности, место расположения стройплощадки, особенности устройства планируемого здания, глубина грунтов, которые поддаются промерзанию, уровень расположения на данном участке подземных вод и прочие. Профессиональный расчет, конечно, очень важен, но многим строящим частный дом, рассчитать глубину фундамента под дом в строительной фирме не по карману.

Эта статья для таких людей, которые строят свой дом, в силу обстоятельств, не могут оплатить услуги профессионалов и желают сделать такой расчет сами.

Рекомендации по возведению фундамента

После того как вы определились с типом фундамента, который будет использоваться при строительстве, должна быть использована соответствующая инструкция. Мы приведем пример пошаговых действий, выполняемых при возведении ленточного фундамента, так как этот тип является наиболее популярным при постройке частных домов.

Подготовка участка к строительству

  1. Уборка мусора, подготовка территории. На этом этапе необходимо избавиться от сорняков, кустарников, деревьев. Выровнять землю при помощи бульдозера.
  2. Разметка территории. Здесь очень важно не ошибиться в размерах и ровности сторон. Все углы должны быть прямыми, то есть равными 90 градусам. По периметру устанавливают арматуру и натягивают толстую, прочную леску.
  3. Земляные работы. Приступаем к рытью траншей. Очень важно учитывать глубину промерзания, рыть необходимо на 15-20 сантиметров ниже. Дно траншеи выравнивают и засыпают песком, который в свою очередь поливают водой и утрамбовывают. Этот этап очень важен для дальнейшей просадки здания.
  4. Обшитие стенок траншей. На этом этапе необходимо окончательно определиться с материалом, которой будет использоваться для обшития. Профессионалы советуют использовать рубероид – кровельный материал, обладающий высокой гидроизоляцией и сроком службы. Рубероид применяется для работ с поверхностями любого наклона. Также можно обмазать стены траншеи цементным раствором. Эти действия помимо гидроизоляционных свойств, также обеспечат невозможность проникновения воды из бетонной смеси в грунт.
  5. Заливка бетона. Заключительный этап – это заполнение траншеи бетоном. Бетонную смесь можно приобрести готовую, либо приготовить самостоятельно. Это существенно сэкономит ваши денежные средства. Также для экономии в смесь добавляют камни, старые бетонные куски. Заливать траншею бетонной смесью необходимо в один день, в сухую погоду. Застывает бетон примерно семь-десять дней, в зависимости от его качества.

После этого можно приступать к возведению цокольного этажа и опалубки. Весь процесс по устройству опалубки мы приводить не будем, на эту тему есть огромное количество специальной литературы с практическими советами и рекомендациями. Стоит заметить лишь то, что опалубку для ленточного фундамента, пошаговое возведение которого описано в нашей инструкции, выполняют либо из деревянных досок, либо из железобетонных перегородок.