Решение по параметрам фундамента принимается на основе некоторых показателей, которые характеризуют не только саму постройку, но и окружающую местность.
В проекте, уже готовом со всеми расчётами, точно указывается и толщина всего фундамента, и глубина заложения, и так далее. Зависят такие показатели от характера почвы и условий гидрогеологии, то есть от уровня грунтовых вод, характера почвы, глубины её промерзания при больших морозах и так далее. В самом обычном случае решение по фундаменту принимается из предположения того, что почва является усредненной неувлажнённой.
Чтобы определить характер почвы нужно вырыть яму с показателями:
- Длина должна быть более метра;
- Ширина должна быть более метра;
- Глубина от 2,5 до 3 метров.
Чтобы определить содержание в почве глинистых частиц, нужно немного земли насыпать в стакан с водой до половины стакана.
Дальше необходимо дать этой смеси настояться. После чего просто останется замерить слои: слой, который снизу – это чистая почва, слой, который сверху – это глинистые породы. После измерения слоёв нужно просто выяснить их соотношение между собой.
Нужна вся эта процедура по определению глинистости для того, чтобы избежать неприятностей при дальнейшем строительстве и эксплуатации постройки. Всё дело в том, что глинистая почва имеет свойство разбухать от влаги, что может привести к изменению несущей способности фундамента.
Оптимальным грунтом под фундамент можно назвать суглинистые породы, которые имеют очень не высокую влажность, то есть практически сухие породы.Также несущая способность и водопроницаемость глинистых пород изменяется и при изменении в них примесей песка и гравия.
Также неплохим вариантом будут супеси, которые также находятся в сухом состоянии, если же они сырые, то они приходят в подвижное состояние.
Типы грунтов
По этим причинам нужно тщательно выбирать почву, на которой строить, а на основе этого определить и нужную толщину фундамента.
Пучащиеся грунты
В пучащихся грунтах, в которых уровень грунтовых вод более двух метров от максимальной глубины промерзания, фундамент следует закладывать на глубину равной глубине промерзания умноженного на 0,75, но эта цифра не должна быть меньше 70 сантиметров.
Песчаный грунт
По размеру зёрен песчаные грунты делят на:
- Гравелистые;
- Крупные;
- Средние;
- Мелкие;
- Пылеватые.
Пылеватые и мелкие пески не могут служить надёжной опорой для фундамента, а особенно если в них есть примесь глины или ила. Вот крупнозернистые пески в меньшей мере подвержены пучению, имеют малую водопоглощаемость, поэтому такие грунты служат отличной основой.
Если грунтовые воды протекают на глубине от 2 метров от уровня промерзания, то уровень заложения фундамента равен примерно 6,5 метрам.
Если уровень грунтовых вод находится на достаточно близком расстоянии от поверхности земли, то фундамент нуждается в дополнительной защите, например, его расширении, использовании свайной конструкции и так далее.
Торфянистая почва
Такая почва не может быть хорошим основанием для фундамента. Это связано с тем, что торфянистые грунты имеют большой процент влажности.
Виды фундамента и его размеры
На практике в большинстве своём применяют два основных типа фундамента – это ленточный, или сплошной и столбчатый. Ленточные фундаменты лучше использовать при неглубоком его заложении, а также в тех случаях, когда стены постройки будут выполнены из тяжелых материалов.
Как правило, в пучащихся грунтах для того, чтобы экономить средства, траншею заполняют сначала песком, затем слоем щебня и слоем гравия. Каждый слой при этом обильно поливается водой и утрамбовывается. Высота такого псевдофундамента не должна превышать половины высоты основного фундамента.
В зависимости от толщины стены можно найти и толщину фундамента. Но стоит отметить, что она не должна быть меньше 35 сантиметров.
Для того, чтобы снизить просадку фундамента путём снижения давления на грунт, его снизу утолщают. Делается это с помощью возведения двух-трёх ступеней.
Высота таких ступеней должна быть в пределах от 30 до 40 сантиметров, а ширина порядка 15-25 сантиметров. Обрез фундамента нужно устроить выше уровня земли.
Бутовые;Обычно в частном строительстве применяют следующие типы ленточного фундамента:
- Кирпичные;
- Бутобетонные;
- Бетонные;
- Монолитные;
- Сборные.
Для бутовых и бутобетонных ленточных фундаментов толщину выбирают примерно на 10 сантиметров шире, чем стена. Такие фундаменты возводятся из гранита, песчаника, который очень плотный. Уступ по высоте должен иметь не менее 2 рядов кладки.
Для кладки используют составы растворов:
- Для маловлажных грунтов применяют цементно-известковый состав, который состоит из 1 части цемента марки не ниже М400, 2,1 частей известкового теста, 15 частей песка;
- Для влажных пород применяют те же компоненты, но в соотношении 1к0,7к8;
- Для насыщенных грунтов – 1 к 6 без известковой смеси.
Перед укладкой первого ряда на основание заливается раствор толщиной около пяти сантиметров. Потом сверху нужно уложить камни и плотно спрессовать их.
При возведении бутобетонного фундамента заполнительным материалом может быть камень, щебень, кирпич, кирпичный бой и так далее.
В том случае, если стены фундамента полностью вертикальные, а глубина не превышает одного метра, то на дно траншеи кладут уплотнитель, то есть цементный раствор, толщиной порядка пяти сантиметров, на него укладывают один из вышеперечисленных заполнителей.
Если слоёв несколько, то через каждые 15-20 сантиметров их нужно разделять слоем цементного раствора.
В свою очередь каждый слой нужно проливать жидким цементным раствором. Если высота фундамента больше метра или ширина котлована больше ширины самого фундамента, то по его сторонам ставят деревянные щиты, которые служат в роли опалубки. Снимать её можно только после двух недель при жаркой погоде.
Толщину сборных фундаментов определяют сборные элементы, например, блоки. Они могут иметь в толщину 30, 40,50, и 60 сантиметров.
Так как редко, где можно встретить плиты меньшей толщины. При этом расчет толщины плиты фундамента производится на основе данных о стенах, грунте и так далее.Блоки следует укладывать с перевязкой швов по вертикали. Для того, чтобы расширить подошву применяют армированные бетонные плиты. В этом случае минимальная толщина плитного фундамента будет равной 60 сантиметрам.
Вторым типом фундаментов является столбчатые фундаменты. Такой фундамент гораздо экономичнее ленточного. Его можно применять, когда стены здания будут возводиться из относительно лёгких строительных материалов.
Расстояние между столбами не должно превышать 2-2,5 метров. Это касается углов и мест пересечения стен. Когда столбы готовы, то наверх необходимо уложить железобетонные плиты или перемычки.
Такие перемычки называют рандбалками. На них будут располагаться стены постройки. В свою очередь столбы могут возводиться из камня, кирпича, могут быть бутобетонными или бетонными.
По общей классификации их также делят на монолитные и сборные.
Если столбы делают из кирпича, то следует применять только красный, хорошо обожжённый кирпич. Минимальная толщина столбов для фундамента равна 50 сантиметрам.
Однако есть и исключения. Например, если возводится одноэтажный каркасный дом, то можно делать толщину столба равную 38 на 38 сантиметров для углового, и 38 на 25 сантиметров для промежуточного столба.
Минимальная толщина столбов, а соответственно и самого фундамента, которые выполнены из бутового камня составляет порядка 60 сантиметров в обе стороны.
Для того, чтобы выполнить монолитный столб, необходимо сделать опалубку, или специальный котлован. Бетон должен иметь плотность порядка 1,8 тонны на метр кубический, то есть быть очень тяжёлым. Минимальная ширина для такого фундамента равна 40 сантиметрам в обе стороны.
В качестве перекрытия на столбы кладут рандбалки, которые могут выполняться из сборного или монолитного железобетона. Для того, чтобы обеспечить свободную осадку рандбалок при том, что здание даёт общую осадку, а также с целью предохранения от грунтового пучения, под балки насыпают песчаный слой толщиной порядка 25-50 миллиметров.
Расчёт ширины фундамента
Процесс расчёта складывается из нескольких этапов:
- На первом этапе следует определиться с типом грунта, как это сделать говорилось немного выше;
- Дальше по специальной таблице нужно определить, сколько можно дать нагрузку на один сантиметр квадратный столба, который стоит на разных грунтах.
Нужно его измельчить и определить объём с помощью мерного стакана. Дальше применяют следующие формулы: А=1-Р1/Р; Р1=П/В0;Р=П/В1.
В этих формулах Р и Р1 – объёмный вес земли в естественном и уплотнённом состоянии, П- вес одной единицы объёма грунта, В0 и В1 – объёмы грунта в естественном и уплотнённом состояниях.
И теперь опять по специальной таблице выбираем сопротивление грунта. Например, супеси имеют сопротивление 3 килограмма на сантиметр квадратный с коэффициентом 0,5.
Далее, учитывая несущую способность того грунта, где стоит постройка, можно рассчитать количество столбов, а точнее шаг, с которым они должны устанавливаться. Так же это поможет вычислить и сечение каждого столба.
Например, из таблицы можно взять следующие данные
Деревянные или каркасно-панельные стены, толщина которых равна 15 сантиметров оказывает давление примерно 40 килограмм силы на метр квадратный.
Таким образом, рассчитываем полный вес стен и по другой таблице смотрим нагрузку от перекрытия. Например, цокольное железобетонное перекрытие оказывает нагрузку в 300-500 килограмм силы на метр квадратный фундамента.Один квадратный метр стены, изготовленной из ячеистых блоков плотностью 600 килограмм на метр кубический, оказывает давление примерно в 120 килограмм силы на метр квадратной.
Опять подсчитываем полную нагрузку от всего перекрытия. Затем вычисляем таким же образом нагрузку от крыши. После этого расчёта необходимо все получившиеся массы сложить и получить суммарную массу всего дома, или постройки.
Когда вес найден, то можно прибавить к нему вес отделки и мебели. Дальше просто делим весь вес на количество столбов и получим массу, которая приходится на один столб. После этого делим массу на площадь опоры одного столба.
Например, пусть получилась масса на один столб около 10000 килограмм. Пусть столб имеет квадратное сечение со стороной примерно 1 метр. Тогда его площадь опоры составит 1 умноженное на 1 – 1 квадратный метр, то есть 10000 квадратных сантиметров.
Из этих расчётов не трудно вычислить вес на один квадратный сантиметр грунта под столбом, то есть 10000 разделить на 10000, и получим ровно 1 килограмм на сантиметр квадратный.
Затем смотрим из таблицы в первом пункте, какой несущей способностью обладает тот грунт, на котором стоит постройка. Если она меньше этой цифры, то следует увеличить площадь столба или количество столбов, если же она больше, то значит, все данные фундамента выбраны верно.
При расчётах массы дома допускается не учитывать вес внутренней отделки и мебели, ровно так же, как и людей, находящихся в доме. Это связано не с тем, что этот вес мал, а с тем, что при расчёте массы стен не учитывались проёмы, то есть двери, окна, арки и так далее.
Ленточный фундамент — пожалуй самый популярный вид фундамента, применяемый в малоэтажном строительстве. Связано это прежде всего с его универсальностью, так как на нём можно строить дом практически из любых материалов. Другой вопрос, что это не всегда экономически целесообразно, но об этом позже. Что представляет из себя данный вид фундамента, понятно из его названия. Это единая конструкция в виде ленты из определённого твёрдого строительного материала расположенная под всеми несущими стенами здания.
По конструктивному исполнению различают монолитные и сборные ленточные фундаменты. Монолитный — сделанный из монолитного железобетона, сборный — фундамент из блоков ФБС или из мелкоштучных материалов (кирпич, бутовый камень).
По глубине залегания ленточные фундаменты делят на заглубленные и мелкозаглубленные, о которых отдельно говорилось
В данной статье будет рассмотрен именно заглубленный монолитный ленточный фундамент.
Основные достоинства:
- высокая прочность и способность выдерживать значительный вес дома;
- большая надёжность и долговечность;
- возможность построить собственными силами;
- возможность соорудить цокольный этаж (подвал).
Недостатки:
- значительные трудовые затраты, в связи с большим объёмом земляных и бетонных работ;
- значительные материальные затраты на бетон и арматуру;
- скажем прямо, сомнительная перспектива сделать качественный фундамент без привлечения строительной техники (об этом ещё будем говорить).
Нельзя выбирать заглубленный ленточный фундамент при строительстве на органических, лессовых грунтах, на торфяниках, на жирных водонасыщенных (пусть даже сезонно) глинах, на мелких и пылеватых песках, особенно подверженных увлажнению.
Важно: Уровень грунтовых вод в идеале не должен подниматься ближе чем на 2 метра к подошве фундамента. В противном случае, возможность выбора данного типа фундамента (особенно при строительстве массивного кирпичного дома) лучше установить при проведении геолого-геодезических изысканий, т.к. она будет определяться именно составом грунтов и его однородностью на площадке. Возможно от данного типа фундамента придётся отказаться или нужно будет делать дренажную систему. Помните, что у ряда грунтов при увлажнении очень сильно изменяется несущая способность. Это может привести к печальным последствиям.
Основные ошибки при строительстве.
- необдуманный и не обоснованный никаким расчётом выбор основных геометрических параметров ленты фундамента, таких как его высота и ширина.
- заливка бетона непосредственно в выкопанную траншею, без принятия мер по его гидроизоляции и утеплению;
- ошибки при выполнении армирования фундамента и при закладке в ленту бытовых коммуникаций;
- другие ошибки связанные с технологией выполнения работ.
Теперь рассмотрим, как данных негативных факторов избежать.
Расчет ленточного фундамента.
При расчёте необходимо сравнить между собой суммарный вес всего дома и самого фундамента с несущей способностью грунта. Первое должно быть меньше второго, к тому же с определённым запасом. Сделать это можно в следующей последовательности:
I) Обследуем участок застройки. Вся информация по этому вопросу изложена
Основываясь на полученных данных принимаем глубину заложения фундамента на 30-50 см больше расчётной глубины промерзания. При этом Вы должны понимать, что отталкиваясь от расчётной глубины, придётся в первую же зиму соблюдать выбранный тепловой режим в доме. Проще говоря дом должен отапливаться. В противном случае, если дом будет стоять зиму холодным, в расчёт берётся нормативная глубина промерзания.
Ширину ленты фундамента первоначально принимаем равной 20 см. Это минимальное значение, которое в дальнейшем расчёте при необходимости будет увеличиваться.
II) Определяем вес дома , который будет действовать на несущий слой грунта.
Приближенный удельный вес отдельных конструктивных элементов дома приведён в следующей таблице:
Также учтите, что снеговая нагрузка при наклоне скатов более 60º принимается равной нулю.
III) Рассчитываем вес самого фундамента. Из проекта дома нам известна общая длина фундаментной ленты. Её высоту и ширину определили выше, в пункте I . Перемножаем эти значения, получаем объём ленты. Умножаем его на удельный вес железобетона, равный 2500 кг/м³ и тем самым получаем вес фундамента.
Прибавляем эту цифру к весу дома (пункт II ) и получаем суммарную нагрузку на несущий грунт (Р, кг).
IV) Теперь рассчитываем минимально допустимое значение необходимой ширины подошвы фундамента B (см) по формуле:
B = 1,3×Р/(L×Rо) ,
где 1,3 — коэффициент запаса несущей способности;
Р — общий вес дома с фундаментом (пункт III), кг;
L — длина ленты (переведена в сантиметры), см;
Rо — сопротивление несущего грунта, кг/см². Значение его ориентировочно принимаем по таблице ниже:
Ещё раз отметим, что значения несущей способности в таблице приведены для грунтов нормальной влажности. При повышении уровня грунтовых вод до несущего слоя, значения Rо будут сильно меняться (например, у жирной глины может снизиться почти в 6 раз, а у мелкого песка — почти в 4).
V) Если полученное значение ширины ленты оказалось меньше выбранных в начале 20 см, то принимаем итоговую ширину равной именно 20 см. Меньше делать нельзя, т.к. не будет обеспечена прочность фундамента на сжатие.
Если же мы получили ширину превосходящую изначально выбранные 20 см более, чем на 5 см, то нужно повторить расчёт, начиная с III пункта, подставляя при определении массы фундамента уже новую ширину.
Такие повторные расчёты выполняются до тех пор, пока прирост ширины ленты не окажется менее 5 см. Для тех, кто немного запутался, приведём небольшой пример.
Пример упрощённого расчёта ленточного фундамента.
Определим минимально допустимую ширину основания заглубленного ленточного фундамента для 2-х этажного кирпичного дома (см. рис.) размером 10×8 метров с одной несущей перегородкой посередине длинной стороны. Высота стен 5 м, высота фронтонов 1,5 м. Толщина стен 380 мм (полтора кирпича), цокольное и межэтажное перекрытия из пустотных плит, кровля — металлочерепица. Несущий грунт — суглинок с расчётной глубиной промерзания 1,1 метра.
I) Исходя из глубины промерзания принимаем глубину заложения ленты раной 1,6 метра. Ширину ленты для начала берём равной 20 см.
II) Рассчитываем вес дома:
1. Суммарная площадь стен дома вместе с фронтонами и с внутренней несущей перегородкой (также сложенной в полтора кирпича) за вычетом оконных и дверных проёмов в нашем случае будет равна 212 м², а масса их 212 × 200 × 3 = 127 200 кг.
2. Общая площадь цокольного и межэтажного перекрытий 160 м², а масса их с учётом эксплуатационной нагрузки 160 × (350+210) = 89 600 кг.
3. Крыша в нашем примере имеет площадь около 185 м² . Масса её при кровле из металлочерепицы и снеговой нагрузке для средней полосы России будет равной 185 × (30 + 100) = 24 050 кг.
4. Суммируем полученные цифры и получаем 240 850 кг.
III) Вес самого фундамента высотой 1,6 м, общей длиной ленты 44 м и с предварительно принятой шириной 0,2 м будет равен 1,6 × 44 × 0,2 × 2500 = 35 200 кг.
Общий вес дома составит 276 050 кг.
IV) Приняв значение Rо для суглинка равным 3,5 кг/см² и переведя общую длину ленты фундамента в сантиметры, рассчитываем искомую ширину:
В = 1,3 × 276 050 / (4400 × 3,5) = 23,3 см
V) Мы видим что полученное значение не превышает принятые изначально 20 см более чем на 5 см. Поэтому расчёт на этом можно закончить и принять округлённо минимально возможную ширину подошвы фундамента 24 см.
Вывод: сделав ширину подошвы фундамента более 24 см, мы можем рассчитывать, что данный грунт выдержит дом по своей несущей способности.
Теперь в двух словах о том, что было бы если, несущая способность грунта равнялась, например, 2 кг/см². Тогда ширина ленты получилась бы равной 40,8 см. После этого мы возвращаемся к пункту III . Масса ленты становится равной уже 71 800 кг, следовательно общий вес дома 312 650 кг, а уточнённая ширина ленты В = 1,3 × 312 650 / (4400 × 2) = 46,2 см.
Мы видим, что расхождение с предыдущим значением в 40,8 см вновь составило больше 5 см, поэтому снова возвращаемся к пункту III , считаем массу фундамента, всего дома и ещё более уточнённую ширину ленты фундамента. Она, кстати говоря, в этот раз получится равной уже 47,6 см. Расхождение с предыдущим значением всего 1,4 см, поэтому расчет можно остановить и округлённо принять минимально возможную ширину подошвы фундамента 48 см.
Обратите внимание, что 48 см это именно ширина подошвы, а не всей ленты. Её можно заузить, вплоть до 20 см (зависит от толщины стены и конструкции перекрытий), а внизу лишь делается расширение (см. рисунки ниже). По такому же принципу делают сильнонагруженные сборные фундаменты из блоков ФБС. Сначала кладут широкие фундаментные подушки, а уже на них более узкие фундаментные блоки.
В начале статьи упоминалось, что на заглубленном ленточном фундаменте можно построить практически любой малоэтажный дом, но не всегда это целесообразно. Давайте посмотрим — почему? Возьмём для примера небольшой деревянный дом для которого рассчитывался фундамент в статье и попробуем посчитать для него ленту. Получится, что её минимально допустимая ширина составит всего лишь 7,1 см. А делать придётся минимум 20 см. Перерасход только одного бетона составит почти 200%, не говоря уже о всех сопутствующих материалах и работах. Очевидно, что столбчатый фундамент в данном случае будет более правильным выбором.
Таким образом, с расчётом мы более или менее разобрались, теперь непосредственно о самой технологии.
Этапы возведения заглубленного монолитного ленточного фундамента.
1) Что копать — траншеи или котлован?
Иногда ответить на этот вопрос очень просто. Например, если Вы собираетесь строить дом с подвалом, очевидно, что копать нужно котлован. Но если цокольный этаж не намечается, что тогда?
А тогда нужно учесть особенности Вашего проекта, Вашего участка застройки, возможности механизации работ и решить самостоятельно (ну или по совету более опытного знакомого строителя). На что нужно обратить внимание:
- Тип грунта на участке , особенно его сыпучесть — согласитесь, проблематично выкопать траншею с ровными, не осыпающимися от малейшего прикосновения стенками в сухом песчаном грунте. К тому же при большой глубине и работе в ручную — это просто становится не безопасным занятием.
- Толщина плодородного слоя — это особенно актуально, если Вы собираетесь делать полы по грунту. Плодородный слой нужно будет полностью снимать, т.к. он имеет свойство со временем уменьшаться в объёме из-за процессов перегнивания. А в связи с тем, что в некоторых регионах нашей страны этот слой очень толстый, рытьё котлована с последующей его засыпкой непучинистым материалом (песком) становится неизбежным.
- Необходимая ширина подошвы ленты — одно дело, если расчёт требует ширины в 20-30 см, другое, если в 50-60 см. Заливать всю ленту на такую ширину — довольно затратное мероприятие. Её можно сделать уже с расширением в основании, но для этого надо сооружать опалубку. Возиться с опалубкой в узкой глубокой траншее крайне неудобно, поэтому иногда действительно проще выкопать котлован.
2) Подготовка и разметка участка.
Перед началом строительства необходимо провести мероприятия по отводу поверхностных дождевых вод от пятна застройки. Не стоит заливать бетон в раскисший после дождя грунт, а от плохой погоды никто не застрахован. Учитывая рельеф прокопайте при необходимости небольшие водоотводящие траншейки.
Постарайтесь перед выемкой грунта заранее завести на площадку необходимые стройматериалы. Чем короче будет по времени цикл фундаментных работ (вплоть до сооружения отмостки), тем лучше.
О разметке участка подробно будет говориться в отдельной статье.
3) Дальнейший порядок работ зависит от того, собираемся ли мы заливать бетон непосредственно «в землю» или в опалубку.
При заливке в траншею необходимо:
- выровнять и зачистить дно траншеи;
- заложить утеплитель, если требуется утепление фундамента;
- застелить траншею слоем рулонной гидроизоляции;
- сделать бетонную подготовку — залить на дно траншеи не менее 5 см лёгкого бетона и дать ему затвердеть (это предотвращает повреждение слоя гидроизоляции арматурой и защищает её от коррозии вследствие контакта с грунтом);
- установить на схватившуюся бетонную подготовку арматурный каркас, проложить бытовые коммуникации;
- соорудить выравнивающую опалубку цоколя;
- произвести заливку бетона.
При заливке в опалубку последовательность другая:
- выровнять и зачистить дно траншеи или участок дна котлована под будущим фундаментом;
- смонтировать опалубку;
- сделать бетонную подготовку;
- установить арматурный каркас, проложить бытовые коммуникации;
- произвести заливку бетона;
- разобрать опалубку;
- сделать гидроизоляцию фундамента;
- сделать утепление фундамента;
- произвести обратную засыпку грунта.
В ближайшем времени каждому основному этапу возведения фундамента, такому как , , опалубка, армирование — будет посвящена отдельная подробная статья, т.к. все они требуют особого персонального внимания. А сейчас в завершении ещё несколько общих рекомендаций:
- тщательно выравнивайте и уплотняйте основание под лентой фундамента, особенно если это делается после работы экскаватора. Подошва должна быть ровной и строго горизонтальной. Если нет строительного нивелира, контролируйте гидравлическим уровнем (стоит копейки, продаётся в любом строительном магазине);
- для утепления используйте экструдированный пенополистирол (ЭППС) толщиной 50-100 мм. Пенопласт для этих целей не подойдёт. При закладке утеплителя в траншею, крепить его к боковым стенкам можно, например, пластмассовыми зонтиками (грибками) или просто кусками толстой проволоки, втыкая из в грунт сквозь ЭППС. Для временной фиксации до заливки бетона этого вполне хватит;
- при застилании траншеи гидроизоляцией, делайте достаточные нахлёсты (около 20 см). Лишний рулон много денег не сэкономит;
- при монтаже арматурного каркаса используйте вязальную проволоку, либо пластиковые хомутики. Сварка в данном случае не рекомендуется;
- опалубка должна быть крепкой и надёжной. Заглубленный ленточный фундамент довольно высокий и при заливке бетона она будет испытывать огромное давление. Случаи разрыва опалубки — не такая уж и редкость в строительстве, особенно когда бетон уплотняется хорошим промышленным вибратором;
- заливку ленты производите с миксера. Заглубленный ленточный фундамент — очень массивная конструкция, так в рассмотренном выше примере (фундамент под 2-х этажный дом шириной 24 см) объём бетонной смеси составит почти 17 м³. Залить их самостоятельно с обычной бетономешалки, чтобы не произошло недопустимого послойного затвердевания, просто нереально;
- при заливке желательно использовать вибратор для бетона, в крайнем случае, делайте штыкование заострённым куском арматуры. Также для лучшего удаления воздуха, можно стучать небольшой кувалдочкой по опалубке, если конечно Вы уверены в её прочности;
- снимать опалубку и делать гидроизоляцию можно примерно через 3-7 дней после заливки (зависит от погоды — чем жарче и суше, тем быстрее).
- обратную засыпку заглубленного ленточного фундамента можно производить родным ранее изъятым грунтом с послойным его уплотнением. Использование здесь крупного песка, как при сооружении мелкозаглубленного фундамента, уже не принципиально;
- старайтесь не затягивать с сооружением отмостки.
Пока на этом остановимся. Будем рады видеть Ваши вопросы и особенно Ваш личный опыт в комментариях.
Как же прекрасно иметь свой дом! Для того чтобы сэкономить на строительстве при возведении дома большой площади, выгодным решением может оказаться строительство двухэтажного дома, так как в стройке будет задействована минимальная часть участка. Для строительства двухэтажного здания обязательно нужно проводить геодезические исследования. Они необходимы для правильного определения уровня грунтовых вод на месте строительства будущего здания и качества почвогрунта. Естественно, при проведении строительных работ, основной упор делается на расчет размеров важнейшей конструктивной части строения – фундамента. Этот расчет должен быть предельно точен! Первоначально рассчитывается ширина фундамента для двухэтажного дома , а также его глубина и площадь подошвы. Именно фундамент принимает на себя всю нагрузку, находящуюся выше и распределяет ее по всему основанию строения.
Выбор в пользу фундамента ленточного типа
Исходя из строительной практики, не рентабельным является стройка здания на свайном фундаменте. Его возведение потребует значительных денежных вложений не только на транспортировку самих свай, но и на аренду спецтехники и т.п. Поэтому для кирпичных домов в несколько этажей чаще всего применяются ленточные основания.
Если используют сборный фундамент, то он состоит из стеновых блоков из бетона и железобетонных плит, толщиной 0,5 метра. Снизу предусматривается специальное расширение, что препятствует вытеснению его грунтом. Узкие элементы обязательно армируются, а в местах соприкосновения кирпичных стен и основания кладется поливинилхлоридная пленка и утеплитель.
Чаще всего для таких домов делают заливные фундаменты, которые выполняются из бетона со щебнем или же гравием. Сначала выставляется опалубка, а следом заливается бетон и утрамбовывается.
Расчет ширины ленты фундамента
Перед началом подготовительных работ стоит задаться вопросом, какая ширина фундамента потребуется при строительстве. Ориентируясь на качественные характеристики всего здания в целом, рассчитывается ширина подошвы. Для кирпичного двухэтажного дома лента углубляется на 0,3 метра ниже границы промерзания. А вот для деревянного еще на 0,1 метра меньше, при отсутствии неравномерного вспучивания почвы.
Какова же ширина ленты фундамента? Сама полоса ленты составляет обычно 400 мм, что вполне достаточно. После этого рассчитывают площадь ленточного фундамента. От этого показателя зависит площадь конструкции, при которой построенный двухэтажный дом будет иметь максимальную устойчивость.
Ниже приведена формула, по которой можно вычислить площадь подошвы:
S > k (n)*F/k (c)*R,
- k (n) – коэффициент надежности,
- k (c) – коэффициент условия работы,
- R – сопротивление грунта.
Самым главным правилом, является – не допустить проседания строения под оказываемыми нагрузками, так как в случае пучения почвы во время заморозков, здание может выталкиваться наружу, или же наоборот уходить в нее под собственным весом или снегом. Не правильный расчет нагрузок может довести до того, что вновь построенный дом разрушиться.
Используемые параметры
Рассчитывая ширину основания фундамента, не стоит забывать о следующих параметрах:
- несущая способность – этот параметр необходим при вычислении площади подошвы, чтобы верно вырыть котлован. Рассчитываемая ширина ленточного фундамента должна быть согласована с несущей способностью;
- толщина несущей стены – при правильных расчетах получается как минимум на 0,1 метра меньше толщины основания. Этого достаточно для того, чтобы была возможность качественной отделки фасадов;
- расстояние между армирующими прутьями, которое обязано составить не менее 200 мм.
Нагрузки, учитываемые при расчете
Как же определить всю нагрузку, воздействующую на ленточный фундамент? Нужно учитывать множество параметров. Это и удельные веса стен, кровли, перекрытий, и нагрузки фундамента, и нагрузки от снега и т.д. Если известны числовые значение этих нагрузок, то без особых проблем можно вычислить их суммарную нагрузку.
Например, воспользуемся табличными значениями среднего удельного веса: для шиферной крыши – 40-50 кг/м2, рубероидной – 30-50 кг/м2; черепичной – 60-80 кг/м2; листовой стали – 20-30 кг/м2. Значение для кирпичных стен – 200-270 кг/м2; для железобетонных – 300-350 кг/м2; для деревянных – 70-100 кг/м2; для каркасных с утеплителем – 30-50 кг/м2. В целях вычисления нагрузки для железобетонных перекрытий берут 500 кг/м2, а балочных – от 70 до 300 кг/м2.
Снеговые нагрузки рассчитывают исходя из нормативных данных, ориентируясь на климатическую зону. В средней климатической зоне удельная нагрузка приравнивается к 100; в северной – 190; в южной – 50. Эти значения умножаются на площадь кровли.
На ширину подошвы влияет также нагрузка от фундамента строящегося объекта. Чтобы более точно рассчитать данный параметр нужно знать массу, площадь и объем фундамента. Это довольно сложные расчеты, поэтому принимается ширина ленты, с внутренней стороной 400 мм. Если высчитать произведение средней плотности материала, из которого изготовлен фундамент (для железобетона – 2400) и объема основания, имеется возможность вычислить значение нагрузки. Все полученные параметры необходимо просуммировать и подставить в формулу, тем самым можно получить значение площади фундамента двухэтажного дома.
Вычисление размеров подошвы
В обязательном порядке следует учесть давление на опору, так чтобы расчетное значении оказалось больше среднего. Во время вычислений не стоит забывать и о характеристиках разных типов почвы, и о конструкциях строения, и о глубине закладки основания. Еще учитывается предельная норма осадков и подъемов самого грунта. Конструкции дополнительно укрепляются, чтобы не подвергнуть вертикальной деформации фундамент, при этом соблюдая все требования к технологии и архитектуре. Если на месте стройки почва глинистая, возможно с повышенным содержанием торфа или подвержена сейсмическим нагрузкам, то следует обеспечить платформу хорошей прочностью и основательностью.
Многие опытные строители советуют закладывать фундамент прерывистым. Таким образом, его осадка в разы меньше, чем у ленточного, а это соответственно увеличивает на 20-30 % давление под подошвой.
Так какова же расчетная ширина ленточного фундамента?
Чем сложнее конструкция дома и тяжелее используемые при строительстве стройматериалы, тем соответственно больше давление на основание. А от этой величины напрямую зависит ширина фундамента. Так какой ширины должен быть фундамент, чтобы выдержать всю нагрузку?
Проектировщики зачастую самостоятельно рассчитывают с большой долей точности оптимальную ширину фундамента под дом, но для приблизительных расчетов, чтобы определить необходимый объем работ и сопутствующих затрат, можно воспользоваться значениями из таблицы.
- Баня/сарай (нагрузка до 20кН/м2), ширина полосы бетона – от 250 до 400 мм;
- Деревянный дом (нагрузка 30кН/м2), ширина составляет – от 300 до 650 мм;
- Двухэтажный кирпичный коттедж, ширина может колебаться от 650 до 750 мм.
Для тяжелых строений, особенно если они строятся на рыхлых почвах, обязательно необходим предельно точный расчет ширины фундамента и экспертная оценка его несущей способности. Дабы избежать критических ошибок не рекомендуется рассчитывать самостоятельно!
Какая бы то не была стройка, она всегда должна начинаться с проекта, в котором ведущие инженера производят расчеты, опираясь на климатические условия района стройки и на рыхлость почвы. Так как ширину фундамента, а точнее его подошву можно расширить, если почва рыхлая, и сделать 200-300 мм к верху, если зимние морозы не превышают -10 ○С. Возможно дополнительно добавить закладки под колонны, это хорошо сэкономит на фундаменте.
Таким образом, в данной статье рассмотрены основные моменты, которые следует запомнить, они помогут определить основные параметры для строительства фундамента, такие как – глубина и ширина фундамента для двухэтажного дома . Полученная информация поможет держать контроль над процессом и быть в курсе всех вопросов задаваемых при строительстве экспертами и специалистами проектировщиками.
Какой ширины должен быть фундамент? Этот вопрос занимает всех, кто начинает строительство дома. Определившись с , необходимо рассчитать для него все параметры. Под этим подразумевается, какая минимальная его ширина, на какую глубину нужно заливать фундамент, какой высоты делать его стенки, сколько арматуры потребуется и так далее.
Рассчитывая фундамент необходимо помнить, что он должен быть на 100 мм шире чем стены.
Когда возводят какое-либо сооружение, одним из главных требований, предъявляемых к нему, является безопасность.
Для соблюдения этого требования нужно делать так, чтобы основание этого здания было достаточно прочным и крепким. Само по себе это не случится, и заливать фундамент необходимо со всей ответственностью, иной подход может привести к нежелательным последствиям. Именно по этой причине к расчету такого параметра, как , необходимо подойти особо скрупулезно.
От чего будет зависеть эта величина? Во-первых, она зависит от толщины стен спроектированного строения. Берут за норму, что эта величина равняется ширине основания здания. Но такой подход далеко не всегда оправдан. Если рассматривать строительство блочных зданий, которые имеют толщину стен до 25 см, то при предъявлении к их фундаменту таких же требований и создании аналогичной толщины в 25 см они могут вдавится в грунт. Поэтому в данном случае ширина фундамента должна быть большей.
Во-вторых, перед постройкой необходимо провести исследование грунта, на котором будет возводиться здание, и определить, на какую глубину нужно делать фундамент. После проведения этих исследований станет возможным определиться с типом фундамента, который будет использован в строительстве. Необходимо учесть все данные грунта, включая как глубину промерзания, так и его несущую способность. Эти значения повлияют на многие параметры, например, на то, сколько арматуры потребуется для фундамента.
Поскольку основание здания является настолько важной частью во всей возводимой конструкции, на его возведение тратится до 20% от средств, которые запланированы на все строительные работы по возведению сооружения. А это немало, поэтому требуется вычисление всех указанных параметров еще до начала работ.
Но прежде чем рассчитать данные для фундамента, необходимо определиться с типом грунта, в который будут заливать основу здания. Это первый шаг, который необходимо сделать в обязательном порядке, что позволит точно определить глубину заливки, высоту стенки основания здания, его толщину, количество арматуры, которая потребуется для таких работ. Без определения типа грунта рассчитать эти параметры правильно будет невозможно.
Вернуться к оглавлению
Как определить тип грунта
Как можно определить тип грунта, не прибегая к помощи специалистов? Для этого наберите с того участка земли, на котором планируете постройку, пригоршню земли и смочите ее водой. Из смеси, что у вас получится, скатайте полоску и загните ее кольцом. Такое вы сможете проделать, только если смесь будет из глины. В противном случае, она просто рассыплется у вас в руках. Если смесь состоит из суглинки, то изделие разломается на несколько частей.
Смесь из песка станет рассыпаться на множество мелких частей. Рассмотрите эти частицы. Если песчинки в ней не меньше чем 1,5 мм в диаметре, это означает, что возводить основу здания придется на песчаном грунте. Если выбранную смесь поместить в стакан и банку с водой и взболтать ее, то можно определить количество глины в грунте. Сильно замутненная вода при взбалтывании покажет, что в грунте содержит в себе очень много глины.
Определите глубину залегания подземных вод. Для этого подойдите к ближайшему колодцу и определите уровень воды в нем. Учитывайте разницу высоты между территорией, где находится такой колодец, и вашим участком. Так вы сможете делать расчет, насколько подземные воды близки к поверхности земли. После этого определите влажность грунта, для чего просто сделайте из него шарик и понаблюдайте за ним. Если шарик будет сохранять форму, значит, это влажный грунт, если нет – слабовлажный.
Все эти нехитрые манипуляции с землей можно делать и необходимо делать для того, чтобы определить, какой тип фундамента будет использован для строительства. Это позволит правильно рассчитать, какой фундамент, его габариты, количество арматуры и многое другое вам понадобится.
Вернуться к оглавлению
Универсальный подход
Определив тип грунта, на котором будет возводиться здание, необходимо определиться с типом фундамента. Это второй шаг, который нужно проделать. Для разного грунта подойдет разный фундамент. Так, если участок под застройку находится на болотистой почве, насыщенной водой, подойдет монолитный плитный фундамент. Он предназначен для самых непрочных грунтов.
Свайный фундамент позволяет возводить здания на большинстве типов грунтов. Именно этот метод применялся в строительстве мостов, пирсов и маяков. Помимо свайного применяются свайно-винтовой и свайно-ростверковый фундаменты.
Еще один из типов оснований дома – это столбчатый фундамент. Столбчатый фундамент подойдет для легких небольших построек, но, несмотря на это, его можно применять на большинстве типов грунтов.
И, наконец, ленточный фундамент. Несмотря на свою дороговизну, данный тип фундамента отличается повышенной прочностью и подходит под любые типы грунта. При этом сам тип грунта непосредственно сказывается на цене постройки. Более дорогим он будет на неустойчивом, пучинистом грунте. Если грунт стабилен, тогда применяют его облегченный вариант – без серьезного заглубления. Данный вариант возведения основы здания является наиболее универсальным.
Какой бы вариант вы ни выбирали, необходимо исходить из того, что именно основание здания определяет, насколько долговечным и прочным будет все строение. Неверный выбор, неумение рассчитать все необходимые данные с наибольшей вероятностью приведет к нарушению его целостности и перекосам.
Вернуться к оглавлению
От чего зависит ширина фундамента
Для удобства следует остановиться на последнем типе фундамента – ленточном. Для ленточного фундамента должен быть проведен , его глубины, высоты его стен. Исходят из того, что он является наиболее универсальный и подходит для большинства типов грунта и построек. И прежде чем возводить основу здания, необходимо рассчитать его основные параметры, одним из которых является ширина. Она связана напрямую с площадью подошвы основания, с толщиной несущей стены на .
Чтобы рассчитать площадь подошвы ленточного фундамента, необходимо исходить из полученных данных о типе грунта и его несущей способности и определить показатели по величине нагрузки от самого строения. Минимальная величина ширины фундамента будет вычисляться исходя из общего значения площади. Для того чтобы делать определение значения толщины несущих стен, необходимо учитывать, что толщина основания здания должна быть на 100 мм больше толщины стен.
Что касается такого параметра, как количество арматуры, которое используется в бетонном монолите и от которого зависит ширина фундамента, то стоит принять во внимание, что арматура оказывает свое положительное влияние только в сочетании с бетоном. Именно поэтому делать укладку арматуры необходимо в виде продольных прутьев, а расстояние между этими прутьями должно быть не менее 200 мм.
Вернуться к оглавлению
Как рассчитать ширину фундамента
Третий шаг – непосредственно сам расчет ширины основания здания. Для начала необходимо делать , взяв за отправную величину площадь подошвы основания здания. Расчет проводится для ленточного фундамента. Предположим, что минимальная величина площади подошвы (S) основания здания равна 5 м 2 . При этом параметры постройки, под которую будут заливать фундамент, составляет ширина (H) – 6м, длина (L) – 9 м. Ширина ленты будет величиной неизвестной, принимаемой для расчетов за Х. Эту неизвестную величину можно рассчитать по формуле: 2LX+2X(6-2X)=S.
Подставляя известные величины, получаем следующее квадратное уравнение: 18Х+12Х-4Х 2 =5. Решение квадратного уравнения происходит через дискриминант, получаем два значения величины Х: Х1=7,3, Х2=0,17. Из полученных двух значений необходимо выбрать то, которое подходит. Это значит, что минимальная допустимая ширина ленты фундамента будет 170 мм. Данное значение является приблизительным и служит в качестве ориентира для последующих вычислений.
Второй расчет нужно проводить исходя из того, что изначально известна толщина стен. Предположим, что проект дома содержит в себе условие, при котором несущие стены определены толщиной в 300 мм. Если сравнить с полученной ориентировочной величиной ленты фундамента в 170 мм, значение толщины стены на 40% больше. Выше указывалось, что при определении значения толщины несущих стен необходимо учитывать, что толщина основания здания должна быть на 100 мм больше толщины стен. Расчетное значение составляет 100+300+400 мм. Запас полученного значения ширины фундамента: 0,4:0,17×100-100=135%.
Четвертый шаг: должен быть произведен . Полученные результаты необходимо скорректировать или перепроверить, определив возможность установки необходимого количества арматуры в полученных габаритов. Исходя из практики и требований, для ленточных фундаментов должен быть использован диаметр арматуры в 12-16 мм. Нужно вычислить тот процент площади в поперечном сечении ленты, который отведен для арматуры. Но сначала нужно определить саму площадь поперечного сечения ленты.
Следует использовать таблицу, а также данные, при которых значение арматуры занимает не более одной тысячной площади сечения ленты. Высоту ленты, величина которой зависит от исходных данных в проекте, принимаем за 80 см. Площадь поперечного сечения находим из произведения 40 см×80см=3200см 2 . Это значит, что одна тысячная от этого значения будет составлять 3,2 см 2 . Исходя из таблицы можно сделать заключение, что данный расчет справедлив, если в основании здание в сечении ленты используется 4 прута арматуры, диаметр каждого из которых не более 12 мм.
Многие владельцы земельных участков мечтают о большом и светлом доме, с лестницей и чердаком. Чтобы воплотить такие фантазии в реальность, необходимо рассчитать и построить фундамент для двухэтажного дома.
Виды и особенности
Несущая система для двухэтажного здания должна быть более жесткой, чем для небольшого строения. К этому обязывает большое давление дома на грунт, оказываемое двумя этажами и большим количеством межкомнатных перегородок.
Фото — проект ленточного фундамента для двухэтажного дома
Существует несколько типов опор для частного дома:
- Ленточный фундамент;
- Столбчатый;
- Монолитный.
Свайный фундамент категорически не подходит из-за своей неустойчивости. Варианты на сваях могут выдержать одноэтажный кирпичный дом, но высокое двухэтажное здание, даже из бруса, будет слишком тяжелым. Винтовые сваи могут пригодиться при установке небольшого двухэтажного здания подсобного назначения, но для домашнего строительства их не рекомендуется использовать – впоследствии будет сложно узаконить стройку.
Столбчатый устанавливается под обычный ленточный, как на фото. Это помогает дополнительно укрепить конструкцию. В большинстве случаев, такой вариант используется на подвижных почвах или болотистой местности.
Фото — столбовой фундамент
Ленточный фундамент для частного двухэтажного дома легко сделать своими руками, именно к такому типу конструкции чаще всего и прибегают современные мастера. Лента позволяет обеспечить правильное распределение нагрузок между стенами и узлами, и сэкономить значительное количество средств на бетонировании. При выборе такой конструкции очень важно произвести расчет нагрузок, которые будут оказываться на несущую систему, чтобы вычислить оптимальные показатели глубины и ширины опоры и подошвы.
Монолитная плита – это самый дорогой, но и самый надежный вид фундамента для частного здания. Несмотря на свою высокую стоимость, такая заливка часто используется при индивидуальном строительстве, т. к. при правильном расчете размеров фундамента обеспечивает надежную основу для дома. Надежность такого основания неоспорима, считается, что даже во время движения земли (например, при пучении или небольших подземных толчках), правильно рассчитанный монолитный фундамент останется нетронутым.
Фото — пример конструкции фундамента
Видео: какой выбрать фундамент
Расчет фундамента
Высота и толщина фундамента для двухэтажного дома – это основные параметры, которые необходимо знать для того, чтобы вычислить несущую способность системы.
Чтобы построить фундамент под дом из пеноблоков, газосиликата или силикатного кирпича, необходимо узнать минимальную ширину подошвы опорной системы:
При этом значение может изменяться при повышении уровня грунтовых вод. Если Вы планируете строить дом в болотистой местности, то нужно рассчитать также уровень высоты стоков. Это важно не только для уровня заглубленности, но и для расчета ширины. Если при подъеме грунтовых вод, глубина предполагаемого основания становится меньшей, чем ширина, то значения изменяются в большую сторону:
Толщина фундаментной ленты зависит от уровня промерзаний грунта, нужно понимать, что этот показатель и глубина опоры – это одно и тоже. Чтобы правильно рассчитать данный показатель, Вам нужно узнать уровень промерзания грунтов в своей местности. По Российской Федерации уровень промерзания варьируется между 1 метром и 1,8. При этом в средней полосе нужно придерживаться показателей 1,5 – они оптимальны. Более точные значения Вы сможете узнать в любом геологическом бюро своего региона.
Если дом планируется с подвалом, то также обязательно уточните уровень грунтовых вод. В некоторых городах он настолько высок, что не спасает даже дренаж. Но даже эти показатели не являются завершающими. Помимо внутренних параметров, Вам также нужно рассчитать высоту фундамента над землей. Это значение зависит от строительных материалов дома и несущей системы. Например, для опоры из газобетона и пенобетона это значение равняется 300 мм, для обычного раствора из бетона – 200 мм.
Фото — примерный расчет фундамента для двухэтажного дома
При этом монолитная плита должна быть меньших размеров. В большинстве случаев для заливного фундамента из цемента достаточно высоты более 150 мм над уровнем земли, а ширина подошвы берется с показателями на 50 мм шире стены двухэтажного дома.
Армирование
Укрепление опоры необходимо для придания конструкции дополнительной жесткости, Вам нужно установить арматурные узлы на местах пересечения стен, а также под несущими стенами. Соединяются арматурные проволоки при помощи связок или сварного соединения.
Фото — арматура для ленточного фундамента
Фундамент для кирпичного двухэтажного дома нужно обязательно дополнительно армировать. Это поможет защитить основание от растяжения и деформации при эксплуатации. Лучше всего для высокого здания использовать ребристую арматуру. Она подойдет для каркасного здания и дома из газоблоков или газосиликата. Благодаря неравномерной структуре именно такая проволока обеспечивает максимальное сцепление с бетонным раствором фундамента.
Фото — варианты ленточного фундамента
Как залить основание
Чтобы сделать фундамент для деревянного, кирпичного или блочного двухэтажного дома, Вам нужно будет разметить участок. На отмеченной площади не должно быть коммуникаций, т. к. при рытье траншей можно повредить трубы. Выкапываются ямы подобранного размера, после у них уплотняются стенки. Далее, понадобится пошаговое руководство :
Не забывайте, что в зависимости от того, какой материал будет использоваться для фундамента, его может понадобиться изолировать от влаги. Все виды пенных блоков, плиты газобетона перед установкой нужно будет покрыть специальной пленкой со всех сторон. Для этого установите пленку на песчаную подушку и на неё осторожно монтируйте строительные материалы.
