Ширина подошвы фундамента под наружную стену

Обновлено: 19.05.2024

Строительство ленточного фундамента своими руками: от расчета до обратной засыпки

Когда мы говорим «фундамент», в голове первым делом представляется лента. Ленточный фундамент один из самых популярных в малоэтажном строительстве, потому что он практически универсальный: подходит для большинства зданий и типов грунтов, его можно сделать своими руками и даже без привлечения строительной техники. На FORUMHOUSE собрана целая библиотека материалов по ленточному фундаменту, в эту подборку мы отобрали лучшие, а для начала предлагаем подробную статью о видах ленточного фундамента.

Особенности проектирования и возведения ленточного фундамента. Теория и опыт участников портала

Ленточный фундамент часто применяется в малоэтажном строительстве - его несложно сделать, и он универсальный, годится для любых типов строений и почти для всех грунтов. Рассмотрим ленточный фундамент под дом со всех сторон: каким он должен быть по строительной науке и нормативам, и как эта теория воплощена руками пользователей FORUMHOUSE.

Особенности конструкции

Ленточный фундамент – это замкнутый контур из железобетонных балок, заложенный по периметру здания и под несущими стенами, и передающий нагрузку здания подлежащему грунту. На нем строят как легкие садовые домики и каркасные дома, так и тяжелые монолитные «замки» и каменные коттеджи: несущая способность зависит от ширины и высоты ленты. На прочных грунтах на ленточном фундаменте строят даже многоквартирные дома в двенадцать этажей. Также именно этот тип фундамента используют для домов с цокольными этажами и подвалами – лента рассматривается, как стена подвала.

Для такой конструкции годятся почти все типы грунтов, кроме неустойчивых торфянистых – поэтому на слабонесущих и обводненных землях Ленинградской области дома ставят сложных и дорогих фундаментах, а в Москве такие конструкции будут лишней тратой денег.

Ленточный фундамент обычно устраивают на подушке из песка средней фракции с виброуплотнением через каждый 100 мм. Глубина конструкции рассчитывается с учетом особенностей участка:

наличие или отсутствие подвальных помещений;
глубина залегания грунта;
вес и другие характеристики здания.

al185 Модератор FORUMHOUSE

Фундамент следует строить не по хотелкам и фанатично красивым идеям, а по расчету. Фундамент в ИЖС рассчитывается на расчетное сопротивление грунта основания и под нагрузки объекта, с обязательным учетом возможных неблагоприятных факторов: гидрогеологических, сил морозного пучения, неоднородности основания, просадочных и набухающих грунтов.

Все деформированные дома с перекошенными проемами построены на неправильном фундаменте, рассчитанном и построенном без учета особенностей грунта, уровня грунтовых вод, веса дома и т.п.

В зависимости от особенностей конструкции и глубины заложения выделяют несколько видов ленточных фундаментов.

По конструкции:

Тип

Особенности конструкции

Цельная отливка из железобетона с высокими показателями прочностями и максимальной несущей способностью. Ее заливают за один прием. Арматура должна быть качественной, соответствующего сечения – это дает устойчивость к изгибающим нагрузкам.

Состоит из заводских фундаментных блоков (ФБС). Несколько проигрывает монолитной ленте по эксплуатационным свойствам, часто применяется в малоэтажном строительстве. Для повышения устойчивости и долговечности таких ленточных фундаментов делают песчаную подушку, на нее устраивают специализированные железобетонные подошвы ФЛ, а уже поверх них на цементно-песчаный раствор кладут ФБС. Сверху эту конструкцию может завершать армопояс – для прочности и равномерного распределения нагрузок.

По глубине залегания

Тип

На каких грунтах используется

Только на скалах и стопроцентно неподвижных грунтах, поэтому делают его крайне редко и не для домов, а для хозяйственных строений. Такой ленточный фундамент делают только монолитным.

На прочных грунтах, которые не подвержены морозному пучению. Закладывают на глубину меньше уровня промерзания грунта.

Подходит почти для всех грунтов и гидрогеологических условий, заглубляется ниже расчетной глубины промерзания (но не на твердых глинах и песчаных грунтах с низким УГВ). Выполняется в траншеях и котлованах с обратной засыпкой.

Такое количество разновидностей ленточного фундамента, как молнолитного, так и из блоков позволяет сделать правильный выбор для условий конкретного участка и получить хороший результат. У ленточного фундамента один большой недостаток (не считая обилия земляных работ и времени, которое уйдет на созревание бетона после заливки) – он может получиться дорогим, поэтому, если речь идет о легких постройках, лучше не выбрать другой вариант. Но все же ленточный фундамент имеет очевидные преимущества, это:

долгий срок службы;
высокая несущая способность;
нагрузки дома равномерно распределены на грунтовое основание;
технология строительства довольно проста.

Заливка прямо в землю, или так называемый «кубанский вариант» ленточного фундамента является нарушением технологии, на FORUMHOUSE от этого предостерегают.

RNikonov Участник FORUMHOUSE

Устройство ленточного фундамента с заливкой «в землю» считаю недопустимым. Сделать ленту «в землю» качественно почти невозможно.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент МЗЛФ

Согласно СП 22.13330.2011 "СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений", вид МЗЛФ зависит от степени пучинистости грунта.

Rolandspb Участник FORUMHOUSE

Есть ограничения на тип фундамента при разных видах пучинистости грунта. Суглинок при различных показателях текучести может быть отнесен к любой группе по степени пучинистости, стало быть, при более текучем суглинке согласно СП надо делать монолит.

Так, МЗЛФ из монолитного железобетона рекомендуют делать на пучинистых грунтах с УГВ не выше 1 метра от поверхности земли.

Его закладывают выше уровня промерзания, на глубине 200-500 мм от поверхности. При невысокой стоимости изготовления для этих фундаментов характерна высокая надежность, они служат без ремонта по 15-20 лет.

Единственное: МЗЛФ нуждается в утеплении высокого качества – и ленты, и отмостки – чтобы снизить воздействие морозного пучения. По конструкции МЗЛФ делят на два вида: классического прямоугольного сечения и Т-образной формы.

Подошва МЗЛФ Т-образного сечения делает площадь опирания больше и работает на изгиб, а верхнее ребро принимает вертикальные нагрузки от вышерасположенных конструкций.

На мелкозаглубленных ленточных фундаментах с подошвой строят тяжелые каменные здания, а прямоугольные годятся для каркасников и деревянных строений.

На слабопучинистых и непучинистых грунтах можно делать мелкозаглубленную ленту из ФБС.

Полнозаглубленный ленточный фундамент

Этот вид ленты годится для любых зданий, кроме каркасников и домов из СИП-панелей – для них его несущая способность избыточна. Его выполняют и из ФБС, и из монолитного железобетона, и из полнотелого кирпича.

Данный вид основания требует тщательного расчета – нужно учесть УГВ, геологические особенности (такой тип фундамента должен опираться на плотные слои грунта с высокой несущей способностью); если планируются подвальные помещения, то учитывается их высота.

Такие фундаменты делают на 150-200 мм ниже глубины промерзания грунта. УГВ должен быть не выше 500 мм от дна песчаной подушки, но можно и выше, если сделать очень хорошие гидроизоляцию и дренаж. Так же, как МЗЛФ, заглубленная лента может быть прямоугольной и с подошвой, но второй вариант используют в строительстве многоэтажек, для малоэтажного строительства это может быть избыточно.

Заглубленное ленточное основание делают и монолитным, и сборным, из блоков ФБС. Монолитный ленточный фундамент проигрывает блочному на мягких и рассыпчатых грунтах – кладочные швы делают конструкцию достаточно гибкой, чтобы на ней не образовывались трещины.

Мельнич23 Участник FORUMHOUSE

Фундамент из ФБС значительно ускоряет процесс строительства, все армирование и остальные параметры уже давно рассчитаны конструкторами, собирай себе спокойно. C монолитом только при вязке арматуры проклянешь все, а там же еще и опалубка, и заливка!

Лента: алгоритм расчета

Этому вопросу на FORUMHOUSE уделяется огромное значение.

al185 Модератор FORUMHOUSE

Заклинаю не назначать конструктив фундамента на основе «народного опыта» и советов различных советчиков, которые «всегда так строили».

Участник нашего портала с ником MaximGvozdev создал калькулятор ЛентаОнлайн v. 1.0, который поможет при строительстве этого типа фундамента. Инструмент может рассчитать сопротивление грунта основания, ширину и длину проектируемой ленты, арматуру и бетон, состав бетона, количество замесов бетона в бетономешалке.

Новичкам модератор FORUMHOUSE с ником al185 для проектирования ленточного фундамента рекомендует первым делом определиться с грунтовыми условиями (состав грунта, УГВ, рельеф) и прибегнуть к следующим способам:

В идеале заказать проект у адекватного конструктора, способного получить хорошие рекомендации на FORUMHOUSE.
Можно заимствовать уже рассчитанный конструктив фундамента-аналога для сходных грунтовых условий и похожего здания.
Освоить проектирование для любителей: алгоритм проектирования ленточного фундамента для чайников.

Дальше нужно сравнить стоимость полученных вариантов и выбрать подходящий.

Как построить ленточный фундамент своими руками

Для строительства ленты понадобятся следующие материалы:

Для опалубки: обрезная доска толщиной 15-20 мм;
Для гидроизоляции опалубки – гидроизоляционный материал;
Для армирующего каркаса – рифленая арматура диаметром 14-20 мм, для скручивания арматуры будет нужна вязальная проволока;
Для подушки – песок и щебень;
Для заливки опалубки в малоэтажном строительстве используют бетон марки М200-М300 – этого более, чем достаточно.

bobik123 Участник FORUMHOUSE

Почитаешь форум. на фунд хотят М500 использовать. Ваши дома надо регистрировать в военкомате, чтобы в ДОТы в военное время переводить. А форум переименовать в "Как построить фортификационное сооружение, чтобы пережило ядерный удар".

Remstroygarant Участник FORUMHOUSE

Десятый год строю загородные дома, и использую в фундаментах бетон М200 - М300, а не М150, только чтоб у заказчика душа была спокойна.

Также надо учитывать, что ленточное основание заливают за один прием, поэтому рекомендуется покупать готовый бетон.

Эта инструкция по строительству ленточного фундамента своими руками предусматривает, что все работы по исследованию грунта выполнены, все расчеты сделаны, выбрана оптимальная разновидность ленты и посчитаны ее параметры, и все это сделано профессионально и грамотно. Строительная площадка освобождена от всего, что может мешать выполнению работ. Строительство ленты состоит из следующих этапов:

Разметка;
Земляные работы;
Устройство дренажа;
Устройство подушки;
Выставление опалубки;
Армирование;
Заливка бетонной смеси.

Возведение ленты начинается с разметки – от того, насколько правильно она выполнена, зависит и прямолинейность фундамента, и его технико-эксплуатационные свойства.

Как сделать разметку:

На всей площади будущего дома снять верхний слой почвы на 20-20 см;
Обозначить контуры ленты, используя деревянные колышки и шнуры.
Вбить колья с небольшим отступом от осей стен;
Натянуть шнуры, проверить разность диагоналей – допустимое максимальное отклонение 20 мм.

Траншею можно вырыть вручную: технику привлекают для подготовки широких траншей. Дно траншеи выравнивают и делают дренажную систему c общим уклоном 3-4° в строну от дома. Ее устройство понятно из схемы ниже.

Еван Участник FORUMHOUSE

Отступление от выступа фундамента до оси дрены равняется половине ширины фракционного фильтра (обычно двухслойного) дренажной трубы + превышение подошвы фундамента над дном дренажной траншеи, деленное на тангенс угла внутреннего трения грунта. Обычно от 1.6 до 2.8 м.

Дренажные трубы укладываются в углубления, отсыпанные щебнем (с уплотнением), на дно которых настелен геотекстиль, и засыпаются щебнем до уровня начала ленты.

Дренаж – не обязательный этап, тем более, если в доме нет подвала, и во многих инструкциях по изготовлению ленточного фундамента своими руками его пропускают.

gmu9765 Участник FORUMHOUSE

Во влажной среде бетон со временем только набирает прочность, порой даже выше заданной по проекту.

Следующий этап – создание подушки. Для подушки можно использовать только песок крупной или средней фракции, мелкая неизбежно дает усадку. На дно траншеи насыпается не менее 150-200 мм песка со смачиванием водой и уплотнением, и столько же гравием или щебнем фракции 20-40 мм, камни уплотняют послойно.

Опытный Участник FORUMHOUSE

Щебень, втрамбованный в песок, уменьшает поступление капиллярной влаги в тело фундамента.

На практике, многие делают подушку только из песка, экономя на щебне.

al185 Модератор FORUMHOUSE

П/э пленка, вложенная в опалубку и оставленная на бетоне, решает навсегда.

Дальше выставляют опалубку:

несъемную, для МЗЛФ, делают из листов пенополистирола;
съемную, для всех видов ленты, собирают из обрезных досок.

Чтобы бетон не высыхал, а набирал твердость, и цементное молочко не вытекало за пределы конструкции, деревянную опалубку изнутри застилают или гидроизоляцией, или, если гидроизоляцию будут делать уже после бетонирования, обычной полиэтиленовой пленкой.

В подготовленной опалубке монтируются армирующие каркасы, которые делают из рифленой арматуры.

Последний этап – заливка ленты.

Заливку ленточного фундамента делают за один прием, в крайнем случае допускаются перерывы на 1-2 часа. На какие тонкости следует обратить внимание:

Для качественной заливки важно не распределять весь объем бетона из одного места, а подавать его в несколько разных мест, чтобы свойства бетона не ухудшались при перегонке.
Горизонтальная плоскость фундамента должна быть ниже бортов опалубки.
Максимальная высота сброса бетона не превышать 2 м.
После заливки бетон необходимо уплотнить глубинным вибратором. Это обязательный этап, пренебрегать им нельзя.

Бетон должен правильно затвердеть, тогда конструкция не растрескается и будет прочной. Он будет набирать твердость долго, но продолжать работы с лентой можно будет уже через неделю: есть правило семи дней и двадцати градусов, нужных для этого бетону.

На готовую ленту или наносят обмазочную гидроизоляцию, или обклеивают ее специальной оклеечной ГИ. Важно обработать все поверхности, и вертикальные, и горизонтальные, чтобы избежать капиллярного подсоса влаги стеновыми материалами.

Последний этап работы – обратная засыпка. Здесь тоже требуется тщательное уплотнение. Затем по всему периметру дома делают отмостку.

Пример: МЗЛФ 11*14 м

При строительстве фундамента будущие домовладельцы используют разные материалы и предлагают какие-то свои решения. Рассмотрим несколько примеров ленты, выполненных участниками нашего портала. Хорошие отзывы получила работа нашего пользователя с ником Алексей_$.

Алексей_$ Пользователь FORUMHOUSE

По высоте 90 см, заглублялись на 60 см, из которых в итоге, под землей 30 см подушка песка и 30 см лента. Ширина различна, указана в проекте фундамента.

Траншею копали трактором по разметке, сделанной белой краской из баллончика прямо по траве. Во время копки Алексей «отстреливал уровень, чтобы не перекопать или недокопать».

Небольшие погрешности устранялись лопатой. В траншею был уложен гидроизоляционный материал высокой плотности.

Проект фундамента предусматривал 30 см песчаной подушки, проливку и трамбовку виброплитой делали через каждые 10 см.

Алексей_$ Участник FORUMHOUSE

После всех манипуляций погрешность по уровню получилась в пределах сантиметра на всю площадь.

На подушку разложили рубероид в два слоя

и выставили опалубку: продольные доски 150х40 мм, через каждые 60 см – поперчена 100*50 мм. Изнутри опалубку обшили полиэтиленом и укрепили шпильками 8 диаметра.

Арматуру 12 мм вязали в 2-4 ряда в зависимости от толщины ленты (400 - 650 мм). Снизу защитный слой составил 5 см, с других сторон 3-4 см. Через каждые 40 см – вертикальные перемычки арматурой 8 мм.

Алексей_$ Участник FORUMHOUSE

Сращивал минимум по 50 см, вязка, где было необходимо, проводилась в разбежку.

Фундамент накрыли полиэтиленом. Прошло немногим больше недели, внутреннюю часть опалубки разобрали и сделали гидроизоляцию.

Обратная засыпка: 10 см песка вдоль ленты, остальное сулинок – недосыпали 5 см ниже уровня верхней кромки ленты.

Чтобы снизить потери тепла в землю, пустоты утеплили ЭППС. Это часть комплексного утепления подфундаментного пространства: пустоты + лента снаружи + отмостка.

Алексей_$ Участник FORUMHOUSE

Дому пару лет придется перезимовать без отопления и влияние сил морозного пучения будет снижено.

Пример: фундамент из ФБС 10х10

Для своего дома из газосиликатных блоков пользователь нашего портала с ником Жэка888 построил фундамент – ленту из ФБС. Грунт у него на участке пучинистый, глубина промерзания 1-1.2 метра.

Вырыли котлован глубиной 1метр;
Сделали ленту без песчаной подушки в шесть прутов арматуры №14. Конструкция устроена на плотном материковом грунте. Ширина 500мм, высота 400мм. Подошва нерасчетная – за это Жэку критиковали на форуме;

Установили в ширину три ряда ФБС 400мм (высота 1800 мм);

Снаружи намазали два слоя гидроизоляции;
Оклеили ЭППС 20 мм;
Засыпали пазухи глиной. Дополнительно утрамовали бульдозером;
Сделали армопояс высотой 200-250мм в четыре прута арматуры №16;
Залили перемычку над воротами подвала, длина 2800мм;
Накрыли плитами перекрытия.

ФБС проигрывает монолитному ленточному фундаменту из-за большого количества швов, они же мостики холода. По известной поговорке, «вода дырочку найдет» - нужно особенно ответственно подойти к вопросу гидроизоляции.

А вот аналогичный по конструктиву фундамент, сделанный пользователем FORUMHOUSE c ником MartynovD: армированная подошва 500х500 - три ряда ФБС - армопояс 400х300-ПБ-74. Плита над дверью лежит на армопоясе, армированом в два слоя по три прута D12, бетон В20.

MartynovD Пользователь FORUMHOUSE

Когда строил, много разного народу мимо ходило. И все говорили: «куда такой запас прочности по подошве, по армопоясу и пр». Но я делал в соответствии с проектом.

В помощь лентостроителю

Построить ленточный фундамент для дома по силам каждому, при условии выполнения всех расчетов и ответственного выполнения всех работ. Наши пользователи без большого строительного опыта делали свои монолитные ленточные фундаменты и конструкции из ФБС, буквально следуя технологии и точно соблюдая СНиПы. Успешного результат помогут добиться материалы нашего портала.

На FORUMHOUSE можно получить всю необходимую теорию, документы, конструктивы, отчеты, найти пошаговую инструкцию изготовления ленточного фундамента своими руками, изучить алгоритм проектирования ленты, прочитать статьи с аргументами против проведения инженерно-геологических изысканий и наконец-то решить для себя основной вопрос: так ли нужна песчаная подушка под лентой.

Наше видео рассказывает о том, как самостоятельно построить надежный фундамент на проблемных грунтах.

Расчет ленточного фундамента под наружную стену в доме без подвала

Чаще всего частные дома строят на ленточном фундаменте. В этой статье изложен пример расчета ленточного фундамента по второму предельному состоянию, точнее первая его часть – с определением ширины подошвы ленточного фундамента в зависимости от расчетного сопротивления грунта.

В одном расчете всех нюансов не охватить, поэтому тем, кто хочет разобраться с расчетом фундаментов и не упустить ни одной детали, стоит обратиться к «Пособию по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83)», стр. 93 – 199.

До того, как приступать к расчету, нужно выяснить, что же нам нужно сделать. Расчеты фундаментов выполняются по первому и по второму предельному состоянию. И в отличие от других конструкций здесь важнее выполнить расчет по второму предельному состоянию (по деформациям основания), а по первому предельному состоянию (по прочности основания) расчет выполнять нужно в редких случаях (см. п. 2.259 пособия). Объясняется такая особенность тем, что возникновение деформаций основания возникнет быстрее, чем нарушение прочности, и эти деформации сразу вызовут разрушение здания. Вообще в расчете ленточного фундамента мы, по сути, выполняем расчет грунтового основания, а не фундамента, и по итогам этого расчета подбираем такую ширину ленты, чтобы основание не деформировалось и не разрушилось.

Исходные данные для расчета ленточного фундамента.

Для расчета принят стандартный ленточный фундамент под наружную стену дома. Уровень природного рельефа не совпадает с уровнем будущей планировки срезкой, в расчет можно было не вводить понятие уровня природного рельефа вообще, но т.к. в инженерно-геологическом разрезе все значения завязаны именно на уровне природного рельефа, то намного легче не пересчитывать все данные по грунтам и не плодить возможные ошибки, а просто внести в расчет это значение.

Обратите внимание, что значение А3 должно быть не меньше глубины промерзания грунта. А уровень пола этажа всегда желательно делать выше уровня планировки срезкой (это обусловлено вопросами гидроизоляции и теплотехники).

Классическое начало расчета – это исходные данные. Коэффициентов в нашем расчете не много, точнее он один и равен единице, поэтому в формулах мы его упустим. Геометрия стены была показана выше на рисунке.

Важным моментом является уровень грунтовых вод. Дело в том, что любые грунты в замоченном состоянии, как правило, имеют худшие показатели, чем в нормальном. И это обязательно нужно учитывать в расчете.

Последнее значение L = 1 м означает, что мы делаем расчет не всей стены (сколько бы метров она не была), а лишь одного ее погонного метра – это удобное допущение, позволяющее проще оперировать с данными нагрузок, площадей и т.п.

Характеристики грунта в данном расчете взяты из инженерно-геологического отчета – и взяты именно расчетные значения характеристик для расчета оснований по деформациям.

Для данного расчета нам не понадобятся коэффициент пористости и модуль деформации, но они будут нужны при расчете осадок фундамента.

Для чего нужны две характеристики – природное и водонасыщенное состояние. Как видно из таблицы, иногда грунт в водонасыщенном состоянии имеет иные характеристики (больший удельный вес и меньший модуль деформации). А в водонасыщенном состоянии грунт оказывается в двух ситуациях – при наличии грунтовых вод и при прорыве коммуникаций (верхние 1-2 метра грунта). Так как в нашем случае грунтовые воды находятся в ИГЭ-3 (ИГЭ – это инженерно-геологический элемент, по-простому – слой грунта), то для расчета мы разделили его на два слоя – третий и четвертый, для третьего мы потом выберем характеристики в природном состоянии, для четвертого – в водонасыщенном.

Еще следует обратить внимание на ограничение давления. Если какой-то слой грунта имеет неблагоприятные характеристики (чаще всего это просадочные свойства, но бывает, что новый фундамент строится вблизи существующего – это тоже повод поразмыслить), то мы можем ограничить давление на этот слой. В нашем случае ИГЭ-2 – просадочный суглинок с начальным просадочным давлением 16,5 т/м 2 , т.е. при таком давлении под подошвой грунт резко начинает деформироваться, чего мы допустить не должны. Поэтому мы задаем начальное просадочное давление для этого слоя несколько меньшим, чем 16,5 т/м 2 , чтобы иметь запас. Слой ИГЭ-2 является основанием для фундамента, но если бы он был где-то глубже, то согласно п. 2.177 пособия, расчетное сопротивление следует определять по наиболее слабому грунту – об этом забывать не следует.

Итак, исходные данные по грунтам сведены ниже в расчетную таблицу.

Последней частью исходных данных являются данные о грунте обратной засыпки и нагрузках.

Нагрузки в нашем примере следующие:

- нагрузка на грунте обычно задается в расчетах 1,0 т/м 2 , если нет каких-то других данных. Эта величина может показаться завышенной, но ситуации всякие могут быть – либо гору песка насыпете, либо крыльцо бетонное сделаете, либо машина груженая подъедет – лучше подстраховаться;

- нагрузка на стену подвала в уровне пола этажа – это нормативная полная нагрузка от веса конструкций здания, от временных нагрузок на перекрытии и снеговой нагрузки на крыше – в общем, от всех возможных нагрузок, которые будут воздействовать на наш фундамент. Нагрузка в нашем случае взята из примера сбора нагрузок для фундамента по оси «1», т.е. для фундамента под крайнюю стену, и равна она сумме постоянных и временных нагрузок из шестой таблицы примера 7391 кг/м + 724 кг/м = 8115 кг/м = 8,115 т/м (так как расчет у нас ведется на 1 погонный метр фундамента, то нагрузка Nс берется уже не в тоннах на метр, а в тоннах);

- нагрузка на пол этажа 0,2 т/м2 подбирается в зависимости от типа помещения на первом этаже и берется из таблицы 6.2 ДБН «Нагрузки и воздействия».

Для дальнейшего расчета нам нужно определить предварительную ширину подошвы. Для этого из таблиц 45-50 пособия мы предварительно подбираем значение расчетного сопротивления грунта, а затем находим предварительную ширину подошвы, разделив нагрузку от конструкций дома на это расчетное сопротивление. Округляем всегда в большую сторону!

Определение расчетного сопротивления грунта основания и ширины подошвы фундамента (расчет основания по деформациям – по 2 предельному состоянию).

Прежде всего, необходимо определить, какой слой грунта является основанием для нашего фундамента и выбрать для него угол внутреннего трения и удельное сцепление из исходных данных.

Обратите внимание, что удельный вес грунта нужно брать с учетом водонасыщенного состояния. В нашем случае водонасыщен 4 слой (т.к. он находится ниже уровня грунтовых вод).

Если в инженерно-геологическом отчете вы не найдете значения удельного веса грунта в водонасыщенном состоянии, можно воспользоваться формулой (36) пособия.

Далее приступаем к определению расчетного сопротивления грунта.

Значения коэффициентов выбираем из таблицы 43 пособия, при этом нужно учитывать данные пункта 2.178 о том, какие здания относятся к жесткой конструктивной схеме.

Следующим шагом будет окончательное определение ширины подошвы фундамента.

Происходит оно в несколько этапов. Сначала мы определяем ширину подошвы без учета нагрузок от грунта на срезах фундамента и собственного веса фундамента – получаем ширину 0,4 м. Затем с учетом этой ширины определяем нагрузки, которые обязательно нужно учесть в расчете:

- нагрузку от собственного веса конструкций фундамента (стена ниже пола этажа и подошва, здесь 2,5 т/м 3 – собственный вес железобетона; b*t – площадь подошвы; a*(A1-t) – площадь стены);

- нагрузку от собственного веса грунта, лежащего на обрезах фундамента;

- нагрузку от временной нагрузки на грунте и на полу.

Все эти нагрузки зависят от ширины подошвы, и раньше мы их определить не могли.

Затем мы находим общую нагрузку N, действующую на основание, и уточняем ширину подошвы, которая у нас снова получается 0,4 м. На этом подбор ширины можно было бы закончить, если бы не ограничение давления под подошвой фундамента – а у нас оно равно 15 т/м 2 .

Определив среднее давление под подошвой фундамента, мы видим, что оно больше заданного нами ограничения. Это значит, что при ширине подошвы 0,4 м давление под ней будет больше допустимого. Нужно увеличивать ширину подошвы.

Уточняя площадь подошвы с учетом ограничения давления, мы получаем ширину подошвы 0,7 м. Обратите внимание на разницу между шириной подошвы почти в два раза – если бы суглинок не был просадочным, экономия была бы значительной. Но если бы мы не учли эту просадочность в расчете, то при малейшем замокании, дом дал бы неравномерную осадку, которая обязательно привела бы к трещинам.

В конце расчета нам необходимо проверить несколько условий.

Во-первых, нам нужно уточнить все нагрузки, которые увеличились с увеличением ширины подошвы от 0,4 до 0,7 м. Затем мы находим среднее давление под подошвой и убеждаемся, что оно не превышает ограничения давления. Если бы это было не так, пришлось бы еще увеличивать подошву.

Затем нам следует определить максимальное давление под подошвой (или убедиться, что его определять не надо). Дело в том, что помимо условия p_ср < R = 15 т/м 2 , которое у нас выполняется, нужно проверить еще условие p_max < 1.2R. Откуда берется p_max? Если на подошву не действует момент и все нагрузки проходят через центр тяжести фундамента (либо уравновешены), то давление под всей подошвой равномерное и равно p_ср, т.е. эпюра давлений – прямоугольная. Но если есть воздействие момента, т.е. суммарная вертикальная сила приложена с эксцентриситетом по отношению к центру тяжести подошвы, то фундамент давит на основание не равномерно, эпюра давления на подошву – трапециевидная, и по краям фундамента возникает с одной стороны максимальное давление p_max, а с другой стороны – минимальное p_min. Если же эксцентриситет большой (например, стена опирается на подошву не посередине), то эпюра превращается в треугольную, а может возникнуть даже отрыв фундамента. Все это очень доступно показано на рисунке 12 пособия.

Итак, в пункте 6.4 расчета мы находим момент относительно центра тяжести подошвы, который возник в связи с тем, что нагрузка на полу значительно меньше нагрузки на грунте со стороны улицы.

Затем в пункте 6.5 находим эксцентриситет и проверяем основные условия:

1) е < b/6 – этим мы выясняем, что эксцентриситет достаточно мал, и эпюра давления под подошвой – трапециевидная (как на рисунке «б»); если бы оказалось е > b/6, значит эпюра уже треугольная и нужно проверить следующее условие, отвечающее за отрыв фундамента;

2) е < b/4 – это условие можно не проверять, если выполняется первое, но так как расчет у нас автоматический, то заодно проверили и его; суть этого условия в том, что нельзя допустить, чтобы эксцентриситет е был больше b/4 – 25% подошвы, т.к. это означает, что отрыв подошвы превышает 25% от ее площади, и фундаменту грозит опрокидывание;

3) е < b/30 – наш эксцентриситет оказался настолько мал, что при таком его значении допускается считать давление под подошвой равномерным и равным p_ср, и максимальное значение давление определять не нужно; если бы было е > b/30, то следовало бы определить максимальное давление по формулам п. 2.208 пособия.

Ширина подошвы ленточного фундамента

Очень захотелось вынести это в отдельную тему. Уже не первый раз меня спрашивают о необходимой ширине ленточного фундамента для дома, а в виде исходных данных дают вес дома в тоннах (250 тонн, например). К тому же, многие строители, имея длительный опыт работы без проектов, подливают масла в огонь. Берут вес дома (500 т), суммарную длину несущих стен (допустим, дом 10х10м с одной стеной в центре – длина его стен 50 м). А еще они знают, что давление под подошвой фундамента (т.е. нагрузка, передаваемая от дома на 1 квадратный метр грунта) для нормальных грунтов не должно превышать 30 кг/м 2 . И вот по нехитрой формуле они определяют ширину подошвы ленточного фундамента для дома 500/(30∙50) = 0,35 м и со спокойной душой принимают ширину фундамента по ширине стены 0,4 м.

Рассмотрим на примере, что ошибочного в такой математике, и как правильно собирать нагрузку для расчета ленточного фундамента дома.

Возьмем дом 7х10 м, а нагрузки на него, собранные по всем правилам, возьмем из вот этой темы "Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома".

Нагрузки на фундамент собираются для каждой стены, т.к. есть стены несущие, с максимальной нагрузкой, есть самонесущие (несут только свой вес, на них не опираются перекрытия), да и несущие стены сильно разнятся по нагрузке (средняя стена нагружена намного больше, чем крайние).

Пользуясь таблицей, можно посчитать вес конструкций дома.

Без учета временной нагрузки:

8147∙10 + 11559∙10 + 8147∙10 + 8688∙7 + 8688∙7 = 400162 кг = 400,2 т.

С учетом временной нагрузки:

925∙10 + 1850∙10 + 925∙ 10 + 400162 = 437162 кг = 437,2 т.

Заметьте, строитель никогда не будет учитывать временную нагрузку (хотя это делать обязательно нужно), а значит 400,2-437,2=37 т не будут учтены при расчете фундамента, а это не маленькая нагрузка.

Сейчас грубо прикинем ширину подошвы фундамента «по методу строителя»:

489,3/(30∙44) = 0,4 м (т.е. если ширина стен 0,4 м, то по этой математике фундамент уширять вовсе не нужно). В этой формуле 44 м – это суммарная длина стен дома, 30 т/м 2 – предполагаемая несущая способность грунта.

Как видите, у нас «вылезла» одна стена с шириной подошвы, большей, чем 0,4 м. Т.е. если даже мы угадали с несущей способностью грунта в 30 т/м 2 , то этой несущей способности не хватит, чтобы выдержать среднюю стену по оси 2. А ведь достаточно одной такой стены, чтобы грунт под фундаментом начал деформироваться, сжиматься – и как итог мы получим неравномерную осадку фундамента и трещины в доме.

А если вдруг грунт не такой хороший, что бывает сплошь и рядом? Если его несущая способность ограничивается значением 20 т/м 2 или даже 15 т/м 2 как для просадочных грунтов? Можете сами пересчитать, расчет-то нехитрый, в какие цифры тогда выливается ширина подошвы фундамента.

Вывод данной статьи прост: знать вес конструкций дома для определения ширины подошвы ленточного фундамента не достаточно. Нужно четко определить нагрузку на каждую стену, и для каждой стены рассчитывать подошву фундамента. Мало того, то, что описано в данной статье – это не расчет, а прикидка. Для расчета нужно точно знать характеристики грунта, тогда в ходе расчета определяется его расчетное сопротивление (сколько он может выдержать без разрушения), а по этому значению уже определяется ширина подошвы фундамента. Пример такого расчета ленточного фундамента вы можете посмотреть в статье "Расчет ленточного фундамента под наружную стену в доме без подвала".

Оптимальная ширина фундамента под дом: как определить её самостоятельно

Строительство хорошего дома начинается с надежного фундамента. Если ваше основание будет правильно рассчитано, то дому не страшны пучения грунта, трещины стен, частые ремонты. Такая постройка успешно простоит более 100 лет и прослужит вашим детям и внукам.

Ленточный фундамент с кирпичным цоколем Ленточный фундамент с кирпичным цоколем Деформация фундамента Деформация фундамента

Ограничения

Минимальная ширина железобетонных балок, которые служат перекрытиями, составляет 15 сантиметров. Для ленточных фундаментов, которые представляют собой свободнолежащие балки, ширина составляет минимум 25 сантиметров для легких построек, и 30 см для дачных домиков.

Первое, на что стоит обратить внимание при выборе ширины фундамента – это предполагаемая толщина стен. Ширина ленты фундамента должна быть либо равна, либо превышать толщину несущих стен.

Кроме конструкционных ограничений, есть еще и ограничения несущей способности грунта. Общая нагрузка дома не должна превышать 70% от несущей способности земли под фундаментом. Чтобы регулировать нагрузку на грунт, увеличивают площадь опирания. Другими словами – слишком маленькая ширина ленточного фундамента будет давать сильную усадку.

Методика расчета

Метод расчета нагрузки состоит в том, что величина нагрузки должна быть меньше несущей способности, минимум на 30%. Такой запас прочности подходит для отливаемых бетонных конструкций с весом менее 1600 кг/м3.

На фото ниже вы можете посмотреть какая должна быть ширина фундамента по расчётам Британских гос. строительных норм.

Ширина ленты МЗЛФ для разных типов зданий Ширина ленты МЗЛФ для разных типов зданий

Делаем расчет самостоятельно

Однако не стоит особо полагаться на британские нормы, и перед строительством самостоятельно рассчитать все под свой проект.

Для получения минимальной ширины, необходимо посчитать все по следующей формуле:

1.3*(М+П+С+В) /Длина ленты/Сопротивление грунта

М – Мертвый вес здания. Это общий вес всех строительных элементов дома. Для их расчёта нужно узнать нагрузку ваших материалов на 1 м2 для стен, перекрытий, бруса и досок (если используются), кровельных перекрытий, кровли.
П – Полезная нагрузка. Это вес всей мебели, людей, оборудования. Например для жилой квартиры это 195 кг/м2.
С – снеговая нагрузка. Не стоит ей пренебрегать, ведь нагрузка от неё может даже превышать мертвый вес. К примеру, снежной зимой на крыше площадью 150 кв. м может скопиться снег массой в 28 тонн.
Снеговая нагрузка зависит от вашего региона, например, согласно СНиП 2.01.07-85 для Москвы это 180 кг/м2, а для Санкт-Петербурга – 240 кг/м2. При расчете этих данных был учтен запас прочности 40%.
В – ветровая нагрузка. Она тоже зависит от региона – для Москвы это 32 кг/м3, а для Санкт-Петербурга – 42 кг/м3.

Почти все эти данные можно узнать в СНиП 2.01.07-85. После того, как вы получите все необходимые цифры, нужно сложить их и умножить на 1,3 – таким образом, вы прибавите запас прочности 30% для последующих расчетов.

Несущая способность грунта

Как вы заметили по формуле, там есть еще 2 значения – это длина ленты и сопротивление грунта. С первым все понятно, а вот для того, чтобы узнать сопротивление грунта, в идеале нужно пригласить эксперта на участок и сделать исследование земли. Это важно, поскольку большинство материалов для стен чувствительны даже к маленьким трещинам фундамента.

Скупой платит дважды, и если вы сэкономите на этом деньги – то потом цена ремонтных работ будет намного больше: могут перекоситься двери, треснуть стены, фундамент, завалиться печная труба.

Виды грунтов Виды грунтов

Как минимум, нужно произвести исследование своими руками: сделать несколько ямок на месте строительство буром или лопатой, и узнать послойный состав грунта. Если точных данных о вашей почве нет, то стоит брать для подсчета минимальное значение.

Обратите внимание!
При проектировании и инженерно-геологических изысканий, нужно учитывать свойства вашего грунта, согласно ГОСТ 25100-95.
Всего их разделяют на 2 группы: с прочными связями и без прочных связей.

Ориентировочное значение сопротивления грунта Ориентировочное значение сопротивления грунта

При этом значения могут зависеть от:

Текучести грунта. Её можно приблизительно определить таким способом: если лопата легко входит в землю, но потом прилипает на неё, то грунт текучий. Если лопата входит в землю тяжело и легко отваливается от лопаты – грунт не текучий.
Сухости. Комья сухой супеси должны легко крошиться от удара, они не должны лепиться в шар и быть непластичными.
Пористости. Её можно определить, вырезав кубик 10*10 см и взвесить, а затем размельчить и мерным стаканом узнать объем без пор. Используя эти данные, нужно рассчитать пористость по формуле:

M, M1 – объемный вес почвы в плотном и естественном состоянии;
G – вес единицы объема почвы.
V0, V1 – объем почвы в плотном и естественном состоянии.

Обратите внимание!
При постройке фундамента на неуплотненном катком отсыпанном грунте, срок естественного уплотнения таких отсыпок из песка составляет 2-10 лет, каменистых – 2-5 лет, глинистых 10-30 лет.
При этом плановые насыпи уплотняются быстрее: из щебенки или песка 3-12 месяца, а глинистые за 2-5 лет.

Пример расчёта ширины фундамента

Теперь покажем, как используя описанные выше данные сделать реальный расчет оптимальной толщины фундамента :

К примеру, у нас есть дом из газобетона размерами 9*10 метров.
Мы посчитали общую нагрузку на грунт от дома, умножили на 1,3, и она составила 170 000 кгс.
Длина ленточного фундамента по периметру с одной перемычкой - 47 метров.
Земля на участке – суглинок, поэтому берем для расчёта его сопротивление в 1,8 кг/см2.

Переведем длину фундамента в сантиметры: 47 метров = 4700 см.
Находим ширину фундамента по упомянутой вначале формуле:

170 000 / 4700 / 1,8 = 20,1 см.

Итак, у нас получилось значение минимальной толщины – всего 20,1 см. Так как толщина газобетонных блоков 30 сантиметров, а фундамент не может быть меньше её, то оптимально будет сделать его толщиной 35-40 см.

Полученное значение будет давать запас несущей способности в 2 раза больше минимального, поэтому можно быть уверенным в надежности такого основания.

Что касается глубины фундамента, то по британским рекомендациям она составляет 45 см. Если хорошо утеплить фундамент , сделать дренажную систему и обсыпать песком, вы сможете снизить пучинистость суглинка в этом участке, и не заглублять ленту больше 45 см.

Пример 6.4. Определение размеров фундамента под колонну (внецентренно-сжатый фундамент)

Требуется определить основные размеры фундамента под колонну общественного здания. По обрезу фундамента действует сжимающая сила N_II = 1000 кН и изгибающий момент M_II = 600 кНм. Длина здания: L = 84 м. Высота здания: Н = 20,5 м. Глубина заложения фундамента: d₁ = 1,2 м. Грунт под подошвой фундамента: песок пылеватый, средней плотности, влажный. Плотность грунта: ρ = 1850 кг/м 3 (удельный вес γ_II = 18,5 кН/м 3 ). Коэффициент пористости грунта: е = 0,65. Прочностные характеристики грунта: ϕ_II = 28°, c_n = 3,7 кПа.

Решение.

Назначаем форму подошвы фундамента в виде прямоугольника. Задаем соотношение длины подошвы фундамента к его ширине: η =l/b = 1,5.

В первом приближении определяем площадь подошвы фундамента в предположении, что на него действует только вертикальная центрально приложенная сила.

Расчетное сопротивление песка пылеватого влажного R₀ = 150 кПа.

Значение βγ = 20 кН/м 3 .

Ориентировочная площадь подошвы фундамента:

Учитывая тот факт, что фундамент является внецентренно-нагруженным, увеличиваем размеры фундамента на 20%. Тогда ориентировочная площадь подошвы фундамента составит:

А = 7,94×1,2 = 9,53 м 2 = 9,6 м 2 .

Ориентировочная ширина подошвы фундамента при соотношении η =l/b = 1,5:

Ориентировочная длина фундамента: l = 2,5×1,5 = 3,75 м.

Назначаем размеры подошвы фундамента b × l =2,5 × 4 м.

Коэффициент условий работы: γ_с1 = 1,1.

Коэффициент условий работы при соотношении L/H = 84/20,5 = 4,1: γ_с2 = 1,0.

Коэффициент М_γ = 0,98.

Коэффициент М_q = 4,93.

Коэффициент М_c = 7,4.

Коэффициент k = 1,0.

Расчетное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента определяем по формуле:

Вес материала фундамента (железобетона): 25 кН/м 3 .

Вес 1 м фундамента: G_ф = 25(0,8×4×2,5 + 1,6×1,2×0,8) = 248,0 кН.

Момент сопротивления подошвы фундамента:

W = bl 2 /6 = 2,5×4,0 2 /6 = 6,66 м 3 .

Максимальное краевое давление под подошвой фундамента определяем по формуле:

Проверка условий: p_max < 1,2R; 220,9 кПа < 240 кПа – условие выполнено.

Минимальное краевое давление под подошвой фундамента по формуле:

Проверка условий: p_min > 0; 40,7 кПа > 0 – условие выполнено.

Среднее фактическое давление под подошвой фундамента определяем по формуле:

Проверка условия p_ср ≤ R; 130,8 кПа < 200 кПа – условие выполнено.

Читайте также: