Какой должна быть ширина ленточного фундамента, от чего она зависит?
Среди всех видов оснований под дом, баню, дачу или коттедж самым распространенным является ленточный фундамент.
Он обладает высокой прочностью, выдерживает низкие температуры, служит много десятков лет, более прост в строительстве, чем свайный или плитный.
Но все это справедливо, если параметры ленточного фундамента для дома рассчитаны правильно — это касается и его ширины.
Факторы, влияющие на показатель
Ширина ленты – один из определяющих прочность, выносливость и другие характеристики фундамента.
В свою очередь, она зависит от многих факторов:
- характеристики грунта – чем он пучинистее, мягче, тем массивнее должна быть лента;
- общая площадь дома;
- толщина несущих конструкций – фундамент должен быть несколько шире стен, чтобы «запаса» хватило на фасадную отделку;
- тип армирования ленты – между продольными прутьями выдерживается промежуток не меньше 200 мм, поэтому количество продольной арматуры влияет на ширину ленты;
- предполагаемые нагрузки на основание;
- площадь подошвы фундамента.
Все перечисленные факторы нужно учитывать при расчетах. Облегчить работу помогут СП и СНиП, на которые нужно ориентироваться при проектировании основания.
Требования СП и СНиП
Проектирование основания ведется по СНиП 2.02.01-83. Этот документ регламентирует все параметры фундамента, включая ширину. Эти параметры рассчитываются по предельным состояниям: несущей способности и деформациям, учитывая действие силовых и неблагоприятных факторов.
Расчет фундамента по несущей способности проводится в таких случаях:
- Основание будет испытывать существенные горизонтальные нагрузки (есть подпорные стены, основания распорок и так далее).
- Дом строится недалеко от откоса или на откосе.
- На участке скальный или пучинистый грунт.
Расчет по деформациям предусматривает определение допустимого предела относительного или абсолютного смещения фундамента, при котором возможна эксплуатация дома.
Учитываются такие деформации:
- просадки;
- оседания;
- осадки;
- сочетание подъема и осадки;
- провалы;
- горизонтальное смещение.
Для расчетов в СНиП приводятся таблицы и формулы, используя которые можно вычислить оптимальную ширину фундамента. В среднем, ширина ленты для стандартного двухэтажного дома составляет 0,4 м. Расчеты также проводятся по СП (Своду правил), основанном на СНиП и ГОСТ.
Минимальное значение
С учетом рекомендаций и регламентов СНиП, СП можно вывести минимальные значения ширины оснований. Какой должна быть минимальная ширина фундаментной ленты?
Значения следующие:
- 30 см для дачного дома,
- 25 см для садовой постройки,
- 50 см для двухэтажного коттеджа,
- 65 см для 2-3 этажного дома.
Максимальное
Нормативные документы не регламентируют максимальное значение ширины основания, поэтому расчеты ведутся, исходя из финансовых возможностей застройщика и минимальных значений, по принципу достаточности.
Оптимальным вариантом является минимальное значение ширины, рекомендуемое для конкретной постройки, плюс 15%. Превышение возможно, оно увеличит несущую способность фундамента, но потребует гораздо больших финансовых вложений.
Но есть и ограничивающий фактор: собственный вес основания, который окажет сильное влияние на грунт, в результате чего конструкция просядет. Поэтому не рекомендуется значительно превышать расчетные значения.
Просадку слабонесущего грунта можно предотвратить, путем увеличения подошвы основания, без увеличения ширины ленты.
Ширина ленты и подошвы – в чем разница?
Традиционный ленточный фундамент обустраивается на подошве – платформе из железобетона, которая нужна для равномерного распределения нагрузки от ленты на грунт.
Без подошвы такая нагрузка будет чрезмерной, фундамент будет проседать. Для правильного распределения веса основания подошва должна быть шире самой ленты, обычно в два раза.
От чего зависит ширина подошвы? Этот показатель может увеличиваться для рыхлого, песчаного или илистого грунта. Стандартная ширина подошвы составляет 60 см, но этот параметр не универсальный, так как все зависит от ширины ленты основания. Что касается высоты подошвы, то она обычно составляет 30 см.
Какие данные потребуются для расчета?
Для получения этого значения нужно предварительно рассчитать многие показатели основания. Для этого сразу определяют:
- высоту,
- материал цоколя,
- наличие или отсутствие подвала,
- его площадь.
Также составляют список материалов для гидроизоляции, теплоизоляции, внутренней и наружной отделки и так далее. По всем материалам нужно найти их удельный вес. Эти данные потребуются для определения нагрузки на фундамент.
Нагрузки на основание
Этот показатель состоит из массы материалов, полезной и снеговой нагрузки.
Для расчетов суммируют массу всех используемых материалов для строительства:
- несущих и внутренних стен,
- перекрытий,
- материалов пола,
- потолков,
- стропил,
- кровли,
- внутренних элементов здания,
- изоляции,
- отделки,
- фундамента и цоколя (на этом этапе цифры ориентировочные),
- крепежа.
Естественно, предварительно составляется план дома, с указанием его площади, этажности, толщины стен и перекрытий, всех внутренних и наружных архитектурных элементов.
Данные по массе тех или иных материалов легко найти в соответствующих таблицах. В среднем, показатели такие:
- деревянные перекрытия – 100-150 кг/см2;
- плиты ПК – 500 кг/см2;
- каркасные стены – 300 кг/см2;
- стены из бруса, бревна – 600 кг/см2;
- стены из газобетона – 600 кг/см2;
- из пустотелого красного кирпича – 1400 кг/см2;
- из полнотелого кирпича – 1800 кг/см2.
Расчет общей массы производится путем умножения удельного веса на занимаемую материалом площадь, или объем, что используется чаще.
После этого рассчитывается полезная нагрузка, то есть, общий вес мебели, техники, людей. Но чтобы избежать долгих поисков пользуются средним значением – 180 кг/м2. Это значение умножают на площадь дома – так получают нужное значение.
Чтобы найти снеговую нагрузку, пользуются готовыми данными по регионам, которые несложно найти в сети. Но так как угол наклона кровель в домах разный, нужно использовать коэффициенты 1 или 0.
Первый берется для крыш с углом наклона до 25 градусов, в этом случае данные из таблицы снеговой нагрузки берутся без изменений. Второй коэффициент используется при угле наклона кровли более 60 градусов, снеговую нагрузку можно не учитывать. При угле от 25 до 60 выбирают значение от 0 до 1.
Для полного расчета общая площадь кровли умножается на показатели средней снеговой нагрузки и выбранный коэффициент.
Несущая способность или сопротивление грунта
Это еще один параметр, определяющий ширину ленты. Он зависит от типа грунта и уровня грунтовых вод. Дорогостоящее геодезическое исследование проводить не обязательно, достаточно взять пробы грунта с помощью бурения или отрывка шурфов.
Для исследования берут пробы почвы на 50 см ниже ориентировочной глубины залегания основания. Анализ грунта проводится по стенкам шурфа – ямы прямоугольной формы.
Для исследования берут несколько точек участка, отведенного под застройку. Первый шурф делают в самой нижней точке. Чем больше шурфов, тем точнее будет анализ. Он же позволяет выявить высоту грунтовых вод.
Грунт | НС, кг/см2 |
Глина | 6,0 |
Галька+глина | 4,5 |
Гравий | 4,0 |
Песчаный крупнозернистый | 6,0 |
Песчаный среднезернистый | 5,0 |
Песчаный мелкозернистый | 4,0 |
Суглинок, супесь | 3,5 |
Грунты с несущей способностью менее 3,5 не подходят для строительства ЛФ. К таким почвам относят песчаный пылеватый, просадочный насыпной уплотненный и неуплотненный грунт. Если на участке – такие почвы, обустройство ленточного фундамента не рекомендуется, строят плитный, свайный или свайно-ленточный.
Как рассчитать?
При расчетах пользуются формулой S>γn F/γc R0. Значения следующие:
- γn – значение коэффициента надежности, равняется 1,2.
- F – нагрузка на фундамент, которую получают, складывая вес конструкций, мебели, техники и другой обстановки, проживающих в доме людей, снеговую нагрузку и так далее.
- γc – значение коэффициента условий эксплуатации, подбирается исходя из типа грунта, указывается в расчетных таблицах СНиП (песок – 1,4, глина – 1).
- R0 – табличное значение условного сопротивления грунта, находится в приложениях к СНиП.
По этой формуле находят общую величину площади лента. Это значение делят на общую длину основания, с учетом участков под внутренние стены и другие участки, если они есть. В результате получают минимальное значение ширины ленты, которое рекомендуется увеличить на 15% или более.
Средние значения для разных типов домов
В зависимости от типа грунта, строительными нормами рекомендованы такие значения ширины ленты:
- Для садовых построек, бани – от 25 см до 65 см.
- Для дачи в 1 этаж с мансардой – от 30 см до 85 см.
- Для двухэтажного коттеджа – 50-60 см.
- Для дома в 2 или 3 этажа – 65-85 см.
Ориентируясь на эти цифры, можно проводить расчеты, учитывая тип грунта на участке. Чем ниже его несущая способность, тем шире должна быть и лента фундамента, и его подошва. Также многое зависит от используемых материалов для возведения стен, перекрытий – при меньшей массе можно взять меньшее из значений.
К примеру, для коттеджа в 2 этажа, построенного по каркасной технологии, берут ширину ленты 50 см, а для такого же дома, но уже из кирпича – 60 и более см.
Заключение
Самостоятельные расчеты всех параметров фундамента, включая его ширину – задача сложная. Даже учитывая наличие всех нужных данных и таблиц, которые легко найти в интернете, на специализированных сайтах.
Использование калькуляторов для расчета фундамента облегчает работу, но полученные значения не всегда корректные. Поэтому на них стоит ориентироваться, но все расчеты проводить самостоятельно. И без исследования грунта на участке не обойтись – от него зависят все параметры основания.
Какая ширина ленточного фундамента необходима для дома из газобетона?
Как правильно определить ширину бетонного ленточного основания для дома из газоблоков? От чего зависит размер ленты, возможные варианты конструкции фундамента, порядок расчета размеров и глубины погружения в грунт?
Фундамент — опорная конструкция, на которой строятся стены дома. От качества и надежности основания зависит долговечность и прочность несущих стен и остальных конструкций постройки.
По степени важности и ответственности фундамент причисляют к основным элементам здания, тем более, что основания располагается в подземном положении. Ремонт или обслуживание этого элемента представляют сложную и трудоемкую инженерную задачу. Ошибки или просчеты, допущенные на стадии проектирования, неизбежно отразятся на состоянии дома, увеличивая опасность его эксплуатации. рассмотрим особенности и правила строительства фундамента для дома из газобетонных блоков.
Особенности построек из газобетона
Газобетон — это строительный материал из семейства ячеистых бетонов. Он имеет пористую структуру и отличается низкой теплопроводностью и малым весом. Газобетонные или газосиликатные блоки легки в монтаже, хорошо сохраняют тепло и не создают излишнюю нагрузку на основание. Такие свойства сделали газобетон выгодным и удобным материалом для малоэтажного строительства. Наибольшей популярностью пользуются жилые дома высотой до 3 этажей (ограничение СНиП, введенное для построек из конструкционно-теплоизоляционного материала).
Ленточный фундамент под дом из газобетона не требует большой мощности и несущей способности, хотя здесь учитывается масса дополнительных факторов. Вес строительных конструкций — лишь часть общей нагрузки, так как на фундамент воздействует еще вес снега в зимнее время, мебели, техники, вибрационные нагрузки и т.п. Расчет фундамента под дом из газоблоков представляет собой сложную инженерную задачу, решить которую способны только опытные инженеры-проектировщики.
Основной особенностью газобетона является сравнительно низкая прочность, делающая роль опорной конструкции важной и ответственной. Несмотря на малый вес, стены нуждаются в надежном фундаменте, обеспечивающим неподвижность и неизменность положения. В ходе строительных работ для армирования линии соединения нижнего ряда газоблоков с верхней частью фундамента используется специальная перфолента, усиливающая сцепление конструкций и обеспечивающая неподвижность стен. Кроме этого, важным элементом является гидроизоляция, отсекающая капиллярную влагу от гигроскопичных стен.
Конструкция ленточного основания
Ленточный фундамент — это замкнутая железобетонная полоса, поддерживающая несущие стены дома, как наружные, так и внутренние. Она является опорной конструкцией, принимающей на себя вес постройки, равномерно распределяющей и передающей его на грунт. Лента должна иметь достаточную прочность и несущую способность, чтобы выдерживать вес дома с учетом эксплуатационной нагрузки (мебель, техника, вещи, люди или животные), снеговой и ветровой нагрузок, плюс запас прочности на случай возникновения непредвиденных внешних воздействий.
Конструкция ленточного основания состоит из полосы железобетона прямоугольного сечения (иногда в основании делают расширенную бетонную подушку, уменьшающую удельное давление на грунт). Подобные основания строят на стабильных грунтах, с низкой или отсутствующей пучинистостью (расширением и изменением рельефа из-за зимнего замерзания почвенных вод). Оптимальный вариант грунта:
- песок;
- супеси;
- суглинок с высоким содержанием песка;
- песчано-каменистые грунты.
Строить ленту на глинистых грунтах нецелесообразно, так как почвенная влага оказывается заперта на непроницаемом слое, что вызывает сильное морозное пучение и высокие нагрузки на бетонную ленту.
Бетонная лента представляет собой монолитную отливку с металлическим (или стеклопластиковым) армирующим каркасом внутри. Он является обязательным элементом, принимающим на себя разнонаправленные нагрузки. Бетон способен выдерживать высокое давление, но переносить растягивающие усилия он не способен. При боковых или вертикальных нагрузках на неармированную ленту неизбежен перелом и потеря несущей способности, поэтому, каркас увеличивает срок службы и обеспечивает безопасность фундамента.
Строительство ленточного фундамента представляет собой последовательность из нескольких этапов:
- Рытье траншеи.
- Укладка песчаной подушки и дренажа.
- Сборка опалубки.
- Вязка арматурного каркаса.
- Заливка бетона.
- Выдержка отливки в течение 28 дней с ежедневным поливом водой (первые 2 недели поливают минимум 2 раза в сутки), с защитой от прямых лучей солнца.
- Распалубка производится после 2-недельной выдержки, дальнейшие работы допускаются только после 28-дневного периода кристаллизации бетона.
Существует несколько разновидностей ленточных фундаментов, но общая схема строительства остается неизменной.
Заглубленный тип ленты
Заглубленный вариант ленточного фундамента для дома из газоблоков представляет собой бетонную полосу, погруженную в грунт ниже уровня промерзания в зимнее время. это способ защиты основания от грунтовых воздействий — морозного пучения, изменений и подвижек из-за гидрогеологических процессов в межсезонье. Когда нижняя часть ленты опирается на стабильный грунт, ожидать появления избыточных нагрузок не приходится. Возможны нагрузки из-за пучения на верхних уровнях ленты, но их можно компенсировать увеличенным слоем сухой песчаной засыпки. Ленточный фундамент заглубленного типа обладает массой преимуществ:
- высокая несущая способность;
- возможность использовать внутреннюю часть ленты под подвал;
- отсутствие грунтовых воздействий на основание;
- возникновение избыточных нагрузок, появляющихся из-за перераспределения почвенных вод, переносится заглубленными лентами легко — они имеют большую высоту и ширину, что позволяет переносить значительные нагрузки.
Недостатки заглубленного ленточного фундамента:
- большой объем земляных работ;
- высокий расход строительных материалов (досок для опалубки, арматуры, бетона);
- значительные трудовложения;
- сложность при выдержке заглубленной ленты, необходимость постоянного наблюдения, опасность появления трещин;
- высокая стоимость основания.
Недостатки серьезные, поэтому заглубленный ленточный фундамент редко используется для строительства легких построек.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент
Мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ) — это железобетонная лента, погруженная в грунт выше уровня промерзания в зимнее время. Она строится для сравнительно легких построек — малоэтажных частных домов или небольших общественных зданий, производственных цехов и т.п. Как правило, МЗЛФ используется на прочных грунтах с высокой дренирующей способностью (песчаных) с низким уровнем грунтовых вод (УГВ). Отсутствие факторов, вызывающих пучение или сезонные подвижки, позволяет сэкономить на высоте и толщине фундамента, что в значительной степени удешевляет строительство.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент для дома из газобетона — обычный вариант, поскольку вес стен невелик, нагрузки на основание значительно уменьшены. Остаются только обычные виды воздействий:
- снеговая и ветровая нагрузки;
- эксплуатационная (вес мебели, техники и прочих вещей);
- вес людей или животных.
Как правило, МЗЛФ под дом из газобетона погружают в грунт на 1-1,2 м. Однако, возможны и другие варианты, поскольку глубина погружения зависит от сочетания разных факторов:
- состав грунта;
- вес дома, этажность;
- площадь постройки;
- уровень грунтовых вод;
- количество снега в зимний период;
- обилие осадков, возможность шквалистых порывов ветра и т.п.
Когда проектируется мелкозаглубленный фундамент под дом из газобетона, учитывают также возможность подтопления участка. Для защиты от излишков влаги от проливных дождей или талых весенних вод, используют систему дренажных труб и ливневую канализацию, отводящую стоки в коллектор или к точке сброса. Это важный момент, поскольку нельзя допустить заполнение водой траншеи. Иначе возникнет серьезная опасность для ленты, начнется размывание опорной конструкции.
Фундамент для дома из газобетона
Мелкозаглубленный фундамент под газобетон должен соответствовать нескольким требованиям:
- обеспечить прочную неподвижную опору;
- надежно противостоять внешним нагрузкам и грунтовым воздействиям;
- обеспечить экономию материалов, трудозатрат и денежных средств по сравнению с заглубленными типами ленты.
Некоторые требования косвенным образом противоречат друг другу. Например, прочность и экономия при строительстве фундамента плохо сочетаются друг с другом. Поэтому, проектировщикам приходится изыскивать способы для решения задач методом поисков «золотой середины».
Расчет
Рассчитать фундамент для дома непросто, так как надо получить массу данных о составе грунта на участке, вычислить нагрузки и определить возможные воздействия. Большинство застройщиков пользуется готовыми проектами, в которых имеется перечень размеров и параметров конструкций. Однако, рекомендуется в каждом случае производить отдельный расчет, хотя бы для уточнения и корректировки готовых значений.
При этом, не обязательно заниматься сложными расчетами самостоятельно. Можно заказать расчет у профессиональных проектировщиков, что обойдется в немалую сумму. Поэтому, большинство застройщиков выбирает самый доступный и вполне эффективный способ — использует онлайн-калькулятор. Их достаточно в сети, чтобы можно было продублировать расчет несколько раз для исключения возможных ошибок.
Ширина ленты
Толщина бетонной полосы (специалисты называют ее шириной ленты) зависит от веса дома и состояния грунта. Однако, практика показала, что в большинстве случаев можно использовать одинаковые показатели, дающие вполне эффективные результаты. Дело в том, что на каждый прямолинейный участок основания приходится определенный вес одно-или двухэтажного участка стены с некоторой частью снеговой и эксплуатационной нагрузки. В данном случае разница между значениями не слишком велика, и удельный вес зависит преимущественно от этажности.
Для одноэтажного дома из газобетона требуется сравнительно небольшая ширина ленточного фундамента — как правило, заливают полосу около 300 мм. При этом, фундамент для двухэтажного дома из газобетона должен быть толще, так как нагрузка увеличивается почти вдвое. При этом, необходимо обеспечивать запас несущей способности — расчетная нагрузка со временем увеличивается. К дому пристраивают дополнительные помещения, устанавливают тяжелую обшивку на внешние и внутренние поверхности. Без запаса легко превысить допустимую нагрузку, что может стать причиной появления трещин или просадок фундаментной ленты. Эксплуатация дома, установленного на таком основании, невозможна.
Особенности строительства МЗЛФ
Схема строительства мелкозаглубленного фундамента не отличается от стандартной методики. Разница состоит в малой глубине траншеи, требующей принятия мер для исключения замерзания воды под лентой и возникновения выдавливающих нагрузок. Проблему решают путем укладки на дне дренажных труб и изготовления усиленной песчаной подушки. Если в траншею попадает дождевая или почвенная влага, она впитывается в песчаную подушку и выводится через дренаж, обеспечивая сухость подстилающих слоев грунта.
Необходимо обеспечить нормальные условия эксплуатации для газобетона. Поэтому, понадобится качественная вертикальная и горизонтальная гидроизоляция бетонного основания. Отсечка от влаги делается как традиционными методами (слой рубероида, или полиэтиленовое полотно внутри опалубки), так и современными материалами. Высокую эффективность показывает несъемная опалубка из специализированного фундаментного пеноплекса. Это удобный вариант, не требующий сборки и последующей разборки деревянной опалубки. При этом, цена несъемной опалубки достаточно высока, а сам материал требует монтажа с участием опытных строителей. Иначе бетон при заливке будет уходить в траншею.
Расчет ширины ленточного фундамента
Монолитные и сборные фундаменты ленточного типа являются наиболее распространенными в малоэтажном строительстве. Это объясняется оптимальным соотношением надежности, несущей способности и финансовых затрат на строительство.
От чего зависит оптимальная ширина ленты
Размеры поперечного сечения ленточного фундамента определяются проектным расчетом и зависят от таких факторов как:
- тип грунта на участке застройки;
- глубина промерзания почвы;
- уровень залегания грунтовых вод;
- расчетный вес здания с учетом снегового покрова;
- ветровые нагрузки на стены и кровлю;
- материал, из которого будет возводиться основание.
Для сбора исходных данных приходится использовать справочную литературу, проводить гидрогеологические изыскания на участке.
Нормативные документы
Ширина ленточного фундамента, прежде всего, привязана к несущей способности грунта. Для плотной устойчивой почвы достаточно добавить по 70-100 мм с каждой стороны от толщины стены для получения оптимальной ширины ленты. А вот при неплотном и рыхлом грунте ее необходимо значительно увеличивать — в некоторых случаях она может достигать 900 мм.
Чтобы избежать большого расхода бетона или каменных материалов, применяют составные конструкции из широкой бетонной опоры внизу и верхней части ленты, ширина которой зависит от толщины стен. Основная проблема широких ленточных фундаментов заключается в невозможности их применения на подвижных пучинистых почвах и при высоком уровне грунтовых вод.
Нормативных документов, которые следует использовать при выполнении расчетов, три:
-
– Нагрузки и воздействия; – Основания зданий и сооружений; – Строительная климатология.
В первом изложена методика расчета фундамента. Во втором приведены стандартные требования к фундаментным конструкциям. В третьем указана глубина промерзания грунта по климатическим зонам для большинства крупных населенных пунктов.
Минимальная ширина
Методика расчета размеров сечения ленты определяет не конкретное числовое значение ширины, а величину, меньше которой она быть не должна. Реальное основание обычно на 10-20% больше, а минимальная ширина ленточного фундамента нужна для определения оптимального значения ширины и снижения расходов на строительство.
Иногда, при плотном устойчивом грунте и получении в расчетах минимальной ширины фундамента 200-250 мм, применяют компромиссный вариант. Строят нижнюю часть узкой, а верхние 300-400 мм определяют толщиной стен. Такой способ можно часто увидеть при строительстве легких бань, веранд и хозяйственных построек.
Максимальная ширина
В указанных выше нормативных документах понятие максимальной ширины фундаментной ленты отсутствует. Проектный расчет ширины ленточного фундамента должен быть направлен на обратное – определение оптимальных размеров с целью снижения финансовых затрат.
Однако, есть один важный нюанс, который следует учесть при строительстве зданий с обустройством подвала. В этих случаях ограничение максимальной ширины фундамента существует. Оно связано с весовым давлением на грунт и зависит от длины каждой отдельной стены, а также материала, из которого она сделана.
Для стен длиной до 3 метров фундаментная подошва должна быть не более:
- бетонный монолит – 400 мм;
- бетонные фундаментные блоки – 500 мм;
- бутобетон – 600 мм;
- кирпич полнотелый – 750 мм;
- бутовый камень – 800 мм.
Если стены длиной более 3 метра, то максимально допустимая ширина составляет:
- железобетонный монолит – 500 мм;
- бетонные фундаментные блоки – 600 мм;
- бутобетон – 800 мм;
- кирпич полнотелый – 900 мм;
- бутовый камень – 1000 мм.
Эти данные не являются нормативным требованием и взяты из практических наблюдений строителей. Поэтому их следует учитывать при расчетах, но не принимать за безусловные.
Какие данные потребуются для расчета
Кроме климатологических показателей региона, гидрогеологической структуры грунта и определения материала фундаментных стен, для разработки проекта требуется определить полный вес постройки, несущую способность грунта и длину стен.
Определение нагрузки от здания
Весовая нагрузка на ленточный фундамент определяется по простой формуле:
М+П+С+В, где:
- М – мертвая масса здания, включающая вес всех строительных конструкций и элементов, в том числе фундамента;
- П – полезная нагрузка или вес всего, что будет находиться внутри постройки и создавать давление на перекрытия;
- С – максимально возможная масса снегового покрова зимой и в начале таяния;
- В – ветровое давление на стены и кровлю.
Полученный расчетный результат следует умножить на коэффициент 1,2-1,25, обеспечивая 20-25% запаса прочности конструкции ленточного фундамента.
Несущая способность или сопротивление грунта
Этот показатель приводится в нормативной литературе и определяется ГОСТ 25100-95 «Классификация грунтов». Для наиболее распространенных типов почвы он составляет (в кг/см 2 ):
- суглинок – 1,5-2,8;
- глина сухая плотная – 1,6-3,0;
- песок мелкозернистый – 2,2-3,4;
- среднезернистый – 2,5-3,6;
- супесь – 2,6-3,6;
- песок крупных фракций – 3,6-4,6;
- гравий, щебень, галька – 5,1-6,5.
На показатель сопротивления весовым нагрузкам также влияет влажность, текучесть и пористость почвы, которые приходится учитывать при подготовке расчетных данных.
Пример расчета ширины подошвы под ленточный фундамент
Определение размера опорной фундаментной подошвы производится по формуле:
Ширина = масса здания : длина стен : сопротивление грунта
Предположим, что первоначальные расчеты при сборе данных показали:
- здание из газобетонных блоков с учетом полезной, снеговой и ветровой нагрузки создает весовое давление 165800 кгс;
- общая длина фундаментной ленты в доме 10 х 8 метров с одной поперечной перемычкой составляет 44 метра или 4400 см;
- грунт – сухая плотная глина с несущей способностью 1,9 кг/см 2 .
На основании этих показателей выполняем расчет ширины ленты для дома из газобетона:
165800 : 4400 : 2,1 = 19,83 см, округляем до 20 см
Получается, минимальная ширина ленты может быть равна 20 см. Однако, толщина газобетонных блоков 300 мм и фундамент должен выступать за края стены как минимум на 5 см. Следовательно, оптимальная ширина подошвы будет равна 400 мм, что обеспечит двойной запас прочности конструкции. К слову, полный просчет ленточного основания представлен тут, а вопрос оптимальной глубины заложения ленты рассмотрен здесь.
Усредненные значения ширины ленты для различных типов построек
Как показывают результаты эксплуатации здания, средняя ширина монолитного ленточного фундамента, в зависимости от типа грунта и размеров постройки, составляет:
Бани, веранды, гаражи, сараи и другие легкие хозяйственные постройки:
- на плотном грунте и глине – 250 мм;
- суглинки – 300 мм;
- песок и супеси – 350 мм;
- рыхлый песок, насыпные грунты – 450 мм.
Ширина ленты фундамента для одноэтажного дома из газобетона и легких каркасных зданий:
- плотный грунт и сухая глина – 300 мм;
- суглинки – 350 мм;
- крупно- и среднезернистый песок и супеси – 400 мм;
- рыхлый песок, плохо уплотненный насыпной грунт – 450 мм.
Под кирпичный дом высотой до двух этажей:
- плотные типы грунта – 500 мм;
- супеси и слежавшиеся пески – 600 мм.
Для строительства тяжелых домов на рыхлых, пучинистых и неустойчивых грунтах от ленточного основания лучше отказаться и подобрать другой тип основания. Однако, сначала обратитесь за консультацией к опытному специалисту. Не исключается, что в ваших расчетах есть ошибка.
Какой ширины должен быть ленточный фундамент
Фундамент
Фундамент ленточного типа крайне востребован, потому широко применяется при строительстве загородных домов и других построек. Такая конструкция обладает превосходными эксплуатационными свойствами, а ее стоимость ниже большинства аналогов. Основной фактор, влияющий на несущую способность и устойчивость основания — ширина ленточного фундамента. В этом материале определим, какие факторы влияют на ширину ленты и как правильно выполнить расчеты на начальном этапе строительства.
Виды ленточного фундамента
Определить, какой ширины должен быть фундамент, достаточно нетрудно. Однако, чтобы рассчитать правильно размеры основы, нужно учитывать ряд факторов. Прежде всего, необходимо определить тип конструкции будущего основания. От этого зависит как ширина ленты, так и другие характеристики.
В зависимости от степени заглубления выделяют такие виды фундамента:
-
Заглубленный. Ленту закладывают ниже уровня промерзания почвы. Это оптимальный вариант для постройки частных домов в несколько этажей с подвалом или цоколем. Для одноэтажных легких построек глубокий ленточный фундамент закладывать нецелесообразно.
Еще один фактор, являющийся также критерием классификации оснований, способ их сборки. Наиболее распространенный вариант — монолитный фундамент. Это целостная конструкция, которую получают путем заливки бетона в заранее подготовленную каркасную выемку — опалубку. Такое основание характеризуется высокой надежностью и износостойкостью. Несущая способность очень высокая, а потому для постройки дома достаточно основа даже небольшой толщины. К недостаткам стоит отнести необходимость выполнения сложных земляных работ и длительное время застывания.
Монолитный ленточный фундамент
Для дома, бани или небольших хозяйственных построек можно также использовать сборный фундамент. В отличие от монолитной ленты, он состоит из отдельных элементов. Как правило, при строительстве используют блоки из бетона, керамзита или обычный кирпич большой толщины. Сразу после сборки можно начинать возводить стены. Такой вариант подходит только для непучинистых грунтов.
Требования к конструкции
Проектирование зданий, в особенности его несущего основания, ведется с учетом требований, прописанных в различных нормативных документах. Размер любого фундамента под дом определяют исходя из параметров, прописанных в СНиП 2.02.01–83.
СНиП основания зданий и сооружений
В соответствии с данным документом, расчет осуществляют двумя способами:
- По несущей способности. Определяют, какой ширины должен быть фундамент исходя из предполагаемой горизонтальной нагрузки, которую создают стены, крыша и перекрытия. При этом учитывают возможные перепады высоты, тип почвы, уровень грунтовых вод.
- По деформациям. Расчет производят с учетом максимально возможного и допустимого смещения ленты, при которой сохраняет возможность дальнейшей эксплуатации дома. На основе характеристики почвы, специфики рельефа определяют возможные просадки, провалы, горизонтальные смещения и другие деформации.
Исходя из требований, которые есть в Строительных Нормах и Правилах, определяется минимальная ширина фундамента. Она варьируется в зависимости от типа и целевого предназначения постройки. Минимальные значения следующие:
- малые садовые нежилые постройки — 25–30 см;
- 30–40 см — для одноэтажного дома;
- 50 см — одноэтажный дом с цоколем или полуподвалом;
- 65 см — жилые дома в 2 и более этажей.
Данные значения являются усредненными. Фактически ширина фундамента определяется исходя из многочисленных факторов, о которых пойдет речь далее. Ключевой нюанс, который необходимо запомнить — фундамент должен быть шире толщины несущей стены минимум на 15%.
Схема ленточного основания
Что касается максимальной толщины фундаментного основания, в нормативной документации какие-либо ограничения не предусмотрены. Однако нужно учитывать два важных фактора. Первый — слишком широкое основание намного тяжелее. Такой ленточный фундамент будет создавать дополнительную нагрузку на грунт, из-за чего вся постройка в дальнейшем может просесть. Второй фактор — более высокая стоимость выполнения монтажных работ.
Факторы, влияющие на ширину ленты
Вычислить, какая должна быть толщина бетонного основания для постройки дома, довольно несложно. Для этого достаточно воспользоваться простой формулой. Однако для этого нужно рассчитать несколько промежуточных значений, о которых речь пойдет далее.
Несущая способность грунта
Также этот параметр в нормативной документации может называться сопротивлением грунта. Данный фактор напрямую зависит от специфики участка, на котором будут строить дом. Сложные геодезические исследования проводить не потребуются. Достаточно взять пробу грунта на 50 см ниже уровня, на котором будет залегать ленточный фундамент. Проверяют несколько точек на участке, чтобы получить более достоверный результат. Этот же способ позволяет определить уровень залегания грунтовых вод.
Дальнейший расчет несущей способности выполняют исходя из табличных данных, которые приведены в нормативной документации. При стандартном варианте вычисления используют значения в кг/кв. см. Однако если известна предполагаемая толщина подушки, на которой будет заливаться лента, можно определить общую несущую способность грунта в тоннах.
Таблица несущей способности разных видов грунта
Нагрузка от здания
Далее, чтобы выяснить какой должна быть ширина ленты, необходимо определить нагрузку на основание со стороны будущего здания. Очевидно, что этот параметр носит условный характер, так как точно вычислить массу всей постройки невозможно. Неточности, допущенные при расчете, компенсируют за счет округления предполагаемой ширины фундамента в большую сторону.
Для вычисления весовой нагрузки здания используют формулу М + П + В + С, в которой:
- М — «мертвая» или совокупная масса всех элементов конструкции. Учитывают вес самого фундамента, несущие стены, перегородки, напольные покрытия, каркас и кровлю, изоляцию и материалы, используемые при отделке. Критерий условный, так как в точности определить «мертвую» массу здания практически невозможно. Поэтому осуществляют примерный расчет, исходя из среднего веса используемых строительных материалов.
- П — совокупная полезная нагрузка. Проще говоря, это вес всех элементов, которые будут находиться в доме. Данный параметр также является условным, поэтому при использовании усредненных значений допускаются погрешности. В конечном итоге это практически не отразится на определении толщины фундамента. Можно также использовать усредненное значение — 180 кг/кв. метр площади.
- В — давление ветра на поверхности дома. При расчетах используют усредненные значения из нормативных документов.
- С — нагрузка снега на кровлю. В формуле также используют усредненные значения в зависимости от региона и климатической специфики. Единственный нюанс заключается в том, что угол наклона кровли может варьироваться, а потому и давление, создаваемое снежной массой, также различается.
Как правильно выполнить расчеты
Чтобы определить ширину фундаментной ленты, можно воспользоваться формулой: НЗ/ДС/НСГ, где:
- НЗ — нагрузка здания на грунт. Это сумма «мертвой» и полезной массы, давления ветра и снеговой нагрузки на кровлю.
- ДС — совокупная длина фундамента с учетом внутренних перегородок.
- НСГ — несущая способность грунта.
Полученная толщина фундамента в большинстве случаев будет дробным числом, поэтому его необходимо округлить в большую сторону. Здесь же следует принимать во внимание и материал, из которого будут выполняться стены. К примеру, для возведения одноэтажного дома из газобетона достаточно ленты шириной 20 см. Однако средняя толщина газобетонного блока (ГБ) — 30 см. Фундамента должен быть шире стены, а потому к существующему значению следует добавить минимум 15 см.
Необходимо отметить, что в приложениях к СНиП предусмотрены расчетные значения ширины ленточного основания, исходя из примерной массы и типа грунта. Однако эти показатели носят усредненный характер и их нельзя считать точными. Чтобы определить толщину ленточного основания, и при этом минимизировать вероятность ошибок, проще воспользоваться онлайн-калькулятором или обратиться за помощью к специалисту.
Что еще следует учесть при расчетах
При строительстве дома необходимо принимать к сведению не только несущую способность готового фундамента. Один из важнейших факторов, который влияет на прочность и другие эксплуатационные свойства — материал изготовления.
В этом одно из достоинств ленточной технологии. При монтаже могут использоваться разные виды материалов, однако это напрямую влияет на допустимую нагрузку, а следовательно и на размеры основания.
Арматурный каркас для фундамента
Наиболее крепким и устойчивым к деформации считается монолитный фундамент в том случае, когда его конструкция укреплена металлической арматурой. При использовании арматурного каркаса ширина ленты может быть ниже требуемой, особенно если речь идет о легких одноэтажных конструкциях, например, коттеджах.
Еще один важный фактор — глубина промерзания почвы. Этот параметр влияет на уровень залегания ленты, и варьируется в разных регионах. Выполняя расчет, учитывают массовую нагрузку здания на грунт, включая предполагаемый вес самого фундамента.
Свое влияние оказывает и глубина залегания грунтовых вод. К примеру, если уровень воды ниже глубины промерзания, для фундамента необязателен монтаж песчаной подушки. Ее отсутствие, в свою очередь, влияет на ширину ленты.
Заключение
Ленточный фундамент — надежное, износостойкое основание для дома и нежилых построек. Однако обеспечить прочность такая конструкция может только в том случае, если она изготовлена в строгом соответствии с действующими нормами.
Одним из ключевых параметров выступает толщина ленты. Ее необходимо узнать еще на этапе проектирования, исключив затруднения при дальнейшем строительстве. Чтобы выяснить, сколько должна быть ширина основания, учитывают несущие характеристики почвы, предполагаемый вес постройки, площадь, этажность здания, а также уровень заглубления и способ монтажа самого фундамента.