Как устроен ленточный фундамент
Правильный ленточный фундамент представляет собой монолитные полосы из бетона, на которых устанавливаются несущие вертикальные конструкции. Вариант считается одним из лучших для одноэтажных и малоэтажных построек, в том числе, и жилых. Однако перед тем как начинать покупать материалы и готовиться к монтажу ленточного основания, стоит познакомиться с информацией о его плюсах и минусах.
Устройство ленточного фундамента: 1 — Монолитный бетон. 2 — Песчаная подушка. 3 — Арматура.
Недостатки ленточного фундамента
Список характерных для ленточных фундаментов недостатков сравнительно небольшой и состоит всего из 3 пунктов: • ленточное основание нельзя использовать для некоторых видов грунтов; • заливать раствор в опалубку следует быстро (на весь объём уходит не больше 2–3 часов) – для больших построек это означает необходимость в одновременном приготовлении нескольких кубометров бетона. • работу практически невозможно выполнить в одиночку – даже без привлечения специалистов владельцу участка, на котором ведётся строительство, придётся заручиться помощью друзей или родственников. В большинстве случаев монтаж такого основания требует обращения в строительную компанию, которая поставит достаточное количество раствора. Для ускорения процесса монтажа и повышения качества конструкции стоит воспользоваться услугами этой же или другой организации для выполнения других этапов работы. Хотя результатом обращения к профессионалам станет заметное увеличение сметы на строительство здания.
Достоинства ленточного фундамента
Плюсов, обеспечиваемых ленточными фундаментами, намного больше, чем минусов. К ним относят: • возможность выдерживать серьёзные нагрузки – до 17 тонн на 1 кв. м; • минимальное время возведения – от 5 до 7 суток при правильно выбранных температурных условиях; • простую подготовку, которую можно выполнить своими силами, независимо от объёмов работ; • высокий эксплуатационный период таких оснований, превышающий 100 лет (только при соблюдении всех правил монтажа, устройства утепления и гидроизоляции); • доступную стоимость по сравнению с большинством других фундаментов. Список преимуществ ленточных оснований включает широкий ассортимент различных вариантов. Это позволяет выбрать подходящий вид и конструкцию в зависимости от условий строительства и финансовых возможностей. Есть среди плюсов ленточного фундамента и повышение эффективности теплоизоляции пола первого этажа за счёт создания многослойной утепляющей «подушки».
Виды фундамента для дома
Прежде чем проводить расчёт основания дома, необходимо определиться какой тип фундамента вы будете использовать для своего строения.
По типу конструкции они подразделяются на:
- ленточные;
- плитные;
- столбчатые;
- свайные.
Ленточный фундамент являет собой железобетонную полосу, которая проходит под несущими стенами здания, распределяя его вес по всему периметру. Такая конструкция достаточно прочная, долговечная и простая, поэтому применяется очень часто.Плитным называют монолитную железобетонную плиту, уложенную в углублённый и выровненный грунт. Редкое использование этого типа основания, несмотря на возможность применять его на неблагоприятном грунте, объясняется дороговизной.
Столбчатый – это конструкция из столбов, соединённых балками между собой. Хотя такой вариант и самый дешёвый, его рекомендовано применять для неподверженных температурным изменениям грунтов. К тому же, он способен выдержать только небольшой деревянный дом.
Фундамент на сваях может быть использован на слабых грунтах или при строительстве многоэтажного дома. Однако необходимость задействовать множество техники значительно поднимает стоимость всего здания.
Формула и учет коэффициентов
Ленточный тип основания применяется как собственниками при возведении частного жилья, так и крупными компаниями. Сам по себе он является прямоугольной конструкцией, состоящей из арматурного каркаса и бетона.
Осуществлять расчет можно как при помощи программ на соответствующих сайтах в сети, так и самостоятельно.
Использовать формулу только с этими параметрами можно только при заливке бетона в идеально жёсткую опалубку и на бетонную подготовку. Т.к. на кубатуру влияет множество факторов (коэффициент уплотнения, протечки опалубки, остаток бетона в трубах бетононасоса и т.п.).
Чтобы разобраться в вопросе, стоит рассмотреть пример:
- у будущего основания длина 1 стены равна 30 метрам (24 м – длина основания под наружными стенами, 6 м – длина перемычки под 1й из внутренних стен);
- ширина равна 0,4 метрам;
- высота равна 1,5 метрам.
Расчет будет выглядеть так: 30*0.4*1,5 = 18 кубических метров бетонной смеси. Если необходимо добавить поправочный коэффициент 1,1, это делается вот так: 18 * 1,1 = 19,8 кубометра объем необходимого бетона.
Нельзя забывать о технических отверстиях, которые требуются для коммуникаций. Даже если кажется, что величина их незначительна, они занимают немало пространства. Обычно рекомендуется вычесть объем под них из полученного по формуле объема.
Вычисление объема выглядит не слишком сложным, однако требуется помнить о том, что конструкция основания может оказаться сложнее и отдельные элементы придется рассчитывать дополнительно. Влияют на конечный итог особенности составов, добавок, которые используются для упрочнения основания.
Онлайн калькулятор расчета объема бетона
Для точного определения времени выполнения работ по бетонированию и количества расходуемого материала следует провести расчеты, в этом поможет онлайн калькулятор расчета объема бетона. Калькулятор объема бетона самостоятельно рассчитает для вас необходимое количество раствора, предоставив максимально точные цифры. Расход учитывается в кубических метрах.
Рассчитать объем бетона фундаментной плиты или стяжки
Калькулятор ниже производит расчет бетона на плитный фундамент в соответствии со строительными нормами и правилами. Для расчета плитного фундамента необходимо знать площадь и толщину плиты, т.к. плита – это обыкновенный прямоугольный параллелепипед.
Плитный фундамент представляет собой замкнутую железобетонную цельную монолитную плиту, которая укладывается под всю площадь дома, распределяя тем самым нагрузку по всей длине.
Введите свои данные в поля для расчёта:
Периметр/длина фундамента (м.п.): | Высота фундамента (м): |
Ширина фундамента (см): |
Правильно посчитать кубатуру бетона в этом случае намного сложнее: длину конструкции, в которую входит периметр с внешней стороны и длину всех перегородок между комнатами, мы должны умножить на ее высоту и ширину (при условии, что лента фундамента имеет по всей длине одинаковое сечение).
Обязательно нужно учитывать глубину грунтовых вод, ландшафт, почву и прочие факторы при расчете высоты фундамента.
Высота сваи (м): | Диаметр сваи (м): |
Столбчатый фундамент считается одним из самых простых в изготовлении и, кроме этого, достаточно экономным по затратам на стройматериалы.
Фундамент состоит из ростверка (верхней части свайного или столбчатого фундамента, распределяющей нагрузку от несущих элементов здания) и свай (вертикальных опорных элементов), поддерживающих горизонтальную часть конструкции над грунтом. Расчет объема бетона здесь сложнее, чем в предыдущих случаях.
Ширина помещения (м): | Длина помещения (м): |
Высота помещения (м): | Толщина слоя штукатурки (см): |
Нужно заранее спланировать расход материалов при штукатурных работах, так как неожиданная остановка в работе может сказаться на качестве выполненной работы.
Калькулятор может давать погрешность от 3 до 10% объема из-за не точности производства земляных работ, усадки грунта (бетон тяжелее воды в 2.5 раза), а так же незначительные потери при разгрузке бетона.
Наша компания занимается продажей товарного бетона, известкового и цементного раствора с собственного завода. Доставка осуществляется также при помощи собственного автопарка техники.
Особенности для разных построек
Обустройство фундамента под дом и его конструкции зависит от типа почвы и нагрузки здания. При возведении малогабаритных построек используют малозаглубленное основание (глубина залегания – 70 см). Если они выполнены из камня или кирпича, то рекомендуется фундамент глубокого залегания.
Существуют и другие особенности, о которых нужно знать:
В северных регионах, где зимние температуры опускаются ниже -20…-30 °С, основное внимание уделяют теплоизоляции блоков (особенно если почва слабопучинистая).
Предпочтительная форма кладки фундамента для небольших зданий – трапеция либо прямоугольник с лабиринтом внутри
В последнем случае кладка расширяется книзу.
Чем тяжелее здание, тем обширнее должны быть подготовительные работы на участке.
Если строят загородный дом с цоколем, то используют фундаментальные железобетонные блоки
При этом важной задачей является обеспечение гидроизоляции, утепления и вентиляции. Даже на участке с сухой почвой и при малом количестве осадков необходимо защитить фундамент от подземных вод.
Для построек, которые нагружаются от движения (гаража, ворот, качелей, горок, аттракционов), хорошо подходит ленточное основание.
Неучтенные затраты на заливку фундамента из собственного опыта
Основные этапы строительства своего дома у меня уже давно позади и я, так же как и большинство, перед началом стройки все рассчитал. На листе бумаги все получилось красочно и хорошо, но когда строительство началось, на этапе заливки фундамента под дом я начал сталкиваться с незапланированными расходами.
Выкапывал траншею под фундамент я сам, своими силами с помощью обычных лопат. Конечно, я считал, что лопаты это мелочи, зачем включать их в свою смету, но вот незадача, пока траншея была готова, на моем счету был десяток сломанных лопат, так как грунт оказался плотным, каждая около 150-200р. Может быть и мелочи, но все же обидно.
Вторым огорчением стало то, что рассчитывал я летом, а заливал осенью и к этому времени бетон подорожал на 400 р. за кубический метр. А таких кубометров у меня было 33! Итого незапланированных расходов около 15 тыс. руб., а это уже не мелочи, если считать, что у меня на весь фундамент ушло около 100 тысяч.
Для того чтобы таких неприятностей не произошло, необходимо учесть каждую мелочь, учесть стоимость каждого «гвоздика», и в этом я постараюсь вам помочь. Сейчас мы с вами рассчитаем приблизительную стоимость ленточного мелкозаглубленного фундамента под дом.
Какую конструкцию основы выбрать
Есть территории, где рационально применять платформу смешанного типа, например ленточно-свайный. Такой является модификацией одного из основных видов. Но это сложная конструкция и строители стараются изменить состав почвы под один из основных типов. Так осушается болотистая и намывается песок, или часть грунта просто вынимают и засыпают шлаком, который трамбуясь, превращается в бетон.
Выбирают основание в зависимости от строящегося дома. Чем тяжелее конструкция, тем массивнее фундамент. Для строительство дома из профилированного бруса или оцилиндрованного бревна используют ленточный или столбчатый виды. Причем ленточный, делают мелко заглубленным.
Глубину залегания рассчитывают, отталкиваясь от двух основных факторов:
- Глубина залегания грунтовых вод.
- Промерзание почвы в местности будущего строительства.
Существуют средние нормы для глубины залегания подошвы на различных почвах:
- Супесь — 125см
- Глина и суглинки — 150 см
- Песок и гравий — 100 см
Это максимальное залегание основания дома по строительному ГОСТу, но в нем указаны и максимальные показатели залегания:
- Для сухой почвы — 70 см,
- Для влажной, с близким залеганием грунтовых вод — 120 см.
Если дом по плану имеет подвальные помещения, то подошва конструкции должна быть, ниже уровня пола минимум на 40 см.
Общее описание
Отношение этих величин между собой позволяет выполнить расчёт ширины ленты.
Размер толщины в этом случае принимается от специфики наружной стены.
Армирование делается конструктивно в зависимости от используемого материала, например:
- для одноэтажного блочного дома применяется 2 стержня диаметром 10 мм;
- для кирпичных двухэтажных зданий используется 6 прутьев диаметром 12 мм, расположенных продольно;
- при возведении здания в регионе с неблагоприятными геологическими условиями рекомендуется выполнять отдельный расчет и конструирование цоколя, отталкиваясь от местных значений.
Следует выделить, что использование для расчета ленточных фундаментов онлайн-программ определяет только количество материалов, необходимых для монтажа.
Сбор нагрузок и вычисление несущей способности грунта они не выполняют.
Кроме этого, алгоритм проведения расчётов и интерфейс программы не ясен.
Воспользовавшись такой технологией расчёта точно можно получить лишь следующие параметры:
- кубатура бетона;
- количество арматуры.
Для того чтобы выполнить правильное вычисление желательно воспользоваться специальной методикой, размещённой в официальных документах, которые были обновлены и доработаны из редакций СНиПов, разработанных в советские времена:
- СП 20.13330.2011.
- СП 22.13330.2011.
Первый документ позволит подготовить информационные характеристики всех нагрузок, нужных для расчета. С помощью второго – определяется несущие способности почвы.
Корректировка параметров
В некоторых случаях, если изначально планируется строительство из тяжелых материалов, а грунт характеризуется слабой сопротивляемостью, при расчетах получается, что лента фундамента будет слишком широкой.
Ленточный фундамент с шириной более 60 см выходит неоправданно дорогостоящим. В таких случаях проектировщику приходится пересчитывать проект, принимая за основу другие стройматериалы.
Например, вместо кирпичного дома может оказаться целесообразнее строить пенобетонный или каркасный. Сам фундамент иногда рациональнее делать другой конструкции – столбчатым или свайным.
Описание и порядок расчета нагрузки на фундамент
При сборе нагрузок на фундамент (общем и обязательном этапе расчет вне зависимости от типа основания) последовательно определяются и суммируются:
- Постоянная нагрузка от стен – в простейшем приближении высота стен (включая внутренние) умножается на их длину и толщину. Далее полученная величина умножается на удельный вес основного материала, взятого из таблиц или технического паспорта. Минимальную нагрузку (от 300 кгс/м3) имеют каркасные стены, низкую (≈600 кгс/м3) – газобетон или дерево, высокую (1200) – шлакоблок и пустотелая керамика, максимальную (1800) конструкции из полнотелого кирпича или камня. Размером окон при простых расчетах как правило пренебрегают, вес утеплителя или фасадных систем, наоборот, следует учесть.
- Нагрузка от пола и перекрытий. В расчет принимаются любые опирающиеся на стены конструкции, включая полы первого этажа, перекрытия между этажами, жилой мансардой или чердаком. Их площадь обычно совпадает с размерами дома, для получения нагрузки объем перекрытий умножается на их удельный вес (100-200 кгс/м3 для деревянных разновидностей с разной плотностью, 200-300 – цокольные утепленные полы из дерева, 500 – стандартные ж/б конструкции).
- Кровельная нагрузка, определяемая исходя из веса материала и типа конструкции крыши. Эту величину стоит рассчитывать с помощью онлайн-калькуляторов, определить точную площадь проекционных линий и длину опорных участков при сложной конфигурации кровли могут только специалисты. При отсутствии такой возможности площадь кровли просто умножают на удельных вес ее материала (20-30 кгс/м2 у всех кровель из облегченной стали, 40-50 – шифера, 30-50 – рубероида и мягкой кровли, 60-80 – керамической или композитной черепицы).
- Снеговая нагрузка на крышу дома – усредненная табличная величина, выбираемая с учетом региона проживания и умножаемая на опорную площадь кровли. Последняя получается путем деления всей площади кровли на площадь опорных скатов. Проще всего снеговая нагрузка высчитывается для плоских кровель – вес снежного покрова на горизонтальной плоскости (от 80 до 560 кг/м2) просто умножается на их площадь.
- Другие временные нагрузки (ветровая, сейсмическая, вес печей, мебели и проживающих людей). При упрощенном варианте эксплуатационная нагрузка на перекрытия в жилых этажах принимается равной 195 кг/м2.
Подробный перечень правил и рекомендаций при расчете нагрузок на основания приведен с СП 20.13330 (замена действующего, но частично устаревшего СНиП 2.01.07-85).
Ветровой нагрузкой при упрощенном общем сборе пренебрегают за исключением расчета домов с высокой парусностью (а именно – при расчете легких каркасников на высоких свайных фундаментах в регионах с сильными ветрами).
Дальнейшие действия зависят от типа фундамента. При необходимости определения минимальной площади основания (актуальной при заложении ленты или расчете сечения опор с ростверком) стоит использовать формулу:
S>(Yн×F)/Yc×R0),
- Где S – оптимальная площадь основания, м2
- F – общая нагрузка на основание (к весу дома и дополнительным нагрузкам добавляется вес самого фундамента).
- Yн – коэффициент надежности, 1,1-1,3
- Yc- коэффициент условий работы, зависящий от типа грунта, длины и жесткости здания.
Для определения веса фундамента нужно знать удельный вес его материала основы (2500 кг/м3 для любых армированных конструкций из бетона), глубину заложения (выбирается исходя из условий на участке), высоту поднятия над нулевой отметкой (в пределах 10-30 см) и ширину (не менее толщины стен с учетом толщины фасадных систем с утеплителем или без него).
Определение требуемой ширины подошвы («подушки») ленточного фундамента
Требуемая ширина подошвы определяется отношением расчетного сопротивления основания к линейно распределенной нагрузке.
Ранее мы определили погонную нагрузку, действующую в уровне подошвы фундамента – 7925кг/м. Принятое сопротивление грунта у нас составило 2,15кг/см2. Приведём нагрузку в те же единицы измерения (метры в сантиметры): 7925кг/м=79,25кг/см.
Ширина подошвы ленточного фундамента составит: (79,25кг/см) / (2,15 кг/см2)=36,86см.
Ширину фундамента обычно принимают кратной 10см, то есть округляем в большую сторону до 40см. Полученная ширина фундамента характерна для легких домов, возводимых на достаточно плотных суглинистых грунтах. Однако по конструктивным соображениям в некоторых случаях фундамент делают шире. Например, стена будет облицовываться фасадным кирпичом с утеплением толщиной 50мм. Требуемая толщина цокольной части стены составит 40см газобетона + 12см облицовки + 5см утеплителя = 57см. Газобетонную кладку на 3-5см можно «свесить» по внутренней грани стены, что позволит уменьшить толщину цокольной части стены. Ширина подошвы должна быть не менее этой толщины.
Что нужно знать, чтобы рассчитать ленточный фундамент
Для расчета ленточного фундамента надо иметь максимально полный набор данных относительно всех факторов, каким-либо образом влияющих на размеры или иные параметры ленты.
К ним относятся:
- Вес дома.
- Снеговая и ветровая нагрузка.
- Гидрогеологическая обстановка на участке, глубина залегания грунтовых вод.
- Состав грунта, слоистость, наличие уклона и т.д.
- Материал, из которого предполагается строить ленту.
- Дополнительные сведения относительно участка строительства — возможность подтоплений, величина морозного пучения, глубина промерзания грунта и т.д.
Некоторые сведения, такие как глубина промерзания или величина снеговой и ветровой нагрузок можно получить в таблицах СНиП.
Другие данные получают путем бурения пробных скважин, консультациями в местных геологических организациях.
Чем полнее и подробнее будет информация, тем качественнее и корректнее будут расчеты. Необходимо иметь официальные показатели, полученные профессиональными работниками соответствующих служб.
ВАЖНО!
Руководствоваться только сведениями, полученными от соседей или «знающих людей» без сбора официально подтвержденных данных, нельзя. Неподготовленные люди не обладают достоверной и точной информацией, нередко путают важные данные или вовсе не разбираются в теме, поэтому общение с ними следует относить лишь к дополнительной информации.
Расчет опорной площади
При выборе фундамента важно правильно определить минимально допустимую площадь его опоры на грунт. Ее можно вычислить по формуле S= γn · F / (γc · Rо), где:
- γc – коэффициент эксплуатационных условий;
- γn – коэффициент запаса надежности, принимаемый равным 1,2;
- F – полная (суммарная) нагрузка на грунт.
Рекомендуем: Бетонные лотки: достоинства и особенности Коэффициент эксплуатационных условий (условий работы) зависит от характера грунта и сооружения. Так, на глинистых почвах для кирпичных конструкций он принимается равным 1,0, а для деревянных – 1,1.
В случае песчаного грунта: γc равен 1,2 при больших и длинных строениях, жестких небольших домах; 1,3 – для любых маленьких построек; 1,4 – для больших не жестких домов.
Вес сооружения
Основу расчета составляет нагрузка, возникающая от веса всех элементов сооружения, включая сам фундамент. Конечно, подсчитать точно массу всех конструктивных деталей достаточно сложно, а потому принимаются средние значения удельного веса, отнесенного к единице площади поверхности.
Стеновые конструкции:
- каркасные дома с утеплителем при толщине стены 15 см – 32-55 кг/м²;
- бревенчатый и брусчатый сруб – 72-95 кг/м²;
- кирпичная кладка толщиной 15 см – 210-260 кг/м²;
- стены из железобетонных панелей толщиной 15 см – 305-360 кг/м².
Перекрытия:
- чердак, деревянное перекрытие, пористый утеплитель – 75-100 кг/м²;
- то же, но с плотным утеплителем – 140-190 кг/кв.м;
- напольное перекрытие (цокольное), деревянные балки – 110-280 кг/м²;
- перекрытие бетонными плитами – 500 кг/м².
Крыша:
- металлическая кровля из листа – 22-30 кг/кв.м;
- рубероид, толь – 30-52 кг/кв.м;
- шифер – 40-54 кг/кв.м;
- керамическая черепица – 60-75 кг/кв.м.
Расчет веса сооружения с учетом приведенных удельных весов сводится к определению площади соответствующего элемента и перемножении ее на данный показатель. В частности, для получения площади стен надо знать периметр дома и высоту стен. При расчете кровли необходимо учитывать угол ската.
Вес фундамента и снеговая нагрузка
Площадь опоры сооружения определяется на уровне подошвы, а значит, в суммарной нагрузке на грунт необходимо учитывать еще и вес фундамента. Методика расчета зависит от его типа:
- Ленточный фундамент. Прежде всего, определяется заглубление (Нф), которое должно быть ниже уровня промерзания. Например, при уровне 1,3 м нормальное заглубление составляет 1,7 м. Затем, определяется периметр ленты (Р), как 2(а+в), где а и в – длина и ширина дома, соответственно. Ширина ленты (bл) выбирается с учетом толщины стены. В среднем она составляет 0,5 м. Соответственно, объем ленточного фундамента V=P x bл х Нф. Умножив его на плотность армированного бетона (в среднем 2400 кг/м³), получим расчетный вес ленточного фундамента.
- Столбчатый фундамент. Расчет ведется на каждую опору. Вес одного столба определится, как произведение плотности бетона на объем заливки (V=SxНф, где S – площадь столба). Кроме того, обязательно учитывается вес ростверка, который рассчитывается аналогично ленточному фундаменту.
- Для определения веса монолитной бетонной плиты вычисляется ее объем (V=SxНф, где S – площадь плиты). Заглубление обычно составляет порядка 40-50 см.
В зимнее время нагрузка на грунт может значительно увеличиться за счет скопления снега на кровле. Принято считать, что при скате кровли с углом более 60 градусов, снег не накапливается, и снеговую нагрузку можно не учитывать.
При меньшем угле наклона крыши учитывать ее необходимо. Многолетние наблюдения дают такие параметры этой нагрузки:
- северные районы – 180-195 кг/м²;
- средняя полоса РФ – 95-105 кг/м²;
- южные регионы – до 55 кг/м².
После определения всех указанных весовых параметров можно приступить к расчету минимальной площади подошвы по вышеприведенной формуле. Полная нагрузка на грунт (F) определится, как сумма веса стен, перекрытий, кровли, фундамента и снеговой нагрузки.
При расчете столбного и свайного фундамента суммарная нагрузка делится на количество опор, т.к. ростверк равномерно распределяет ее на опоры.