Как рассчитать глубину заложения для фундамента ленточного типа?

При выборе конструкции фундамента учитывают состав грунта, уровень грунтовых вод, особенности рельефа, массу и конфигурацию здания и даже режим его эксплуатации. Не вдаваясь в технологические детали строительства ленточных, свайных, плитных и комбинированных фундаментов, поговорим о специфике их «поведения», преимуществах и недостатках тех или иных проектных решений.

Расчет количества винтовых свай с помощью калькулятора

  1. Укажите длину сторон вашего строения, выбрав по форме от 3-х до 15-ти метров.
  2. Укажите тип строения – дом, гараж, бытовое сооружение и пр.
  3. Укажите «этажность», если появляются соответствующие графы. Заполняя графы, обратите внимание на то, что дом с мансардой будет считаться полутора этажным строением.
  4. Выбирайте материал вашего строения.
  5. Укажите тип грунта на участке.
  6. Укажите количество углов планируемого дома.
  7. Укажите высоту цокольного этажа из предложенных вариантов.
  8. Отметьте, собираете ли вы устанавливать камин/печку.
  9. Кликнете «Рассчитать».

Через несколько секунд появится результат подсчета необходимого количества свай для вашего объекта.

Рассмотрим пример

Имеется торфяной участок с глубиной торфа 3 метра. Вы решили построить деревянный дом (брус 150х150), площадью 10 на 10 метров. Дом планируется оригинальной формой с девятью углами и мансардой. На высоте 50 см над землей будет расположен пол. Чтобы зимой вам было тепло, было решение установить в доме камин.

После того, как были внесены все данные, калькулятор подсчета количества винтовых свай выдал нам результат – 32 сваи, диаметром 108 мм и длиной в 4,5 метра.

Конечно, данный расчет является предварительным. Он служит ориентиром при планировании бюджета и дальнейшего заказа. Для более точного результата необходим выезд специалиста на объект для детального осмотра участка под планируемую застройку, где будут учтены все факторы.

Расчет площади подошвы

Важное место в проектировании основания для будущей постройки занимает расчет площади подошвы. Данный этап работы проводится по формуле, представленной на рисунке ниже. Полученное в результате вычислений значение – примерная общая площадь подошвы фундамента, необходимая для того, чтобы буквально под нагрузкой не продавить грунт. Если речь идет о строительстве самого дорогостоящего – плитного фундамента (в статье про расчет арматуры вы оцените, насколько «экономично» данное решение), то можно и вовсе избежать этих расчетов, ведь достаточно залить плиту под всей площадью дома, а такой подошвы с избытком хватит для предупреждения всех сюрпризов, которые преподносит грунт.

Каждый тип грунта, в зависимости от глубины заложения, плотности и пористости, обладает своими показателями сопротивления нагрузкам. Само собой разумеется, что пласты почвы на большой глубине в результате естественной прессовки отличаются большими значениями сопротивления. Так, если вы планируете строить фундамент на глубину меньше 1,5 м, то расчетное сопротивление грунта примет несколько иное значение. В этом случае оно будет рассчитываться по формуле: R=0,005R0(100+h/3), где R0 – табличное значение расчетного сопротивления, h – глубина фундамента относительно нулевой отметки, см. В свою очередь, многое зависит от грунтовых вод, ведь повышенная влажность грунта уменьшает его сопротивление нагрузке.

Естественно, что при самостоятельном расчете придется повозиться над вычислением нагрузки от возводимой конструкции, которая будет оказываться на пласты грунта под подошвой фундамента. Сюда включается:

  • суммарная нагрузка от сооружения, в том числе и примерная – от фундамента (используются данные таблицы, представленной на рисунке ниже);
  • нагрузка от объектов, которые будут размещены в постройке (камины, мебель, люди);
  • вес сезонных нагрузок от снежного покрова. Для средней полосы принимается равным 100 кг на кв. м кровли, для южной – 50 кг, для северной – 190 кг.

Полученное в результате вычислений значение площади подошвы фундамента используется при составлении проекта фундамента: выборе ширины ленты (для ленточного монолитного основания) или площади опоры (для столбчатого, свайного типов фундаментов). Рассмотрим конкретный пример расчета для каменного дома 6×8 м. О том, как подбирается арматура для фундамента, пойдет речь уже в отдельной статье.

Пример расчета фундамента

Предположим, что мы строим двухэтажный каменный дом 6 × 8 м, проект которого предусматривает в том числе одну внутреннюю несущую стену. Масса дома с учетом всех нагрузок получилась равной 160 000 кг. Грунт – влажная глина (расчетное сопротивление – 6 кг/см²). Коэффициент условий – 1. Коэффициент надежности – 1,2. Подставляем все значения в формулу расчета площади подошвы:

Читайте также:  Блоки стеновые из бетона – разновидности и преимущества применения

S = 1,2 × 160000 / (1 × 6) = 32 000 см² = 3,2 м²

Для ленточного фундамента: при общей длине ленты примерно (6+8) × 2 + 6 (внутренняя стена) = 34 м минимальная ширина ленты составит 3,2 / 34 = 0,1 м. Это минимальное значение!

Если рассматривать фундамент для легкого деревянного дома при условии, что минимальная площадь подошвы получилась равной 1 м², то для возведения свайного фундамента (площадь основания каждой сваи принимается равным 0,07 м², при условии, что нижняя часть сваи в диаметре – 0,3 м) потребуется:

1 / 0,07 = 15 свай

Советы специалистов по правилам выбора фундамента

  1. Столбчатый фундамент используют для строительства деревянных каркасных домов. Преимущественно грунт должен быть минимум средней плотности. Рекомендуется применять Ж/Б блоки, красные кирпичи либо монолитные столбы.
  2. На заболоченной местности возводить кирпичные дома можно на свайных фундаментах. При этом нужно равномерно распределять нагрузки на каждую сваю и оставлять запас по прочности. Уровень заглубления определяется, исходя из расположения залегания плотных грунтов. Если есть возможность осушить местность, то лучше это сделать, а затем установить дренажную систему.
  3. Ленточные фундаменты применяют для строительства домов на неподтапливаемых плотных почвах. Здесь выгодно использовать мелкозаглублённые конструкции за счёт доступной стоимости материалов и достаточной прочности, но при условии соответствия несущих способностей почвы строительным требованиям. Заглублённые основания востребованы для грунтов со значительной глубиной промерзания.
  4. Монолитные плиты, несмотря на количество преимуществ их использования, применяют только по прямому назначению. Когда нет возможности заложить другие типы фундаментов. Это связано со сложностью их доставки, высокой стоимостью (до 40% от оценки всего объекта).

Тонкости расчета

Для точности расчета глубины заложения ленточного фундамента требуется правильно оценить все особенности этого дела. Так как чаще всего при строительстве возводится монолитно-ленточный фундамент, то и определять стоит необходимую глубину для него. Чтобы произвести расчеты верно, требуется знать точные показатели промерзания грунта и его качество, уровень максимального подъема грунтовых вод и подвижки грунта в период весеннего оттаивания, вес постройки и срок ее использования.

Тонкости расчета

Самостоятельно провести расчет глубины заложения монолитного ленточного фундамента для непрофессионала сложно, и потому следует обратиться в компанию, занимающуюся подобными работами. Правда, это приведет к дополнительным и не малым затратам. С учетом этого при расчете глубины заложения ленточного монолитного фундамента многие используют специальный калькулятор, имеющийся в доступе в интернете. В этом случае расчет будет произведен бесплатно, но быть полностью застрахованным от технической ошибки невозможно.

Правильно определенная глубина заложения ленточного монолитного фундамента — гарантия долговечности возведенной на нем постройки.

Виды ростверков

Ростверк не является обязательным элементом конструкции. Он соединяет между собой опоры основания, придавая конструкции дополнительную жёсткость. Различают 3 основных вида ростверков:

  1. Высокий. Соединительные элементы располагаются над поверхностью земли на расстоянии от 15 см и выше.
  2. Повышенный. Ростверк располагает вровень с поверхностью земли или на высоте до 10 см.
  3. Заглубленный. Монтаж ростверка проводится ниже уровня поверхности земли.

Деревянный ростверк

Виды ростверков

По способу сборки различают ростверки:

  1. Сборные. Представляют собой сварные стальные балки, которые применяют при строительстве лёгкий построек с небольшим сроком эксплуатации.
  2. Сборно-монолитные. Элементы с «замочными» соединениями. Используются для соединения опор оснований многоэтажных домов и промышленных сооружений.
  3. Монолитные. Представляют собой единые конструкции, имеющие форму замкнутой или незамкнутой ленты. Применяются при строительстве жилых малоэтажных домов.

Оптимальная высота фундамента

Учитывая основные строительные материалы, из которых планируется возведение стен и кровельного перекрытия, выбирается оптимальное значение высоты фундамента над поверхностью грунта. К примеру, неглубоко залегающая фундаментная лента почти всегда равна своей подземной части, что составляет 0.5 – 0.6 м. И нет никакой разницы, где планируется укладка ленточной фундаментной основы, потому что приблизительные почвенные профили практически одинаковы для многих регионов.

Учитывая тип строящейся конструкции, можно установить приблизительный показатель расстояния кромки стены до нулевого уровня почвы.

Для дома

Оптимальная высота фундамента

При строительстве кирпичного или монолитного здания его поднимают над землей до тридцати – сорока сантиметров. Если стены возводятся из газо- или пеноблоков, указанный параметр увеличивается на десяток сантиметров.

Читайте также:  Практические советы по ремонту фундамента под деревянным домом

Для деревянного дома

Отметим, что высота должна быть достаточной, потому что за счет этого здание защищается от процессов гниения. Основа может изготавливаться из металлических и бетонных материалов, выводиться кирпичной кладкой или укладываться из деревянного бруса. В каждом из случаев выполняется гидроизоляция из рулонных и обмазочных стройматериалов.

Выбирая оптимальную высоту цокольной части, необходимо учитывать климат региона, где предстоит строительство.

В обычной ситуации надземная часть должна превышаться над слоем снега минимум на десять сантиметров.

Оптимальная высота фундамента

Для бани

Под каркасные или сборные домики предусматривается зазор по высоте в пятьдесят сантиметров, так как материалы стен сильно подвергаются внешним воздействиям.

Расчёт нагрузки на основание

Принимаясь за расчёт фундамента под дом, вначале вычислите нагрузку, которую он будет держать.

Расчёт нагрузки на основание

Для этого рассчитайте площадь поверхности всех стен, перекрытий и кровли, умножьте площадь каждой конструкции на её удельный вес, который можно взять из нижеприведённой таблицы.

Не забывайте также, что к весу дома позже прибавится мебель, бытовая техника, вещи и, конечно же, люди. Всё это тоже надо учесть, когда производите расчёт нагрузки на основание, поэтому считайте лучше с запасом. Вычисление нагрузки на грунт

Расчёт нагрузки на основание

Следующим шагом в расчётах является определение нагрузки на грунт. Чтобы понять, сможет ли грунт выдержать здание, необходимо просчитать вес основания дома.

Для этого вычислим объём основания, воспользовавшись математическими формулами, и умножим его на плотность бетона (средние показатели плотности разных видов бетона можно найти в таблице ниже).

Расчёт нагрузки на основание

Затем проведём несложные вычисления по формуле:

(ВФ+ВД)/Ппф, где ВФ — вес фундамента, ВД — вес дома, Ппф — площадь подошвы основания.

Расчёт нагрузки на основание

сколько килограмм нагрузки должен нести на себе 1см2 грунта

Теперь важно соотнести требуемую нагрузку на грунт с допустимыми значениями, указанными в таблице.

Расчёт нагрузки на основание

Если полученная в ходе вычислений нагрузка больше расчётного сопротивления заданного типа грунта, нужно увеличить опорную площадь дома, а именно:

  1. Ленточный можно сделать расширенным к основанию (поперечное сечение выглядит как трапеция).
  2. Увеличить ширину фундамента-параллелепипеда.
  3. Для столбчатого основания можно увеличить диаметр столбов или их количество.

Важно! При увеличении размеров основания, конструкция дома станет тяжелее. Поэтому обязательно повторно просчитайте нагрузку на грунт!

Гибридные варианты фундамента

Стремление объединить преимущества разных типов фундаментов привело к появлению комбинированных конструкций. 

  • Свайно-ленточный фундамент представляет собой сочетание мелкозаглублённой ленты и буровых либо забивных свай. Несущая способность такого фундамента в основном обеспечивается лентой, а сваи предотвращают её выталкивание. Но при промерзании грунта конструкция испытывает повышенные нагрузки (особенно если лента недогружена) — именно поэтому в ней не стоит использовать винтовые сваи, у которых могут оторваться лопасти. Такой фундамент хорошо сочетается с простыми в плане небольшими блочно-кирпичными зданиями.
  • Свайно-плитный фундамент крайне редко, но всё же применяется в частном домостроении при возведении кирпичных домов большой площади. Он представляет собой свайное поле (сваи располагают с шагом 1,5–2 м на всей площади застройки), объединённое с толстой монолитной плитой. 
  • Свайно-буровой фундамент с ростверком и стяжкой — неплохая альтернатива шведской плите, обеспечивающая без дополнительных затрат высокий цоколь, а значит, лучшую защиту стен от увлажнения. Стяжку толщиной 100–150 мм с одноуровневым армированием выполняют поверх ростверка и тщательно утрамбованной песчаной подсыпки. При этом цоколь утепляют снаружи плитами ЭППС, чтобы снизить вероятность промерзания грунта под фундаментом. 
  • Дачный участок

    Как сделать фундамент из блоков ФБС: пошаговая инструкция и советы по выбору материала

Как сделать столбчатый фундамент для беседки своими руками

Ключевым параметром столбчатой конструкции можно назвать глубину его залегания. Она зависит от ряда факторов:

  • используемого материала;
  • параметров конструкции;
  • характеристик грунта на участке.

Важной величиной столбчатой опоры для беседки считается его глубина. Она зависит от вида материала, параметров конструкции и свойств почвы на обрабатываемом участке.

Как сделать столбчатый фундамент для беседки своими руками

В строительной практике применяют следующие виды столбчатых оснований:

  1. Незаглубленные, в этом исполнении столбцы устанавливают на поверхность грунта.
  2. Мелокзаглубленные, это исполнение подразумевает, что для установки столбиков необходимо подготовить ямы глубиной 350 – 750 мм от поверхности земли.
  3. Заглубленные, то есть, столбы должны быть, установлены в шурфы, глубина которых превышает уровень промерзания.

Столбы должны быть размещены под несущими балками, по углам и по центру. Шаг установки столбов лежит в пределах 1,5 – 3 метра. Оголовок столба должен возвышаться над уровнем земли хотя бы на 300 мм.

Количество опор определяется параметрами: размером и весом беседки. После установки столбиков их оголовки необходимо выровнять в горизонтальной плоскости и только после этого можно приступать к сооружению ростверка.

Строители используют несколько вариантов исполнения фундаментных столбиков. Чаще всего применяют шлако- или керамзитовые блоки. Благодаря своим размерам и малому весу, столбики можно поставить довольно быстро и при этом нет необходимости в привлечении посторонних мастеров.

Порядок установки фундаментных столбов выглядит примерно так:

Как сделать столбчатый фундамент для беседки своими руками
  1. Зачистка территории, ее выравнивание.
  2. Разметка, во время ее проведения необходимо определить места установки столбов.
  3. Рытье шурфов. Если беседка не обладает большой массой, то можно обойтись небольшими шурфами их глубина может, составит 500 – 700 мм. На дне необходимо устроить песачано – щебеночную подушку. Ее высота не должна быть меньше 200 мм.
  4. После того, как шурфы готовы, можно начинать укладку блоков.

В принципе в течение одного – двух рабочих дней можно сделать фундамент для беседки своими руками, не привлекая посторонних специалистов.

Основные этапы обустройства ленточного фундамента

Проектирование ленточного основания под двухэтажное строение лучше доверить специализированной компании. После разметки участка согласно имеющегося плана, переходят к земляным работам.

Подушка и опалубка

Рыть траншею для строительства двухэтажного коттеджа можно с помощью экскаватора или вручную. В первом случае сложно достигнуть требуемых показателей для обустройства ленточного фундамента, во втором – процесс заберет много сил и времени. Траншея готовится с запасом глубины для подсыпки щебнем подушки.

Уплотнение дна проводят вручную или с применением виброплит. При массе 1,2 ц достаточно 10 проходов, чтобы уплотнить основание и избежать в дальнейшем проседания двухэтажного строения из кирпича.

Подушка ленточного фундамента выполняется из различных материалов:

  • Песок. Для качественной утрамбовки песчаного слоя его предварительно поливают водой. Ориентировочная толщина прослойки – 20 см.
  • Подходящая фракция щебня от 20 до 40 мм. Он также нуждается в уплотнении. Иногда с этой целью его смешивают с песком.
  • Бетонная подошва самое надежное основание для дома двухэтажного из кирпича. Первоначально под будущий ленточный фундамент засыпают 10 сантиметровый слой щебня, после формируют опалубку и заливают бетон. Применение арматуры увеличивает прочность бетонной подушки.

Опалубка бывает съемной и стационарной . Съемный вариант разделяют на одноразовый и многоразовый . Одноразовый отработанный каркас после заливки и застывания ленточного фундамента разбирается и расходуется на другие хозяйственные нужды при обустройстве двухэтажного коттеджа из кирпича. Приобретать опалубку многоразового применения для частного пользования нерентабельно, лучше арендовать. Стационарная опалубка обладает массой преимуществ – быстрая сборка, привлекательный внешний вид ленточного фундамента. Но ее стоимость значительно выше привычной конструкции из досок.

Дренаж

Если обустройство из кирпича двухэтажного коттеджа ведется на грунте с плохой проходимостью влаги, рекомендуется предусмотреть дренаж ленточного фундамента. Сюда входит:

  • дренажные трубы;
  • смотровые колодцы;
  • водоприемник.
Основные этапы обустройства ленточного фундамента

Трубы располагают по внешнему периметру будущего двухэтажного здания на расстоянии 1 м. Глубина заложения ниже основания ленточной опорной конструкции. Ориентировочная ширина траншеи – 30 см.

Основные шаги обустройства дренажа:

  • Дно траншеи покрывают геотекстилем.
  • Сверху насыпают слой мелкого щебня (около 10 см).
  • Монтаж труб проводят с уклоном 5% в сторону водосборника.
  • Поверх также формируется 10 сантиметровая щебеночная прослойка.
  • Все покрывается краями геотекстиля.
  • В заключении засыпают крупный песок или щебень.

Подобные меры защиты помогают длительное время сохранить целостность ленточного фундамента и продлить период эксплуатации двухэтажного строения из кирпича.

Армирование и заливка

Роль армирования – увеличить прочность ленточного основания, ведь для двухэтажного здания из кирпича требуется усиленный фундамент. Помимо стандартных металлических прутьев стоит рассмотреть усовершенствованный вариант стержней для каркаса ленточной опоры под двухэтажную постройку. Производители предлагают нержавеющую арматуру из базальтового волокна. Набор достоинств и недостатков композитного материала делает спорным вопрос его применения при строительстве тяжелого дома из кирпича. Все решается в индивидуальном порядке. Обычно для армирования ленточной опорной конструкции берут ребристые металлические прутья диаметром 12 или 14 мм. Подробно описывает требования по обустройству ленточного бетонного основания СНиП 52-01-2003 .

Заливать в опалубку бетон для формирования ленточного фундамента требуется за один прием. Прерывание процесса значительно снизит прочность основания двухэтажного коттеджа из кирпича. Заказ бетономешалки заметно облегчит трудоемкий процесс, но предварительно необходимо сделать точный расчет потребности в бетонном растворе.

Устранить воздушные пузырьки и избежать опасных пустот помогут глубинные вибраторы. После заливки ленточный фундамент оставляют застывать. Минимальный период составляет около месяца. При высоких температурах его периодически увлажняют. Замедлить процесс испарения влаги и обеспечить равномерное высыхание поможет укрытие ленточного фундамента полиэтиленом.