Что такое поперечное сечение фундамента

Ленточный фундамент

Наиболее распространенным типом фундаментов является ленточный фундамент, представляющий собой жесткую замкнутую конструкцию, проложенную под всеми несущими стенами дома, включая внутренние. Ленточный фундамент может сооружаться при строительстве домов любого типа, в том числе тяжелых домов – кирпичных, каменных и т.п.

• имеет большую площадь подошвы (по сравнению со столбчатым фундаментом), что позволяет закладывать фундамент на грунте с меньшей несущей способностью;
• возможно строительство подвала или цокольного этажа (в них можно размещать сауну, кладовую, бассейн, котельную, мастерскую, подземный гараж и т.п.).

• требует большого объема строительных материалов;
• требует большого объема земляных работ.

Конструкция ленточного фундамента

• в зависимости от наличия (отсутствия) подвала или цоколя — грунт либо убирают внутри контура ленты и тогда стены фундамента служат стенами подвального (цокольного) этажа; либо отставляют под домом:

Ленточный фундамент под дом с подвалом. Грунт внутри ленты фундамента убран.

Ленточный фундамент под дом без подвала. Грунт внутри ленты фундамента остается.

• ширина — не меньше толщины стен дома, обычно — немного больше: на 10 см -15 см;
• поперечное сечение — прямоугольное или с уширением внизу: в пучинистых грунтах подошву фундамента делают толще верха на 20 — 30 см, а стенки с наклоном — при такой конструкции ленточный фундамент лучше противостоит боковому давлению грунта при пучении, но расход материалов увеличивается. По некоторым данным предельный угол наклона боковой грани фундамента к вертикальной оси, при котором не возникают опасные растягивающие и скалывающие растяжения: для бетона 45°, для кладки на цементном растворе состава 1:4 — 33°:

Поперечное сечение ленточных фундаментов

• высота — больше ширины не менее чем в два раза. Это препятствует возникновению поперечной деформации;
• при неравномерной нагрузке на ленточный фундамент, а также при морозном пучении может возникнуть продольная деформация, как в верхнем, так и в нижнем поясе. Поэтому требуется его армирование;
• могут выполняться сборно-монолитные и монолитные, из сборных бетонных и железобетонных элементов, из бутовой и бутобетонной кладки;
• по глубине заложения – мелкозаглубленный или глубокого заложения. Мелкозаглубленный ленточный фундамент часто используют при строительстве легких деревянных и каркасных домов. Тяжелые дома требуют более мощного фундамента, опирающего на плотные слои грунта. Обычно глубина заложения заглубленного ленточного фундамента — ниже глубины промерзания. Для легких домов такая несущая способность — излишняя, под них возможно закладывать фундамент мелкого заложения. Кроме того, силы морозного пучения, действующие на боковые стенки заглубленного ленточного фундамента, могут превысить силы от веса легкого дома, и выдавят фундамент;
• для сохранности выполняют защиту от поверхностных вод и дождя – сразу после завершения кладки фундамента делают отмостку: с небольшим уклоном от стен дома, шириной не менее одного метра.

Строительство ленточного фундамента

Наиболее распространены сборные и монолитные ленточные фундаменты. Описание процесса сооружения монолитного фундамента можно посмотреть в статьях «Армирование фундамента», «Вязка арматуры», «Бетонирование монолитного фундамента».

Сборные ленточные фундаменты используют только в России. За рубежом их не применяют в силу того, что они обходятся дороже монолитных, а также нарушают целостность и монолитность конструкций (это равносильно тому, как если бы монолитный фундамент был поделен на отдельные блоки, а потом собран в одну конструкцию со множеством швов и стыков). Часто стоимость возведения монолитных фундаментов дешевле, чем приобретение сборных элементов и их доставка автотранспортом до строительной площадки, оплата работы автокрана по их монтажу.

Однако, в некоторых случаях, предпочтение отдается сборным конструкциям. Влияние могут оказывать множество причин: трудоемкость установки опалубки и проведения бетонных работ при сооружении монолитного ленточного фундамента; отсутствие технических средств для уплотнения бетона; отсутствие квалифицированных арматурщиков и бетонщиков и т.п. Особенности сборных конструкций:

• достоинства: высокий запас прочности готовых блоков; позволяют сократить трудозатраты и сроки возведения;
• недостатки: конструкция не является целостной (особенно опасно на пучинистых грунтах); высокая стоимость сборных элементов; блоки – тяжелые — для их установки требуется автокран; в некоторых местах выступающие части длинных блоков приходится вырубать или вместо доборных элементов пространство заполняют монолитным бетоном, кирпичной кладкой.

Монтаж фундаментных блоков:

• производится относительно разбивочных осей по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Осевые риски фундаментов совмещают с ориентирами, закрепленными на основании, или контролируют правильность установки блоков при помощи геодезических приборов;
• первоначально устанавливают маячные блоки в углах здания и на пересечениях осей. После выверки их положения приступают к монтажу рядовых блоков. Положение контролируют: при помощи измерения длин сторон; прямоугольность определяют посредством измерения расстояний по диагонали; положение по высоте – нивелиром или водяным уровнем;
• фундаментные блоки монтируют на выровненный слой песка толщиной до 10 см, монтаж фундаментных блоков на основания, покрытые водой или снегом, — не допускается;
• при сильносжимаемых грунтах, при неравномерном напластовании грунтов, отличающихся своей сжимаемостью, предусматривают армированный шов (сетка ячейкой 10×10 см из арматуры А3 диаметром 8 мм) поверх элементов марки ФЛ и железобетонный пояс сечением 25×25 см (30×60 см) из арматуры А3 диаметром 10 мм, укладываемый по верхнему ряду стеновых фундаментных блоков:

• глубина перевязки вертикальных швов при укладке блоков должна быть: при малосжимаемых грунтах — не менее 0,4 высоты блока; при сильносжимаемых, просадочных и набухающих грунтах — не менее высоты блока;
• при отсутствии возможности соблюсти вышеуказанную перевязку, в швы кладки укладывают связи из арматурных сеток (не менее чем на 2 шва по высоте фундамента);
• в примыканиях между стеной из крупных блоков и стеной из кирпича арматурную сетку укладывают в каждом шве, образуемом блоками;
• для ввода в дом инженерных коммуникаций оставляют проемы посредством раздвижки блоков. В последствие их заделывают кирпичом или бетоном;
• блоки наружных стен, устанавливаемые ниже уровня грунта, выравнивают по внутренней стороне стены, устанавливаемые выше уровня грунта, — по наружной;
• сборные элементы укладывают на цементный раствор. Излишки раствора удаляют до их схватывания, в противном случае при устройстве вертикальной гидроизоляции потребуется много сил и времени на их очистку;
• вертикальные стыки между блоками заполняют раствором — сначала швы снаружи обмазывают густым цементным раствором, затем стыки заполняют раствором с уплотнением штыкованием гладким арматурным стержнем диаметром 16-22 мм;
• при строительстве фундамента с подвалом на сухих непучинистых грунтах бетонные блоки марки ФБС возможно монтировать на выровненное песком основание грунта без использования элементов ленточного фундамента марки ФЛ. Такую же конструкцию применяют при устройстве мелкозаглубленного фундамента.

Источник

фундамент

Запись дневника создана пользователем andreyta, 07.01.15
Просмотров: 9.432

Сила — всегда сосредоточена, измеряется только в Н.
Давление — распределенная сила, измеряется только в Па (Н/м2).
Для простоты восприятия у нас часто используют кгс, которые по значению равны массе (!), а по размерности Н.
1 кг массы порождает 1 кгс = 10 Н силы (9,8)
1 кг / м2 распределенной массы порождает 1 кгс/м2 = 10 Па давления
А теперь бонус, зачастую кгс обозначают кг. Дабы вообще было весело.

Минимальное содержание арматуры в ленточном фундаменте
Пункт 7.3.5 СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» определяет минимальное относительное содержание рабочей продольной арматуры в железобетонном элементе не менее 0,1 % от площади рабочего сечения этого бетонного элемента.

Пример расчета требуемого сечения арматуры для ленточного фундамента:
Мы собираемся армировать типичный ленточный фундамент для газобетонного мансардного дачного дома с расчетной линейной нагрузкой на фундамент (по британской методике) 30 кН/м. Высота ленточного фундамента 90 см (45 см подземная часть и 45 см надземная часть). На плотной слежавшейся супеси рекомендуемая ширина фундамента – 60 см.

Определяем площадь сечения фундамента 900 мм х 600 мм = 540 000 мм2 . Минимальное достаточное сечение всех стержней арматуры в фундаменте с таким сечением составляет 0,1% от площади сечения: 540 000 / 100 х 0,1 = 540 мм2

Ищем в таблице № 33 ближайшее значение площади сечения арматуры в колонках с 4-мя или с 6-ю стрежнями арматуры. Определяем, что ближайшее значение площади сечения в сторону увеличения соответствует площади 4-х стержней арматуры диаметром 14 мм, либо площади 6 стержней арматуры диаметром 12 мм.

Поскольку ширина ленточного фундамента у нас 600 мм, максимальная величина защитного слоя бетона – по 50 мм (40 мм оптимально) с каждой стороны, то расстояние при армировании ленты 4-мя прутами получается условно 500 мм. Однако такое расстояние противоречит требованиям СП 52-101-2003, где определяется максимальное расстояние между стержнями продольной арматуры в одном ряду как 400 мм.

Следовательно, мы должны выбрать армирование 6-ю стержнями. В нашем случае подойдет армирование 6-ю стержнями (3 в нижнем ряду и 3 в верхнем ряду) арматуры диаметром 12 мм. Можно использовать и 6 стержней арматуры 14 мм, но в этом нет расчетной необходимости. Поперечная арматура должна быть диаметром не менее ¼ диаметра арматуры и при этом не менее 6 мм: 12 мм / 4 = 3 =48%, безопасный срок начала работ на фундаменте >=72%)

Бетонирование при холодной погоде

Источник

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:

• СНиП 2.01.07-85 – Нагрузки и воздействия;
• СНиП 2.02.01-83 – Основания зданий и сооружений;
• СП 131.13330.2012 – 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.

Источник