Самый бюджетный ленточный фундамент — от А до Я
Если вы нацелены на поиск самого экономичного варианта возведения фундамента — ленточный мелкозаглубленный фундамент с армированным поясом — оптимальное решение для вас. Его возведения требует сравнительно небольшого объема бетона, а арматура по периметру конструкции обеспечит необходимую прочность. Такой фундамент с легкостью выдерживает небольшие сезонные подвижки грунта, что не коем образом на нем не отражается.
При постройке этого фундамента перед автором стояло прежде всего две задачи: простота возведения, скорость строительства и бюджетная стоимость. Фундамент предназначен для строительства небольшого двухэтажного дома из газоблока в 60 кв. м., без подвального помещения, с несущим столбом в центре конструкции.
Для того чтобы построить мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками вам понадобится:
Материалы:
— готовый бетон марки М-200 — 6 куб. м. при размере фундаментной ленты 600 х 400 мм;
— песок для песчаной подушки;
— старые обрезные доски для изготовления опалубки толщиной 20 — 30 мм;
— бруски для изготовления опалубки;
— бруски или рейки для изготовления П-образных ферм армопояса;
— саморезы по дереву;
— арматура для армопояса толщиной 12 мм;
— вязальная проволока для изготовления армопояса;
— экструдированный пенополистирол для изоляции фундамента;
— разметочный шнур и колышки;
— любой подходящий материал для защиты фундамента от солнца;
— вода для уплотнения песчаной подушки.
Процесс изготовления
Шаг первый: разметка на местности
Работа по возведению фундамента всегда начинается с разметки участка. Автор забил четыре колышка по углам будущего дома. Их положение он вымерял с помощью рулетки, а диагонали проверил, используя формулу Пифагора для прямоугольных треугольников.
Эта формула наиболее проста. В фундаменте прямоугольной формы два треугольника. А согласно теореме Пифагора, в прямоугольном треугольнике квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов.
Поэтому:
1. Сумма двух острых углов прямоугольного треугольника равна 90
2. Катет прямоугольного треугольника, лежащий против угла в 300, равен половине гипотенузы.
3. Два прямоугольных треугольника равны, если катеты одного из них равны катетам другого.
4. Два прямоугольных треугольника равны, если гипотенуза и катет одного из них равны гипотенузе и катету другого.
5. Два прямоугольных треугольника равны, если острый угол и сторона одного из них равны острому углу и стороне другого.
На первый взгляд, звучит непросто, но при желании разобраться сможет каждый.
Ориентируясь на колышки по углам, автор натянул шнур — по два столбика на каждый угол, благодаря чему разметка находится в стороне и не мешает ставить опалубку или копать траншею.
Дальше с помощью водяного уровня отбили ноль — условный горизонтальный уровень — от которого впоследствии задали высоту опалубки.
Шаг второй: изготовление опалубки
По традиции сразу после проведения разметочных работ, любой строитель начинает рыть траншею. Автор же предпочел начать с установки опалубки цокольного уровня фундамента. Ширину фундамента в 400 мм легко позволяет копать траншею внутри опалубки. Более того, опалубка препятствует осыпанию грунта внутрь траншеи. К тому же монтировать ее на ровной поверхности в разы легче.
Высота опалубки — всего 20 см. Предполагается, что фундамент будет заглублен в грунт на 40 см. Для изготовления опалубки автор использовал старые обрезные доски в два ряда — по 10 см на каждый. Доски толщиной 25 мм и длиной 4,5 м. соединяются по высоте брусками, по длине — отрезками тех же досок.
Сборку опалубки начните с наружных щитов, поскольку они, ориентируясь по нитям, зададут правильную геометрию конструкции. Вам также понадобятся столбики для фиксации опалубки. Автор предлагает устанавливать столбики в стороне от линии фундамента — отступив 50 см. Таким образом выкапывание траншеи никак не затронет их в процессе работы.
Столбики удерживаются на месте двумя брусками, верхний из которых закреплен по диагонали. Именно этот метод предохраняет их от смещения.
Геометрия внутренней части опалубки не так важна, поэтому автор изготовил ее всего лишь из одной доски. Выставлять ее следует точно по высоте. Прочие характеристики при общей высоте опалубки не имеют значения.
Шаг третий: выкапывание траншеи и изоляция фундамента
Весь грунт, выкопанный из траншее, пошел на внутреннюю засыпку. Им же подсыпана наружный периметр опалубки, чтобы бетон не вытек через щели.
На данном этапе самое время задуматься об изоляции фундамента. Для этой цели используйте листовой утеплитель. Самым доступным является экструдированный пенополистирол. Это достаточно стойкий материал с пролонгированным сроком эксплуатации, который выдерживает намокание и промерзание, не разрушаясь при этом.
Пенополистирол крепится к внешней плоскости опалубки саморезами. А вот для того, чтобы он надежно скреплялся с поверхностью фундаментной ленты, автор предлагает нарезать штробы. В этом вам поможет ручной фрезер и небольшая конусовидная фреза. В данном случае штробы выполняют роль пазов, а застывший бетон внутри является шипом.
Шаг пятый: изготовления армированного пояса
Для вязки арматуры автор изготовил крюк под шуруповерт с регулируемыми оборотами. Такой крюк позволяет легко и просто затягивать вязальную проволоку, надежно скрепляя между собой детали арматурного каркаса.
Для изготовления армопояса автор использовал арматуру толщиной 12 мм. С одной стороны она легко гнется, с дугой — такой толщины вполне достаточно для надежного армирования бетонной ленты.
Армапояс состоит из 4-х стержней арматуры. Она располагается в два яруса — по два стержня в каждом и крепится на специальные фермы, изготовленные из 8-миллиметровой арматуры и укрепленные деревянной рейкой. Рейка препятствует проседанию ферм во время монтирования конструкции и заливки фундамента.
Арматура монтируется с учетом цельных гнутых углов и соединяется по длине отрезками арматуры длиной 50 см. При этом армопояс размещается ближе к краю ленты фундамента — на расстоянии 4 — 6 см.
Для того чтобы опалубка не деформировалась по мере заливки бетона, сверху прикручивают дополнительные рейки. Они соединяют два щита опалубки вместе и придают ей дополнительную прочность.
Шаг шестой: заливка и сушка фундамента
Автор использовал готовый бетон марки М-200. Имейте ввиду, что это достаточно густой раствор, предназначенный для заливки с применение вибрационной машины. Автор вышел из ситуации, добавив к раствору немного воды. По идее это снижает прочность бетона, однако в данном случае особого выбора не было, поскольку заполнить узкую ленту в 40 см густым раствором и при этом сделать это качественно, было невозможно.
Бетон застывает достаточно быстро, однако набирает прочность на протяжении 4-х недель. После этого можно продолжать строительные работы. Иногда бетон возводят заранее, чтобы он пережил зиму и первые подвижки грунта.
Все время, пока бетон застывает и набирает прочность, его необходимо периодически увлажнять и защищать от солнца и высоких температур.
Источник
Расчет фундамента для дома: нагрузка на фундамент и грунт
На этапе проектирования будущего дома в числе прочих расчетов необходимо выполнить расчет фундамента. Цель этого расчета – определить, какая нагрузка будет действовать на фундамент и грунт, и какой должна быть опорная площадь фундамента. Суммарная нагрузка на фундамент это постоянная нагрузка от самого дома и временная от ветра и снежного покрова. Для того, чтобы определить общую нагрузку на фундамент, необходимо посчитать вес будущего дома со всеми эксплуатационным нагрузками (проживающими там людьми, мебелью, инженерным оборудованием и т.п.). Так же при расчете фундамента определяется и его вес и площадь опоры, чтобы определить, выдержит ли грунт нагрузку от дома и фундамента. Профессиональные проектировщики делают точные расчеты на основании геологических изысканий грунта и точно рассчитывают вес будущего дома и количество строительных материалов. При самостоятельном строительстве в такой точности нет нужды, но приблизительно рассчитать фундамент своего дома надо, равно как и иметь какой-то план всего строительства.
В приведенном в этой статье примере расчета фундамента подразумевается, что нагрузка от дома распределяется равномерно по всей площади.
Расчет веса дома
Итак, необходимо рассчитать приблизительный вес дома. Для этого существуют справочные данные с усредненными значениями удельного веса конструкций дома: стен, перекрытий, кровли.
Удельный вес 1 м 2 стены
| Каркасные стены толщиной 150 мм с утеплителем | 30-50 кг/м 2 |
| Стены из бревен и бруса | 70-100 кг/м 2 |
| Кирпичные стены толщиной 150 мм | 200-270 кг/м 2 |
| Железобетон толщиной 150 мм | 300-350 кг/м 2 |
Удельный вес 1 м 2 перекрытий
| Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м 3 | 70-100 кг/м 2 |
| Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м 3 | 150-200 кг/м 2 |
| Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м 3 | 100-150 кг/м 2 |
| Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м 3 | 200-300 кг/м 2 |
| Железобетонное | 500 кг/м 2 |
Удельный вес 1 м 2 кровли
| Кровля из листовой стали | 20-30 кг/м 2 |
| Рубероидное покрытие | 30-50 кг/м 2 |
| Кровля из шифера | 40-50 кг/м 2 |
| Кровля из гончарное черепицы | 60-80 кг/м 2 |
На основании этих таблиц можно примерно рассчитать вес дома. Пусть планируется построить двухэтажный дом размером 6 на 6 с одной внутренней стеной с высотой этажа 2,5 м. Тогда длина внешних стен одного этажа составит (6+6) x 2 = 24 м, плюс одна внутренняя стена длиной еще 6 м, итого 30 м. Общая длина всех стен на двух этажах 30 м х 2 = 60 м. Тогда площадь всех стен составит: S стен = 60 м х 2,5 м = 150 м 2 . Площадь цокольного перекрытия составит 6 м x 6 м = 36 м 2 . Такая же площадь будет и у чердачного перекрытия. Кровля всегда несколько выступает за стены дома (допустим на 50 см с каждой стороны), поэтому площадь кровли посчитаем как 7 м х 7 м = 49 м 2 .
Теперь, используя средние данные из приведенных выше таблиц, можно провести приблизительный расчет общей нагрузки на фундамент. При этом будем брать наибольшие удельные веса, чтобы считать с запасом. Для сравнения расчет сделан для трех вариантов домов:
— каркасный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м 3 и кровлей из листового материала типа Ондулин;
— кирпичный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м 3 и кровлей из листовой стали;
— железобетонный дом с железобетонными перекрытиями и кровлей из гончарной черепицы.
Помимо постоянной нагрузки, которая создается весом дома, есть временные нагрузки от ветра и снежного покрова. Средний вес снежного покрова приведен в таблице:
| Для юга России | 50-100 кг/м 2 |
| Для средней полосы России | 150-200 кг/м 2 |
| Для севера России | более 200 кг/м 2 |
При площади кровли 49 м 2 для средней полосы России нагрузка от снежного покрова составит 49 м 2 х 100 кг/м 2 = 4900 кг. Прибавляем ее к общей нагрузке на фундамент.
| Дом | Вес стен, кг | Цокольное перекрытие, кг | Чердачное перекрытие, кг | Вес кровли, кг | Снежный покров, кг | Всего, кг |
| Каркасный | 7500 | 5400 | 3600 | 1470 | 4900 | 22870 |
| Кирпичный | 40500 | 5400 | 3600 | 1470 | 4900 | 55870 |
| Железобетонный | 52500 | 18000 | 18000 | 3920 | 4900 | 97320 |
Расчет площади фундамента и его веса
Чтобы определить нагрузку на грунт и понять, выдержит ли этот грунт такое здание, нужно к весу дома прибавить вес фундамента.
Под железобетонный и кирпичный дом вероятнее всего придется закладывать ленточный глубоко заглубленный фундамент, т.е. на глубину ниже глубины промерзания. Примем ее 1,5 м, и добавим еще 40 см над уровнем земли, итоговая высота ленты фундамента составит 1,9 м. Общая длина такой ленты составит 30 м (24 м периметр и 6 м под внутренней стеной), ее общий объем при ширине 40 см – 30 м х 0,4 м х 1,9 м = 22,8 м 3 , при плотности железобетона 2400 кг/м 3 , вес фундамента составит 54720 кг. Опорная площадь такого фундамента составит 3000 см х 40 см = 120 000 см 2 .
Под каркасный дом должно хватать столбчатого фундамента. Пусть столбики будут диаметром 20 см и высотой 1,9 м и заложены на глубину 1,5 м. Опорная площадь такого столбика составит 10 см х 10 см х 3,14 = 314 см 2 . Объем такого столбика будет 0,06 м 3 , а вес – 143 кг. Общая длина всех стен составляет 30 м, если ставить столбики через 1 м, то их понадобится 30 штук. В этом случае общий вес столбчатого фундамента составит 143 кг х 30 = 4290 кг, а общая опорная площадь – 314 см 2 х 30 = 9420 см 2
Итак, для каждого дома рассчитан вес, выбран фундамент, посчитана опорная площадь и вес фундамента. Чтобы рассчитать общую нагрузку на грунт, нужно общий вес здания разделить на опорную площадь.
| Дом | Вес дома, кг | Вес фундамента, кг | Общий вес, кг | Площадь, см 2 | Нагрузка на грунт, кг/см 2 |
| Каркасный | 22870 | 4290 | 27160 | 9420 | 2,88 |
| Кирпичный | 55870 | 54720 | 110590 | 120000 | 0,92 |
| Железобетонный | 97320 | 54720 | 152040 | 120000 | 1,26 |
Любой сухой грунт (хоть глинистый, хоть песчаный) имеет несущую способность от 2 кг/см 2 и более. Именно на эту цифру и стоит равняться при расчете фундамента. В нашем случае нагрузка от кирпичного и железобетонного домов на массивном ленточном фундаменте остается в пределах 2 кг/см 2 с большим запасом. Нагрузка от каркасного дома на столбчатом фундаменте превышает 2 кг/см 2 . Если нагрузка на грунт получается слишком большой и есть сомнения по поводу того, что грунт ее выдержит, нужно изменить параметры фундамента для увеличения опорной площади. В случае с ленточным – это увеличение ширины ленты, в случае со столбчатым – увеличение диаметра столба и увеличение количества столбов. Разумеется, при этом изменится и вес фундамента, поэтому расчет его веса и нагрузки на грунт нужно будет повторить.
После выбора типа фундамента и его характеристик можно провести расчет количества бетона на него и рассчитать расход арматуры для армирования этого фундамента.
Читайте так же:
Глубина промерзания грунта
Промерзание грунта приводит к его пучению и негативному воздействию на фундамент здания. Глубина промерзания зависит от типа грунта и климатических условий.
Уровень грунтовых вод
Грунтовые воды – это первый от поверхности земли подземный водоносный слой, который залегает выше первого водоупорного слоя. Они оказывают негативное воздействие на свойства грунта и фундаменты домов, уровень грунтовых вод необходимо знать и учитывать при заложении фундамента.
Пучинистый грунт
Пучинистый грунт – это такой грунт, который подвержен морозному пучению, при промерзании он значительно увеличивается в объеме. Силы пучения достаточно велики и способны поднимать целые здания, поэтому закладывать фундамент на пучинистом грунте без принятия мер против пучения нельзя.
Силы морозного пучения грунтов
Морозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме. Силы морозного пучения действуют не только на основание фундамента, но и на его боковые стенки и способны выдавить фундамент дома из грунта.
Несущая способность грунтов Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента.
Источник