Монолитные ленточные фундаменты для коттеджа

Монолитный и сборный ленточный фундамент: расчет и конструкция

Среди долговечных и надежных основ для жилищного строительства особое место занимает именно этот вид. Ленточный фундамент для дома позволяет исключать перекос несущих конструкций даже на самых сложных пучинистых грунтах. Обычно ленточный фундамент для частного дома выбирают при масштабной застройке с использованием бетонных стеновых материалов. Проще провести закладку сборного ленточного фундамента, поскольку основная часть бетонных работ при этом проводится вне участка. А вот монолитный ленточный фундамент заливается непосредственно по установленной опалубке. Но он за счет непрерывного армирования более прочный и долговечный.

Широко распространен ленточный фундамент, выполненный в виде непрерывной бетонной «ленты», точно повторяющей контур несущих стен дома. Такой фундамент применяют на грунтах с достаточно высоким сопротивлением (выше 150 кПа, то есть на грунтах, выдерживающих давление 1,5 кг на 1 см2) для постройки сооружений с тяжелыми стенами (кирпичными, каменными, бетонными). Эти фундаменты бывают двух видов: монолитные и сборные.

В этой статье можно узнать про технологию, конструкцию и основные расчеты в отношении данных типов фундаментов для частного домостроения.

Устройство и конструкции сборных ленточных фундаментов

Устройство сборного ленточного фундамента не очень сложное: его собирают из массивных бетонных и железобетонных блоков, что значительно сокращает время возведения фундамента, однако требует определенных денежных затрат. Для зданий с легкими стенами из дерева и сэндвич-панелей можно использовать специальные железобетонные панели. Основные их габариты для зданий с подвалом: высота — 3,05 м, длина — 4,88 м, ширина — 0,26 м. По расходу бетона и трудоемкости эти панели на 30 % экономнее сборных бетонных блоков. В них предусматриваются оконные и дверные проемы, а также отверстия для ввода коммуникаций и крепления обвязочного бруса перекрытия подвала. Технология производства таких панелей предусматривает закладку утеплителя в ячейки, образованные ребрами жесткости, поэтому стены подвала не требуют дополнительной теплоизоляции. Бетон, из которого изготовлены панели, содержит специальные добавки, повышающие надежность конструкции сборных ленточных фундаментов и их гидроизоляции, прочность и устойчивость к деформации.

Устройство и конструкция монолитного ленточного фундамента

Конструкция монолитного ленточного фундамента отличается от описанного выше вида тем, что его изготавливают методом заливки бетонной смеси в заранее приготовленную опалубку или прямо в траншею. В основании фундамента на песчаную подушку кладут армирующую сетку, устанавливают опалубку, укладывают камни, гравий или битый кирпич, после чего всю конструкцию заливают раствором.

Ширина ленточного монолитного армированного фундамента зависит от используемого материала: для железобетона — от 0,10 м, для бетона — 0,25 м, для бутобетона 1 — 0,35 м.

По правилам строительства на пучинистых грунтах фундаменты закладывают ниже расчетной глубины сезонного промерзания. Однако для малонагруженных фундаментов малоэтажных зданий это не только приводит к значительному удорожанию работ, но и не защищает постройку от деформаций. Дело в том, что при глубоком заложении фундаментов силы пучения под подошвой отсутствуют, но по боковым поверхностям остаются значительными. Эти силы обычно превосходят нагрузку от веса дачной постройки, действующую на фундаменты, вследствие чего последние подвергаются пучению, а затем деформируются. Конечно, мерзлота вряд ли вытолкнет монолитные армированные фундаменты, заложенные ниже расчетной глубины промерзания, но для садового домика такие капитальные и дорогостоящие работы проводить нецелесообразно. Поэтому при строительстве дачных коттеджей и других малоэтажных зданий чаще всего применяют именно малозаглубленные фундаменты.

В связи с этим устройство монолитного ленточного фундамента предполагает закладку фундаментных стенок высотой более 50 см, испытывающих одностороннюю боковую нагрузку грунта, они обязательно должны быть выполнены из железобетона. При устройстве в пучинистых грунтах фундаментов из мелкоштучных материалов прибегают к их вертикальному армированию. В качестве арматуры используют металлические стержни и проволоку диаметром 6—12 мм, а также металлолом, например, старые водо- и газопроводные трубы или уголки. Между собой отдельные металлические детали связывают вязальной проволокой. Сваривать их не стоит: в точках сварки быстро возникнет ржавчина, и надежность фундамента снизится.

Расчет ленточного фундамента: ширины, глубины, нагрузки и несущей способности

Грубый расчет ленточного фундамента несложен и доступен для любого человека, интересующегося этим вопросом. Расчет несущей способности ленточного фундамента зависит только от его площади (F) и сопротивляемости грунта под ним, то есть от расчетного противодействия (R) грунта в основании. Расчетные сопротивления грунтов приведены в таблицах «Расчетные сопротивления плотных и песчаных грунтов и Расчетные сопротивления глинистых грунтов» и «Расчетные сопротивления глинистых грунтов».

Провести правильный расчет ленточного фундамента для дома можно по указанным формулам, однако для этого необходимо иметь на руках данные геодезии.

Таблица «Расчетные сопротивления плотных и песчаных грунтов»

Грунты		Расчетные сопротивления грунтов оснований, кг/см 2
		плотных	Средней плотности
Гравелистые и крупные пески независимо от их влажности		4,5	3,5
Пески средней крупности независимо от их влажности		3,5	2,5
Пески мелкие	маловлажные	3,0	2,0
	очень влажные и на­сыщенные водой	2,5	2,0
Пески пылеватые	маловлажные	2,5	2,0
	очень влажные	2,0	1,5
	насыщенные водой	1,5	1,0

Таблица «Расчетные сопротивления глинистых грунтов»

Грунт	Коэффициентпористости	Расчетные сопротивления грунтов оснований, кг/см 2
		твердых	пластичных
Супеси	0.5	3,0	3,0
	0,7	2,5	2,5
Суглинки	0.5	3,0	2,5
	0,7	2,5	1,8
	1,0	2,0	1,0
Глины	0,5	6,0	4,0
	0,6	5,0	3,0
	0,8	3,0	2,0
	1,0	2,5	1,0

Умножив R на площадь фундамента F, вы получите приблизительную несущую способность грунта под домом.

Монолитный заглубленный тип бетонного ленточного фундамента для дома

Ленточный монолитный фундамент для дома по сделанному правильно расчету простоит сотни лет. Но еще дополнительно можно определить допустимую нагрузку на фундамент. Для этого посчитайте нагрузку — общий вес всех материалов, конструкций, мебели и прочей обстановки с учетом коэффициента перегрузок и снеговой нагрузки. Давление всего этого груза монолитный ленточный бетонный фундамент (и грунт под ним) должен выдержать, то есть вычисленная ранее величина несущей способности должна превышать величину общей нагрузки.

В потенциально пучинистых грунтах, к которым относятся повсеместно распространенные мелкие и пылеватые пески, супеси, суглинки и глины, глубина заложения фундаментов легких строений зависит не только от величины нагрузки и расчетного сопротивления грунтов, но и от степени их пучинистости.

Чем больше пучинистость грунта и меньше нагрузка на основание, тем меньше должно быть заглубление фундамента для обеспечения устойчивости.

Точный расчет нагрузки на ленточный фундамент позволяет сформировать грамотную смету и составить проект строительства без заложенных финансовых излишек. При малых нагрузках от веса строений чем больше заглубление фундамента, тем дороже обходятся мероприятия по обеспечению его устойчивости. Поэтому с экономической точки зрения для легких построек целесообразно применять заглубленные ленточные монолитные фундаменты на противо-пучинистой подушке. В этом случае заглубление может составлять 0,2—0,5 м. Точный расчет глубины ленточного фундамента можно сделать, зная хотя бы приблизительно параметры сопротивления грунта на участке.

Параметры таких фундаментов для грунтов разной степени пучинистости под легкими (щитовыми, каркасными) домами приведены в таблице «Параметры основания мелкозаглубленных ленточных фундаментов под щитовым (каркасным) домом»

Таблица «Параметры для расчета ширины ленточного фундамента в зависимости от типа грунта»

Степень пучинистости грунтов
Параметры	сильно- пучинистый	средне-пучинистый	Слабо-пучинистый
1	2	3	4
Толщина противопучинной подушки, м	0,4	0,2	0,1
Глубина траншей, м	0,7	0,5	0,4
1	2	3	4
Ширина траншей, м	1,2…0,8	1,2…0,7	1…0.7
Объем разрабатываемого грунта	23,0	18,0	12,0

Расход бетона во всех вариантах составляет 8,3 м2/м. Такие ленточные фундаменты делают не только из бетона, но и из камня или кирпича.

При известных нагрузках от строения и назначенном заглублении устойчивость фундаментов обеспечивается за счет ширины траншей (котлованов), пазухи которых засыпают непучинистым грунтом. Пучинистый грунт как бы отодвигают, и его воздействие на фундаменты уменьшается.

Фундаментные стенки из кирпича и камня возводились на протяжении веков, но теперь эти материалы для подземной части домов применяются все реже.

Кирпич вытеснили бетонные блоки, которые благодаря большому размеру можно укладывать быстрее. Однако меньший размер (25х12х 6,5 см) и вес (около 3,7 кг) кирпичей может быть преимуществом при выполнении кладки.

Такая конструкция ленточного мелкозаглубленного фундамента и основания уместна под щитовым или каркасным домом. Здесь цоколь составляет единое целое с фундаментом, его ширина 0,3 м. Под более тяжелыми домами ширина подошвы увеличивается. Такая конструкция подходит для домов, в которых не нужен подвал или цокольный этаж.

Источник

Монолитный ленточный фундамент для дома

Монолитный ленточный фундамент представляется собой неразъемную конструкцию из стальной арматуры и бетонной ленты. Располагается по периметру здания и под всеми несущими стенами и элементами. При соблюдении технологии конструкция становится единым целым — монолитом — и имеет очень высокую надежность и прочностные характеристики. По этой причине пользуется популярностью, как при возведении многоэтажных домов, так и частных коттеджей.

Монолитный ленточный фундамент целесообразно применять при невысоком уровне грунтовых вод: когда они располагаются ниже требуемой глубины залегания фундамента. В противном случае необходимо организовывать дренаж, а это дополнительные (и немалые) средства.

Так выглядит готовый монолитный ленточный фундамент

Устройство и типы

По глубине залегания ленточные фундаменты бывают мелкого и глубокого залегания. Мелкозаглубленные могут применяться на спокойных, непучнистых грунтах с хорошей несущей способностью под постройки небольшой массы — из древесины и возведенные по каркасной технологии.

В этом случае лента должна на 10-15 см уходить в твердый слой, который располагается под плодородным. В то же время по нормативам она не может быть менее 60 см.

Типы ленточных фундаментов по глубине заглубления

Монолитные ленточные фундаменты глубокого заложения делают под тяжелые, массивные дома. В общем случае опускают их на 10-15 см ниже уровня промерзания грунтов для данного региона. При этом подошва должна опираться на слой с хорошей несущей способностью. Если это не так, приходится углубляться ниже. Например, если уровень промерзания грунтов 1,2 м, а плодородный слой заканчивается на отметке 1,4 м, то приходится опускаться ниже 1,4 м.

С опалубкой или без

Вообще, технология возведения монолитного ленточного фундамента предусматривает установку опалубки. Это конструкции из щитов, которая придает форму бетону и не дает ему растекаться. Понятное дело, что опалубка — это дополнительные расходы на материалы, а также дополнительное время на ее сборку и установку.

Опалубка — конструкция из досок или фанеры, которая придает фундаменту форму

Иногда в целях экономии, на хороших грунтах котлован под фундамент роют ровно по разметке — на нужную ширину и глубину. И в эти ямы заливают бетон без опалубки. Такая технология не может гарантировать требуемую степень надежности, результат спрогнозировать невозможно. Дело в том, что для набора нормальной прочности бетону необходимо определенное количество воды. Без опалубки вода хоть и немного, но впитывается в грунт, что может сказаться на качестве самого бетонного камня. В самом худшем случае он может крошится.

Из положения выходят, расстелив в траншее полиэтиленовую пленку. Но по ней потом ходят — армирование делать нужно. И прутья, и сапоги не один раз повреждают пленку. В результате влага все равно уходит.

Фундамент без опалубки — рискованная затея

В некоторых случаях такие фундаменты могут отстоять какое-то количество лет без проблем. Но рано или поздно, появляются трещины или бетон начинает крошиться. Вторая сложность работы с таким фундаментом — его далеко не идеальная геометрия. Для того чтобы снизить теплопотери, фундамент утепляют, причем чаще всего плитами пенопласта или экструдированного пенополистирола. Попробуйте наклеить их на неровную поверхность. Такая же ситуация с пароизоляцией: пленку очень сложно (практически невозможно) приклеить на неровный, пористый бетон с вкраплениями грунта. Оправдан или нет такой подход — решать вам, но рекомендовать такой фундамент можно только под забор или сарай.

Подвал в доме с ленточным фундаментом

Подвал может быть такой же площади, как и дом, а может занимать только часть пространства. И определиться с его размерами нужно до момента проектирования.

Если подвал занимает только некоторую часть пространства, можно будет не вынимать весь грунт, а копать только траншеи под ленту. Копают подвал тоже по определенным правилам. Его размещение и обустройство также может быть разработано на стадии проектирования.

Ленточный монолитный фундамент с подвалом — сложная для проектирования задача (чтобы увеличить размеры картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Если же решено было сделать подвал позже, то выбирать место и определять глубину нужно так, чтобы при проведении линий от основания дома под углом 45° они через пустоты не проходили (продемонстрировано на фото справа).

Если подвал находится под всей площадью дома, то и грунт вынимается весь до требуемой глубины. Вообще, подобный проект бюджетным не назовешь: работы и расходов намного больше. Во-первых, требуется усиленное армирование стен и их большая толщина. Так как внутри грунт не будет, то стенам подвала необходимо будет сопротивляться давлению грунтов извне. Потому и толщина ленты будет намного больше и арматура нужна более мощная, укладывается она с меньшим шагом, увеличится и количество поясов армирования. В результате только на фундамент расход арматуры увеличится. Во-вторых, потребуется бетонирование и, возможно, армирование пола подвала по всей площади. А это снова материалы — бетон и арматура. В-третьих, необходима будет эффективная вентиляция для удаления подземных газов. Такое строение самостоятельно уже не спроектировать. Работать должен профессионал, причем с большим опытом.

Один из вариантов устройства фундамента для дома с подвалом (чтобы увеличить размеры картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Монолитный ленточный фундамент: этапы строительства

Даже если строить дом будет организация или бригада, застройщику знать технологию необходимо: только так можно проконтролировать процесс и быть уверенным в качестве работ.

В общем случае технология такая:

• Разметка участка.
• Земельные работы.
• Уплотнение основания, базовая подсыпка и трамбовка.
• Разметка ленты.
• Гидроизоляция.
• Сборка и установка опалубки.
• Вязка арматуры.
• Заливка бетона и его вибрирование.
• Уход за бетоном.

Требуется некоторое пояснение. Двойная разметка — участка и ленты — нужна, если дом будет с подвалом под всей площадью дома. Первый раз вы размечаете площадь дома с учетом припусков на установку опалубки. Тут уж без нее никак не обойтись. Затем, после того как котлован вырыт и дно подсыпано и утрамбовано, нужно будет разметить именно ленту. По этим отметкам потом будет устанавливаться опалубка, которая и сформирует «профиль» вашего дома.

Теперь немного подробнее о каждом из этапов.

Разметка участка

Так как для проектирования грунт исследовали на определенном участке, привязываться нужно жестко. Подземное строение часто бывает неоднородным и смещение на полметра может оказаться критичным: вдруг там просадочные породы или полость. С точностью до сантиметра позиционироваться вряд ли стоит, но желательно сильно не промахиваться.

Так можно сделать разметку под фундамент на участке

Земельные работы

Их объемы и используемая техника зависят от того, с подвалом будет у вас дом или без. Если без, то разметили вы ленту — так и нужно будет вынимать грунт. Только с запасом на установку опалубки — а это иногда 50*80 см с каждой стороны. Для щитов нужны распорки, которые не дадут им развалиться.

Если дом с подвалом — вынимать нужно будет весь грунт. Размеры котлована — на 2-5 м больше размеров фундамента. Это все тот же запас под распорки для опалубки.

Для больших объемов лучше использовать специальную технику. Аренда ее стоит немало, но работа бригады «копателей» в течение нескольких дней обойдется не дешевле. Скорости при этом несоразмерены.

Верхний плодородный слой укладывают отдельно, его можно сразу распределить по саду. Остальной грунт сваливают в кучу: частично он пойдет на обратную засыпку, частично его нужно будет вывезти.

Для дома без подвала копать меньше

Уплотнение дна котлована и подсыпка

После того как основную массу грунта вынули, дно необходимо выровнять и уплотнить. При работе экскаватора часто случается, что какие-то участки имеют на 20-30 см большую глубину, чем необходимо. Все эти неровности необходимо исправить: засыпать и утрамбовать.

Трамбовка и выравнивание нужны по всей площади котлована или траншеи. Причем, не при помощи колоды. Ее можно использовать, если строите забор. Даже уже при строительстве бани или дачи лучше использовать виброплиту.

Разберемся почему. На этот уровень приходится вся нагрузка здания. Даже небольшие пустоты и неровности могут вызвать неравномерную усадку и образование трещин. А дно после выемки земли неровное. И устранить это можно при помощи трамбовки. Еще лучше, если на дно насыпать слой песка со средним или мелким зерном. Он из-за меньших размеров лучше выравнивается. Но для лучшей и более быстрой трамбовки его нужно увлажнить (налить воды, чтобы промочить весь его объем). Виброплита создает усилие, уплотняющее песок на 15-20 см. Именно такой слой и требуется насыпать за один раз. Если по проекту, слой песка 30 см, значит насыпать сначала необходимо 15 см, пролить и утрамбовать его до высокой плотности. Затем насыпать второй и его тоже пролить и утрамбовать.

Есть даже узкие трамбовочные машины для уплотнения грунта в траншее

Часто в проект требует создание песчано-гравийной подсыпки. Тогда поверх уплотненного песка насыпается еще слой щебня фракции 30-60 мм. И он тоже утрамбовывается. Толщина этого слоя подсыпки 10-15 см. Его тоже нужно насыпать небольшими слоями примерно по 5 см и каждый утрамбовывать.

В этом случае грунт не только ровняется, он еще становится более плотным: щебень вбивается в расположенную ниже породу, повышая ее несущую способность. Так как плита бьет по камешку с большой силой, то уплотнение происходит на глубину до 40-50 см. А это — очень хорошо.

Опалубка для монолитного ленточного фундамента

Опалубку делают из досок толщиной не менее 40 мм, низкосортной фанеры или ОСП. Фанера есть недорогая, специальная — опалубочная. Она с одной стороны имеет ламинирование — есть защитная пленка. Потому использоваться может несколько раз.

Щиты из листовых материалов укрепляются поперечными и продольными брусками. Из досок скрепляются поперечинами. Выставляют собранные щиты по разметке ленты, закрепляют с наружной стороны укосами, а внутри устанавливают распорки. Все эти крепежные элементы должны придать опалубке заданные габариты. Они же не дадут щитам развалиться или выпятиться при заливке бетона: масса будет на стенки давить немалая, потому крепеж должен быть надежным.

Опалубка — неприменимый атрибут качественного фундамента

Армирование

Из-за особенностей строения — большой протяженности и малой ширины — на ленточный фундамент воздействуют в основном силы, которые пытаются сломать ленту поперек. Потому укреплять ее нужно по длинной стороне. Тут используют мощную ребристую арматуру от 10 мм в диаметре и больше. Вся поперечная арматура только стабилизирует продольные прутки в пространстве, потому ее можно брать гладкую и использовать небольшой толщины — 6-8 мм.

Схема армирования ленточного фундамента

Причем в большинстве случаев, независимо от глубины залегания, достаточно двух армирующих поясов: вверху и внизу ленты. Исключение устройство фундамента с подвалом под всем домом.

Схема армирования ленточного монолитного фундамента приведена на фото. В каждой точке соединения арматуру связывают специальной проволокой. Делают это вручную с использованием крючков или автоматических приспособлений — вязальных пистолетов.

Есть еще один способ: сварка. Но его использование не всегда оправдано. Работа идет быстрее, но при этом соединение получается жестким. При вязке проволокой у арматуры остается некоторая свобода. И это помогает компенсировать некоторые деформации без разрушения бетона. При сварке соединения жесткие, что с одной стороны неплохо, но с другой слишком жесткая конструкция может стать причиной появления трещин.

А так армирование выглядит вживую

Еще один момент: место сварки всегда начинает разрушаться первым. Хотя арматура находится в толще бетона, и потому не подвергается коррозии (кислород к ней не проникает), но при каких-либо нарушениях и поступлении кислорода разрушаются первыми сварные соединения.

На этом этапе происходит закладка вентиляционных продухов и коробов, через которые будут подводиться к дому инженерные коммуникации. Если об этом забыть, придется разрушать монолит а это очень нежелательно: чем меньше изъянов, тем крепче будет конструкция.

Заливка ленточного фундамента

При строительстве более-менее крупного дома проще и лучше заказывать доставку готового бетона на площадку в миксере. Тогда заливку можно сделать за один день.

Можно бетон делать самостоятельно. Но для этого потребуется бетономешалка. Вручную, перемешивая компоненты в корытах обеспечить должную степень однородности невозможно.

Для заливки большого фундамента проще заказать готовый раствор

Для заливки вручную понадобится как минимум, три человека: один замешивает бетон в бетономешалке, второй распределяет готовую порцию, а третий вибрирует только что залитый участок.

Вибрирование бетона производят при помощи ручных или переносных погружных вибраторов. Этот процесс позволяет удалить все пустоты, более равномерно распределить заполнитель. В результате прочностные характеристики бетона намного улучшаются, он приобретает морозостойкость из-за того что намного меньше впитывает воду. Потому не пропускайте этот этап: при тех же компонентах в растворе, получаем в результате бетон более высокой марки.

Чтобы бетон стал более однородным и приобрел дополнительно морозостойкость, обработайте его вибратором

Еще один момент: при заливке из машины нужно использовать специальные желоба. Во-первых, ими проще доставить бетон к нужной точке, а во-вторых, раствор не должен падать с большой высоты. Если высота падения превышает 150 см, он расслаивается. Результат — низкая прочность.

Уход за бетоном

Если работы велись в жаркую сухую погоду, ленту необходимо прикрыть полиэтиленовой пленкой или любым другим материалом, предотвращающим быстрое испарение влаги. Так как глубина бетона большая, смачивание поверхности ощутимых результатов не даст. Главное — не дать пересохнуть верхушке и пленка с этой задачей справляется отлично.

Если температура во время и после заливки держится в районе +20°C, через трое суток после заливки бетон наберет крепость порядка 50%. И на четвертые сутки опалубку можно снимать и приступать к дальнейшим работам.

При более низких температурах ждать нужно больше: при +10°C это уже 10-14 дней, а при +5°C процесс схватывания практически прекращается. В таких условиях нужно или утеплять опалубку, или подогревать бетон.

Монолитный ленточный фундамент готов, но предстоят еще работы по его утеплению и гидроизоляции. Только после этого его засыпают (обратная засыпка).

Источник