Размер ленточного фундамента для каркасного дома

Какой должна быть ширина ленточного фундамента, от чего она зависит?

Среди всех видов оснований под дом, баню, дачу или коттедж самым распространенным является ленточный фундамент.

Он обладает высокой прочностью, выдерживает низкие температуры, служит много десятков лет, более прост в строительстве, чем свайный или плитный.

Но все это справедливо, если параметры ленточного фундамента для дома рассчитаны правильно — это касается и его ширины.

Факторы, влияющие на показатель

Ширина ленты – один из определяющих прочность, выносливость и другие характеристики фундамента.

В свою очередь, она зависит от многих факторов:

• характеристики грунта – чем он пучинистее, мягче, тем массивнее должна быть лента;
• общая площадь дома;
• толщина несущих конструкций – фундамент должен быть несколько шире стен, чтобы «запаса» хватило на фасадную отделку;
• тип армирования ленты – между продольными прутьями выдерживается промежуток не меньше 200 мм, поэтому количество продольной арматуры влияет на ширину ленты;
• предполагаемые нагрузки на основание;
• площадь подошвы фундамента.

Все перечисленные факторы нужно учитывать при расчетах. Облегчить работу помогут СП и СНиП, на которые нужно ориентироваться при проектировании основания.

Требования СП и СНиП

Проектирование основания ведется по СНиП 2.02.01-83. Этот документ регламентирует все параметры фундамента, включая ширину. Эти параметры рассчитываются по предельным состояниям: несущей способности и деформациям, учитывая действие силовых и неблагоприятных факторов.

Расчет фундамента по несущей способности проводится в таких случаях:

1. Основание будет испытывать существенные горизонтальные нагрузки (есть подпорные стены, основания распорок и так далее).
2. Дом строится недалеко от откоса или на откосе.
3. На участке скальный или пучинистый грунт.

Расчет по деформациям предусматривает определение допустимого предела относительного или абсолютного смещения фундамента, при котором возможна эксплуатация дома.

Учитываются такие деформации:

• просадки;
• оседания;
• осадки;
• сочетание подъема и осадки;
• провалы;
• горизонтальное смещение.

Для расчетов в СНиП приводятся таблицы и формулы, используя которые можно вычислить оптимальную ширину фундамента. В среднем, ширина ленты для стандартного двухэтажного дома составляет 0,4 м. Расчеты также проводятся по СП (Своду правил), основанном на СНиП и ГОСТ.

Минимальное значение

С учетом рекомендаций и регламентов СНиП, СП можно вывести минимальные значения ширины оснований. Какой должна быть минимальная ширина фундаментной ленты?

Значения следующие:

• 30 см для дачного дома,
• 25 см для садовой постройки,
• 50 см для двухэтажного коттеджа,
• 65 см для 2-3 этажного дома.

Максимальное

Нормативные документы не регламентируют максимальное значение ширины основания, поэтому расчеты ведутся, исходя из финансовых возможностей застройщика и минимальных значений, по принципу достаточности.

Оптимальным вариантом является минимальное значение ширины, рекомендуемое для конкретной постройки, плюс 15%. Превышение возможно, оно увеличит несущую способность фундамента, но потребует гораздо больших финансовых вложений.

Но есть и ограничивающий фактор: собственный вес основания, который окажет сильное влияние на грунт, в результате чего конструкция просядет. Поэтому не рекомендуется значительно превышать расчетные значения.

Просадку слабонесущего грунта можно предотвратить, путем увеличения подошвы основания, без увеличения ширины ленты.

Ширина ленты и подошвы – в чем разница?

Традиционный ленточный фундамент обустраивается на подошве – платформе из железобетона, которая нужна для равномерного распределения нагрузки от ленты на грунт.

Без подошвы такая нагрузка будет чрезмерной, фундамент будет проседать. Для правильного распределения веса основания подошва должна быть шире самой ленты, обычно в два раза.

От чего зависит ширина подошвы? Этот показатель может увеличиваться для рыхлого, песчаного или илистого грунта. Стандартная ширина подошвы составляет 60 см, но этот параметр не универсальный, так как все зависит от ширины ленты основания. Что касается высоты подошвы, то она обычно составляет 30 см.

Какие данные потребуются для расчета?

Для получения этого значения нужно предварительно рассчитать многие показатели основания. Для этого сразу определяют:

• высоту,
• материал цоколя,
• наличие или отсутствие подвала,
• его площадь.

Также составляют список материалов для гидроизоляции, теплоизоляции, внутренней и наружной отделки и так далее. По всем материалам нужно найти их удельный вес. Эти данные потребуются для определения нагрузки на фундамент.

Нагрузки на основание

Этот показатель состоит из массы материалов, полезной и снеговой нагрузки.

Для расчетов суммируют массу всех используемых материалов для строительства:

• несущих и внутренних стен,
• перекрытий,
• материалов пола,
• потолков,
• стропил,
• кровли,
• внутренних элементов здания,
• изоляции,
• отделки,
• фундамента и цоколя (на этом этапе цифры ориентировочные),
• крепежа.

Естественно, предварительно составляется план дома, с указанием его площади, этажности, толщины стен и перекрытий, всех внутренних и наружных архитектурных элементов.

Данные по массе тех или иных материалов легко найти в соответствующих таблицах. В среднем, показатели такие:

• деревянные перекрытия – 100-150 кг/см2;
• плиты ПК – 500 кг/см2;
• каркасные стены – 300 кг/см2;
• стены из бруса, бревна – 600 кг/см2;
• стены из газобетона – 600 кг/см2;
• из пустотелого красного кирпича – 1400 кг/см2;
• из полнотелого кирпича – 1800 кг/см2.

Расчет общей массы производится путем умножения удельного веса на занимаемую материалом площадь, или объем, что используется чаще.

После этого рассчитывается полезная нагрузка, то есть, общий вес мебели, техники, людей. Но чтобы избежать долгих поисков пользуются средним значением – 180 кг/м2. Это значение умножают на площадь дома – так получают нужное значение.

Чтобы найти снеговую нагрузку, пользуются готовыми данными по регионам, которые несложно найти в сети. Но так как угол наклона кровель в домах разный, нужно использовать коэффициенты 1 или 0.

Первый берется для крыш с углом наклона до 25 градусов, в этом случае данные из таблицы снеговой нагрузки берутся без изменений. Второй коэффициент используется при угле наклона кровли более 60 градусов, снеговую нагрузку можно не учитывать. При угле от 25 до 60 выбирают значение от 0 до 1.

Для полного расчета общая площадь кровли умножается на показатели средней снеговой нагрузки и выбранный коэффициент.

Несущая способность или сопротивление грунта

Это еще один параметр, определяющий ширину ленты. Он зависит от типа грунта и уровня грунтовых вод. Дорогостоящее геодезическое исследование проводить не обязательно, достаточно взять пробы грунта с помощью бурения или отрывка шурфов.

Для исследования берут пробы почвы на 50 см ниже ориентировочной глубины залегания основания. Анализ грунта проводится по стенкам шурфа – ямы прямоугольной формы.

Для исследования берут несколько точек участка, отведенного под застройку. Первый шурф делают в самой нижней точке. Чем больше шурфов, тем точнее будет анализ. Он же позволяет выявить высоту грунтовых вод.

Грунт	НС, кг/см2
Глина	6,0
Галька+глина	4,5
Гравий	4,0
Песчаный крупнозернистый	6,0
Песчаный среднезернистый	5,0
Песчаный мелкозернистый	4,0
Суглинок, супесь	3,5

Грунты с несущей способностью менее 3,5 не подходят для строительства ЛФ. К таким почвам относят песчаный пылеватый, просадочный насыпной уплотненный и неуплотненный грунт. Если на участке – такие почвы, обустройство ленточного фундамента не рекомендуется, строят плитный, свайный или свайно-ленточный.

Как рассчитать?

При расчетах пользуются формулой S>γn F/γc R0. Значения следующие:

1. γn – значение коэффициента надежности, равняется 1,2.
2. F – нагрузка на фундамент, которую получают, складывая вес конструкций, мебели, техники и другой обстановки, проживающих в доме людей, снеговую нагрузку и так далее.
3. γc – значение коэффициента условий эксплуатации, подбирается исходя из типа грунта, указывается в расчетных таблицах СНиП (песок – 1,4, глина – 1).
4. R0 – табличное значение условного сопротивления грунта, находится в приложениях к СНиП.

По этой формуле находят общую величину площади лента. Это значение делят на общую длину основания, с учетом участков под внутренние стены и другие участки, если они есть. В результате получают минимальное значение ширины ленты, которое рекомендуется увеличить на 15% или более.

Средние значения для разных типов домов

В зависимости от типа грунта, строительными нормами рекомендованы такие значения ширины ленты:

1. Для садовых построек, бани – от 25 см до 65 см.
2. Для дачи в 1 этаж с мансардой – от 30 см до 85 см.
3. Для двухэтажного коттеджа – 50-60 см.
4. Для дома в 2 или 3 этажа – 65-85 см.

Ориентируясь на эти цифры, можно проводить расчеты, учитывая тип грунта на участке. Чем ниже его несущая способность, тем шире должна быть и лента фундамента, и его подошва. Также многое зависит от используемых материалов для возведения стен, перекрытий – при меньшей массе можно взять меньшее из значений.

К примеру, для коттеджа в 2 этажа, построенного по каркасной технологии, берут ширину ленты 50 см, а для такого же дома, но уже из кирпича – 60 и более см.

Заключение

Самостоятельные расчеты всех параметров фундамента, включая его ширину – задача сложная. Даже учитывая наличие всех нужных данных и таблиц, которые легко найти в интернете, на специализированных сайтах.

Использование калькуляторов для расчета фундамента облегчает работу, но полученные значения не всегда корректные. Поэтому на них стоит ориентироваться, но все расчеты проводить самостоятельно. И без исследования грунта на участке не обойтись – от него зависят все параметры основания.

Источник

Плюсы и минусы ленточного фундамента под каркасный дом

Ленточный фундамент под каркасный дом– самый распространенный вид оснований в частном строительстве. Технология выверена веками. Трудо- и материалоемкость меньше, чем у плитного. В конструкции отсутствуют недостатки, свойственные сваям с висячим ростверком – открытое подполье, невысокий срок службы. Как правило, внутри сооружения устраивают полы по грунту.

Ленточное основание под легкое сооружение экономически целесообразно закладывать на глубину выше уровня промерзания. Применяя меры, препятствующие пучению и разрушению, можно добиться долгой и надежной службы фундамента в течение всего срока эксплуатации.

Глубина заложения

Строительная конструкция работает в сложных условиях и воспринимает большие нагрузки. Ошибки при расчете и возведении фундамента оборачиваются последствиями, которые потом трудно или невозможно исправить. Поэтому первая важная задача — определить тип почвы, ее несущую способность, склонность к проседанию, уровень грунтовых вод. Исходя из этого, принимают решение о строительстве ленточного основания.

Дополненные и измененные СНиП 2.02.01-83 теперь применяют в строительстве под названием СП 22.13330.2010. В соответствии с правилами допускается устраивать малозаглубленные фундаменты под каркасные дома после проведения инженерно-геодезических, геологических и гидрометеорологических изысканий, расчета по нагрузкам и сравнения технико-экономических показателей разных вариантов подземных конструкций.

Готовые проекты содержат стандартные решения, которые часто не учитывают особенностей условий конкретного участка. Поэтому нельзя пренебрегать хотя бы начальной геологией, в ходе которой выясняется необходимость проведения более детальных изысканий.

Перед выбором вида фундамента для дома изучают рельеф и уклон местности, определяют возможный вариант дренирования. Можно самостоятельно узнать тип грунта и уровень залегания подземных вод. Для этого отрывают шурфы на участке на глубину промерзания и анализируют состояние почв, структуру, прочность слоев.

Глубину промерзания определяют по СП 131.13330.2012. Интересующие сведения могут предоставить в районном или городском земельном отделе архитектуры.

Исходя из полученной информации принимают решение об устройстве того или иного типа основания.

Ленточныймалозаглубленный фундамент для каркасного домарекомендуется возводить на участке со спокойным рельефом. Наиболее рационально применение МЗЛФ понепучинистым грунтам – крупнозернистым пескам, нетекучим глинам, скальным или крупнообломочным породам с содержанием глинистых частиц менее 10 %. При этом уровень УГВ должен быть ниже 2 м.

При грунтах с низким УГВ, но склонных к увлажнению и пучению – глинистых, суглинистых и супесчаных с содержанием пылеватых частиц более 10 % – рекомендуется закладывать фундамент на глубину не ниже, чем 50 см от уровня подземных вод, а также МЗЛФ в виде ростверка по сваям.

Если высокий УГВ или участок с большим уклоном, то независимо от типа почв рассматривают другие варианты оснований: плитного малозаглубленного или свайного с висячим ростверком.

Фундамент мелкого заложения

Особую опасность для мелкозаглубленных конструкций представляют неравномерная осадка. Подошва фундамента опирается на неплотный грунт выше уровня промерзания. В этой области почва обычно разрыхлена воздействием воды и низких температур.

При растяжении фундамента, которое происходит из-за непрочного грунта, в нижней части конструкции со временем образуются микротрещины. Их раскрытие приводит к коррозии арматуры, воспринимающей растягивающие усилия. Работа в таких экстремальных условиях чревата появлением трещин сначала на железобетонной ленте, затем на стенах.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент длястроительства каркасного домарекомендуетсяиспользовать только на родных плотных грунтах.

Песчаная подушка на рыхлых почвах даже с послойным уплотнением не создаст достаточно прочного основания, которое хорошо воспринимает нагрузки без усадок и деформаций.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент на сваях

МЗЛФ на сваях рекомендуется строить в тех случаях, когда нет уверенности в однородности и прочности несущего грунта. Такая конструкция лишена недостатков мелкозаглубленного ленточного фундамента.

Основную часть нагрузки от здания – 85 % – воспринимают железобетонные буронабивные или металлические винтовые сваи, опирающиеся на грунт ниже уровня промерзания на 20-30 см. Ростверк выполняют в виде МЗЛФ, соединяющего между собой опоры. Он равномерно передает усилия на подземные анкеры и поверхность земли через подошву.

Такой вариант более устойчив, имеет высокую жесткость, надежен при неплотных подстилающих грунтах.

Заглубленный ленточный фундамент

Это классический вариант основания под здание из кирпича или бетона. В каркасном строительстве применяют при возведении домов с подвалами или цокольными этажами.

Основное условие для устройства заглубленного ленточного фундамента – постоянный низкий уровень грунтовых вод. Даже незначительное и нечастое поднятие подземной влаги приводит к появлению течей, отсыреванию стенок подвала, разрушению отделки.

Подошва основания опирается на горизонт нормативного промерзания грунта. Это исключает действие сил морозного пучения снизу, но касательные усилия и боковое давление земли присутствуют.

Поэтому ленточный заглубленный фундамент под каркасный дом рассчитывают и выполняют, соблюдая все необходимые требования.

Расчет

Самостоятельный расчет фундамента выполняют при однородных, механически прочных грунтах с низким УГВ. Осложнения в виде торфяников в подпочвенном слое, частых подтоплений, насыпных или намывных песков, сложного рельефа требуют профессионального подхода.

Задача фундамента – передавать нагрузки от здания на грунт. Для определения площади опорной части проводят расчет. Если она рассчитана некорректно, то вес дома превысит сопротивление основания. В результате продавливания и неравномерной осадки почвы возможно появление трещин, разрушение конструкций.

Правильный расчет – не гарантия долговечности фундамента. Ее обеспечивают грамотное строительство и эксплуатация с соблюдением требований. Если после устройства основания копать подвал вблизи стенки конструкции или пристраивать часть здания, это приведет к ухудшению условий работы участка ленты из-за нарушения целостности почвы. Неправильная консервация подземной части на зиму также изменяет свойства грунтов в не лучшую сторону.

Ленточный фундамент для каркасного домасоздает давление, расчеткоторого проводят по формуле:

Вес дома = вес надземной части + вес фундамента.

Площадь опирания определяют, исходя из выражения:

S› 1,2 Вес дома/ отпор грунта, где 1,2 – коэффициент надежности.

Иногда к отпору грунта применяют повышающий коэффициент, что приводит к уменьшению площади опоры. Делать этого не рекомендуется, так как различные нарушения при эксплуатации могут негативно сказаться на несущей способности почвы.

Например, переувлажнение грунта с нарушенной структурой при отсутствии дренажа, отвода воды, просевшей отмостке приводит к его ослаблению.

Несущую способность грунта определяют по таблице СНиП 2.02.01-83. Так, у песка она в среднем равна 2кг/см², у глины – 3кг/см².

Вес дома находят сложением постоянных и временных нагрузок от всех конструкций, отделки, пола, кровли, мебели, людей, оборудования и снега (СНиП 20.13330.2011, 131.13330.2012).

Существует упрощенный способ нахождения массы дома, разработанная строителями-профессионалами:

1. Нагрузка от каменного, кирпичного, газопенобетонного с облицовкой кирпичом — 2,4 т/м²;
2. Ячеистые бетоны, отделанные штукатуркой – 2 т/м²;
3. Брусовые и каркасные дома – 1,7 т/м².

Значения включают нагрузку от фундамента. Чтобы найти вес дома, достаточно площадь умножить на величину. Если строение ведется в 2 этажа, соответственно, показатель удваивают.

Полученную величину подставляют в формулу и находят S– требуемую минимальную площадь фундаментной ленты.

Например, для одноэтажного каркасного дома с площадью 120 м², строящегося на песке, искомая площадь равна:

1,2х120х1,7/20=12,24 м² (20 – несущая способность песка в т/м²).

Ширинаполосы ленточного фундамента для каркасного домаопределяется, исходя из длины несущих стен и перегородок, которая в этом примере равна 12х2+10х2+12(центральная)=56 м:

12,24/56=0,22 м=22 см.

Согласно СНиП 2.02.01., минимальная ширина под наружные стены одноэтажного дома принимается равной 250 мм. Эта величина не может быть также меньше толщины стен.

В каркасном строении высота сечения стоек ограждающей конструкции определяется по несущей способности бруса. Обычно это 150-200 мм.

Теплотехнический расчет определяет толщину утеплителя. Если она больше сечения доски, разделяют теплоизоляцию на 2 части – между стойками каркаса укладывают первый слой, снаружи – второй.

С учетом отделки наружных стен обшивными материалами искомая толщинанесущего ленточного фундаментадля каркасного дома– 250-350 мм.

Армирование

Железобетонную ленту армируют каркасом из рабочих стальных стержней и связующих элементов. Применяют рифленый и гладкий прокат классов А400-500 для основных, А240 – для конструктивных прутков. Расчет и технология нормируются СНиП 52-01-2003, СП 63.13330.2012.

Каркасы представляют собой пространственные конструкции из продольных и поперечных стержней, соединенных хомутами. Первые воспринимают растягивающие напряжения, вторые – распределяют их равномерно между вертикальными и горизонтальными элементами.

Армирование МЗЛФ для каркасного дома рассчитывают по упрощенной схеме, где определяется минимально допустимая площадь стержней. Она составляет 0,1 % сечения ленты.

При ширине фундамента 300 мм и глубине заложения 400 мм с учетом высоты цоколя 600 мм рабочая площадь составляет 300000 мм². Профили должны иметь суммарное сечение не менее 300000х0,001=300 мм². Этому значению соответствуют несколько позиций из таблицы сортамента стали.

С учетом существующих ограничений на участках длиной свыше 3 м разрешено применять арматуру диаметром от 12 мм. Поэтому каркас изготавливают из 4 стержней, по 2 в нижнем и в верхнем ряду.

Поперечную арматуру подбирают, исходя из высоты каркаса. Если она меньше 80 см, используют проволоку диаметром 6 мм, при большей – стержни с сечением 10 мм. Шаг крепления – 25-30 см. Хомуты связывают механическим способом или вручную.

Требуемый расход арматуры находят по чертежу, приобретают с запасом 5 %.

Ленточный мелкозаглубленный фундамент – технология

Подготовительные работы включают расчистку местности, удаление верхнего плодородного слоя на глубину 30 см, разметку и установку обносок.

Операции по устройству МЗЛФ выполняют по следующей схеме:

1. Подготовка траншеи глубиной на 20-40 см ниже заложения подошвы фундамента;
2. Подсыпка песком или щебнем с послойным уплотнением до проектной отметки;
3. Укладка дренажных труб, обернутых в геотекстиль;
4. Установка опалубки с предусмотренными сквозными отверстиями для фиксации гильз (для коммуникаций и продухов);
5. Укладка гидроизоляции;
6. Монтаж арматурного каркаса;
7. Заливка в опалубку бетона марки М250-300 с уплотнением вибратором или вручную.

После бетонирования фундамент нуждается в уходе – оберегании от переувлажнения, пересыхания, замерзания.

После набора 70 % прочности, что происходит в зависимости от погодных условий на 4-14 день, конструкцию разопалубливают. На боковые поверхности наносят окрасочную гидроизоляцию, наплавляют рулонные материалы или монтируют мембраны. На горизонтальную часть фундамента укладывают 2-3 слоя рубероида.

Желательно наружную сторону основания защитить теплоизолятором – наклеить плиты пенополистирола. Утепление подземной конструкции и отмостки – эффективный способ борьбы с пучением грунта.

Обратную засыпку выполняют песком. Он дренирует поверхностные воды, направляя их в дренаж.

Вокруг отмостки прокладывают ливневку для удаления стоков с крыши.

Ленточный фундамент для каркасного дома обладает высоким ресурсом, если выбрано рациональное решение с привязкой к условиям участка, произведен правильный расчет, изготовление соответствует технологии.

Источник