Расчет фундаментов

Решающими факторами при выборе типа фундамента и глубины его заложения должны стать: вид грунта, глубина промерзания, уровень грунтовых вод и нагрузки, которые будут действовать на фундамент в процессе его эксплуатации. В зависимости от этих нагрузок подбирают площадь основания фундамента и глубину его заложения. Нагрузки бывают временными и постоянными.

К постоянными нагрузками относят:

• вес строительных конструкций (самих фундаментов, стен и перекрытий, в том числе и кровли);
• эксплуатационные нагрузки (вес мебели, оборудования и проживающих людей и т.д.).

К временным нагрузкам относят:

• вес снежного покрова, присущего для данного региона;
• ветровые нагрузки.

Площадь основания фундамента выбирают из такого расчета, чтобы на каждый ее квадратный сантиметр приходилась нагрузка, не превышающая критическое значение. Расчетное сопротивление грунтов выбирают, исходя из таблицы 8.

Таблица 8. Значения расчетных сопротивлений основных видов Грунт Расчетное сопротивление грунтов (кг/см2) Плотных Средней плотности Пески гравелистые и крупные 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 2,0 2,5 Глины твердые и пластичные: глины твердые 6,0 3,0 пластичные 3,0 1,0 Крупнообломочные, щебень, галька, гравий 6,0 5,0

Следует отметить, что при строительстве дома и в первые годы его эксплуатации грунты сжимаются под действием прилагаемых нагрузок. В результате этого фундамент опускается на определенную величину, называемую осадкой. Большие, а главное, неравномерные осадки являются основной причиной трещин, деформаций и других разрушений здания. Несущую способность основания определяют величиной нагрузки, при которой не превышена установленная нормативами осадка.

Нагрузки от строительных конструкций рассчитывают, исходя из удельного веса материалов, используемых для их сооружения. Для этого проще всего воспользоваться нижеприведенными таблицами.

Таблица 9. Удельный вес 1 м3 фундамента
Материал фундамента	Удельный вес, кг/м3
Бутовый камень	1600-1800
Бутобетон, кирпич	1880-2200
Бетон, железобетон	2200-2500
Таблица 10. Удельный вес 1 м2 стен
Тип стен	Удельный вес, кг/м2
Деревянные каркасно-панельные толщиной 150 мм с утеплителем	30-50
Бревенчатые, брусчатые	70-100
Таблица 11. Удельный вес 1 м2 перекрытий
Тип перекрытий	Удельный вес, кг/м2
Чердачное, по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м3	70-100
То же, с плотностью утеплителя до 500 кг/м3	150-200
Цокольное, по деревянным балкам с плотностью утеплителя до 200 кг/м3	100-150
То же, с плотностью утеплителя до 500 кг/м3	200-300
Железобетонное монолитное	500
Плиты перекрытия бетонные пустотные
Таблица 12. Нагрузка от элементов крыши
Вид кровли	Нагрузка, кг/м2
Кровля из листовой стали	20-30
Рубероидное покрытие (2 слоя)	30-50
Кровля из асбестоцементных листов	40-50
Кровля из черепицы гончарной	60-80

Таблица 13. Нагрузки от снегового покрова
Регион застройки	Величина нагрузки, кг/м2
Для средней полосы России	100
Для Юга России	50
Для Севера России	190

Глубина заложения фундамента. Грунт, являющийся основанием для фундамента дома, должен обладать достаточной прочностью и несжимаемостью. Однако этим требованиям отвечают далеко не все грунты.

В скальных и полускальных породах котлованы под деревянные дома не делают, ограничиваясь снятием просадочного верхнего слоя грунта.

В непучинистых грунтах при достаточно большом (2 м и более) промерзании глубину заложения фундаментов выбирают не менее расчетной глубины промерзания грунта. Но в любом случае эта глубина должна быть не менее 0,5 м.

Зимой, в зависимости от природно-климатических условий, грунты промерзают на различную глубину. Промерзание грунтов приводит к вспучиванию пучинистых грунтов, которые впоследствии оседают неравномерно, что может вызвать появление трещин в фундаментах и стенах. Для исключения этих негативных явлений необходимо заложить фундамент ниже точки промерзания грунта. В большинстве регионов РФ глубина промерзания грунта лежит в пределах 1,2 м, поэтому достаточно заложить фундамент на глубину 1,5 м. Под жилым домом, который эксплуатируют постоянно, грунт не промерзает. Поэтому если между заложением фундамента и заселением дома не будет холодного периода (строительство завершают в сезон весна — осень), то глубину промерзания грунта можно не брать в расчет. Однако при этом следует учитывать, что основанием фундамента должен быть слежавшийся материковый грунт и глубина заложения фундаментов не должна быть меньше 0,5 — 0,7 м. Для уменьшения осадки слой относительно рыхлого грунта, залегающего непосредственно под фундаментом, часто заменяют более плотным, а значит, менее сжимаемым. В этом случае делают подушку из крупно- или среднезернистого песка без глинистых примесей. ‘Засыпанный песок уплотняют трамбовками.

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:

Источник

Фундамент ленточный бутобетонный: характеристики, технология

Фундамент ленточный бутобетонный является одной из разновидностей монолитного основания. Бутобетонный фундамент отличается от классической ленточной конструкции тем, что в уложенную послойно бетонную смесь вдавливаются куски природного камня (бут). Данный способ устройства основания позволяет значительно сэкономить материалы, при этом прочность такого сооружения ничем не уступает другим подобным системам.

Фундамент под загородный дом из природного камня может быть бутовым и бутобетонным. Какой марки нужен бетон для ленточного фундамента с применением бутового камня, и какая используется технология устройства основания под дом для индивидуального использования из вышеназванных материалов — главная тема этой статьи.

Основные характеристики

Бутовый и бутобетонный ленточный фундамент относятся к разряду конструкций мелкого заложения и используются в основном для индивидуального строительства малоэтажных зданий (1–2 эт.) своими руками. Сооружения данного типа весьма эффективны для возведения частного дома на пучинистых основаниях, и в условиях высокого расположения грунтовых вод.

Виды оснований из природного камня

Фундаменты бутобетонные позволяют в полной мере применить строительные материалы, распространенные в данной местности, что значительно повышает экономическую выгоду от использования такого типа конструкций.

В зависимости от характеристик грунтового основания, бутовые и бутобетонные ленточные фундаменты могут выполняться двумя способами:

• в опалубке — для слабых грунтов (песчаные, супесчаные);
• в плотных грунтах — без опалубки: кладку ведут враспор по стенкам траншеи;

В роли опалубки выступают щиты, сколоченные из обрезной доски толщиной 40 мм, а также могут использоваться отходы ДСП или плоского шифера.

Бутовые

Бутовый фундамент — это сооружение из природных камней имеющих неправильную форму в виде двух примерно параллельных поверхностей (постелей).

В качестве материалов для бутовых сооружений используют камни горных пород:

• известняк;
• туф;
• гранит;
• песчаник;
• булыжный камень и другие подобные материалы.

Применяемые для кладки камни обычно имеют калиброванные размеры 20×30 см, массой до 30 кг. Если бут большей величины, то его предварительно готовят — раскалывают на нужные фракции, подгоняя при этом его геометрические параметры под форму параллелепипеда. Такой вид работ носит название — плинтовка.

Для плинтовки кладочных камней обычно используют кувалду весом 4,8 кг, а для более точной обработки применяют кулачок — это заостренный молоток массой 2,3 кг. Этим же инструментом расщебенивают или осаживают камень при бутовой кладке.

Кроме названных приспособлений, в процессе возведения конструкций используют те же инструменты, что и при выполнении кирпичной кладки. Бутовая кладка рекомендована для конструкций, не подвергающихся значительным растягивающим напряжениям, а также при наличии дешевого местного материала (бута) и малых объемах сооружения.

Для ведения кладки используют растворы, марки которых должны соответствовать параметрам, указанным в таблице ниже.

Бутобетонные

Ленточный бутобетонный фундамент состоит из бетонной подвижной смеси, в которую равномерно горизонтальными рядами вдавливают бутовые камни. Количество природного камня должно соответствовать половине общего объема конструкции.

Для бутобетонного сооружения применяются те же стандарты что и для бутовой кладки, кроме одного отличия —камни допускается применять не расколотыми. Однако, геометрический размер используемого бута не должен быть больше 1/3 ширины сооружаемой конструкции.

Еще один важный момент — бетоннобутовый фундамент, независимо от состояния грунтов, всегда возводится с применением щитовой съемной опалубки. Из положительных свойств — цена возведения бутобетонных конструкций ниже, чем стоимость аналогичных по объему бутовых, и приравнивается к затратам по устройству монолитных ленточных конструкций.

Калькулятор расчета фундамента

Материалы

Работа бутового и бутобетонного фундамента, как несущей конструкции, целиком и полностью определяется физико-механическими свойствами материалов из которых выполнялась кладка. Для того чтобы правильно выбрать материалы для устройства основы малоэтажного частного дома, необходимо понимать и знать, как может себя вести конкретный вид материала в различных условиях эксплуатации здания.

Бетонная смесь

Какой бетон на ленточный фундамент рекомендовано применять для устройства бутобетонных конструкций?

Строительными нормами и правилами для ленточных монолитных конструкций, в зависимости от этажности, вида грунта и назначения постройки предусмотрены следующие марки бетона:

• М150 — как основной фундамент для легких конструкций (террасы, веранды, хозяйственные постройки и пр.);
• М200 — устройство оснований в малоэтажном строительстве (одноэтажные здания, отмостки, лестницы);
• М300 — для оснований и монолитных перекрытий (двухэтажные коттеджи, монолитные стены, лестницы);
• М350 — монолитные ленточные конструкции для сложных условий эксплуатации (строительство на уклонах, подвижные грунты, высокий уровень ГВ):
• М400 — устройство оснований в болотистых грунтах и сейсмоопасных регионах.

На практике для устройства бутовых и бутобетонных систем чаще используют марки М150—М200. Бетонный раствор должен иметь подвижность 5–7 см (осадка конуса) и размер используемого щебня не должен превышать 3,0 см.

Для обеспечения достаточной подвижности в бетонную смесь необходимо добавлять пластификаторы, ориентируясь при этом на проектную документацию и эксплуатационные свойства готового сооружения, рекомендуемые этим документом.

Расчет бетона для ленточного фундамента с применением природного камня выполняется в соответствии СНиП 2.02.01-83.

Как уже говорилось, что бутобетонная конструкция состоит из 50% природного камня и 50% бетона. Соответственно, вычисляем общий объем конструкции (перемножаем длину, высоту, ширину), делим пополам и добавляем 10–15% с учетом нормируемого расхода на каждый вид материала (таблицы расхода).

Природный камень

По способу обработки поверхностей, естественный камень, применяемый в строительстве, делится на следующие категории:

• рваный бут — необработанный камень с острыми углами и без плоских граней;
• постелистый бут — природный материал с двумя параллельными плоскостями (постелями);
• бутовая плита — камень, имеющий форму плиты;
• бут под скобу — с грубо отесанными боковыми поверхностями;
• тесаный бут — камень с выступами от 0,2 до 2,0 см; допустимая высота профиля — более 12 см.

Для устройства бутобетонных систем чаще всего применяют грубо обработанный и необработанный камень из твердых горных пород, который должен отвечать следующим техническим характеристикам:

1. Плотность не ниже 1800 кг/м 3 .
2. Размер фракции 150–500 мм. В отдельных случаях допускается размер 500–1000 мм.
3. Содержание глинистых включений в общем объеме бута не должно превышать 2%.
4. Прочность на сжатие природного камня должна отвечать маркам от 100 до 1400.
5. Морозостойкость F15—F300.
6. Группы по водостойкости — 1,0; 0,9; 0,75; 0,6.

Подсказки: — перед проведением кладочных работ по устройству бутобетонного сооружения, природный камень необходимо исследовать на наличие трещин, очистить от грязи и смочить водой.

Расчет ленточного фундамента

Проектирование

Расчеты бутобетонного фундамента начинаются с определения ширины и глубины заложения подошвы сооружения.

Определение этих значений зависит от нижеследующих факторов:

• конструкция сооружения (наличие подвала, инженерные сети и пр.);
• характер и величина нагрузок;
• рельеф местности;
• геологические условия;
• гидрогеологические условия;
• климатические условия (глубина промерзания и т. п.).

Еще, глубина залегания подошвы сооружения должна обеспечивать надежную работу основания по предельным расчетным состояниям (растяжение, сжатие и т.д.) и по максимуму исключать промерзание грунта под конструкцией.

Расчет МЗЛФ по Сажину

Устройство

Бутобетонный фундамент своими руками возводится с использованием готовой бетонной смеси на мелких заполнителях, и природных камней (бут) малого и среднего размеров (см. видео в этой статье).

Но, прежде чем заниматься устройством ленточного фундамента, необходимо выполнить следующие подготовительные работы:

• очистить строительную площадку от мусора;
• снять верхний растительный слой в пятне строящегося здания;
• провести разметку осей стен здания с выносом их в натуру (обноска);

• выполнить земляные работы (рытье траншей или котлована);
• перенести разметку осей на отрытое основание с определением ширины подошвы и толщины будущих несущих конструкций.

Инструкция по сооружению бутобетонного сооружения своими руками состоит из следующих операций:

• Подготовка щебеночно-песчаного основания (10–15 см.).

• Установка переставной опалубки высотой, позволяющей свободно вести бутовую кладку.

• Приготовление бетонной смеси.
• В опалубку, по периметру здания, укладывается слой бетонной смеси (15–20 см.).
• В уложенный и равномерно распределенный раствор вдавливается ряд подготовленного бутового камня. Между камнями оставляют зазор величиной 4–6 см, который заполняют мелким щебнем и затем проливают бетоном.
• По возможности, уложенный ряд камня уплотняют вибратором или ручной трамбовкой. Весь процесс укладки повторяется до проектной отметки высоты фундамента.
• Стандартная толщина бутобетонной конструкции 50–60 см.

Если требуется конструкция низкой или средней прочности, то бетон можно заменить цементным раствором, приготовленным на отсеве дробления камня из того же материала (кладка «под залив»).

По прочности и долговечности данный тип сооружения ничем не уступает бутовому, а по простоте выполнения превосходит его.

Подсказки: на глубокопромерзающих грунтах строительство бутобетонных ленточных конструкций трудоемко и экономически неоправданно.

Бутовая и бутобетонная кладки по прочности проигрывают ленточному монолитному фундаменту. Поэтому, в особых случаях эти виды фундамента можно усилить железобетонной обоймой. Обычно этот способ применяют для ремонта и реконструкции зданий, но, чтобы избежать дополнительных затрат впоследствии, можно применить его и на стадии нового строительства.

Железобетонная обойма бутового фундамента, по своей сути, жесткая рама, которая в зимне-весенний период помогает защитить бутовые конструкции от разрушений. Железобетонные обоймы по своей конструкции могут быть одно или двухсторонние (см. фото)

В процессе бутовой кладки или в тело застывшего фундамента, в шахматном порядке (1,0–1,5 м), устанавливают арматурные стержни, на которые с одной или с двух сторон монтируют арматурные сетки.

Затем устанавливают опалубку и заливают литую бетонную смесь класса В10 и выше. Данный вид работ может быть выполнен методом торкретирования (без установки опалубки). Минимальная толщина железобетонной обоймы — 150 мм.

Подведем итог: ленточный бутобетонный фундамент отличается простотой укладки, низкой себестоимостью и долговечностью, в сравнении с другими аналогичными типами оснований.

Источник