Последовательность проектирования
До того, как будет составлена проектная документация строения, важно определиться с его назначением. Например, нужно решить, будет фундамент предназначен для жилого малоэтажного дома или же для дачного домика летнего типа. В загородном или частном доме должно быть определено точное количество комнат
Если есть необходимость, то в количество жилых помещений должны входить комнаты, предназначенные для пребывания гостей. Черновой вариант плана должен иметь подробный чертеж основания
В загородном или частном доме должно быть определено точное количество комнат. Если есть необходимость, то в количество жилых помещений должны входить комнаты, предназначенные для пребывания гостей. Черновой вариант плана должен иметь подробный чертеж основания.
Чертеж фундамента должен включать в себя общий вес постройки, степень увеличения нагрузки в процессе эксплуатации и особенности грунта
Здесь важно указать тип почвы, от которого зависит прочность и долговечность будущего сооружения
Следующий этап создания проекта – подсчет и указание всех дополнительных построек на участке. В их число могут входить: гараж, баня, кладовое помещение, уличный туалет.
В особой планировке расположения фундамента нуждаются люди, желающие создать уединенную зону отдыха на своем участке
Для них важно разместить лицевой фасад так, чтобы он был скрыт от посторонних глаз ландшафтными украшениями
Перед тем, как завершить создание плана фундамента, нужно указать необходимые земельные работы для устранения неровностей участка. Только после этого можно переходить к составлению генерального плана и нанесению чертежа основания на бумагу.
Точная планировка и грамотно составленные чертежи позволяют проводить строительные работы с хорошей экономией сил, денежных средств и времени. После утверждения плана строения можно сразу же подготовить септик, чтобы более точно расположить постройку.
Основные принципы армирования фундамента
Вначале вбивают небольшие по диаметру стержни с шагом 50-80 см. Высота их должна быть не больше высоты опалубки. На дно траншеи укладывают кирпич, который будет опорой для нижнего яруса арматуры. Затем закрепляют металлический стержень на определенной высоте от почвы.
Необходимо, чтобы каркас находился на расстоянии 5 см от каждой стороны траншеи. Именно в этом случае, арматура будет полностью погружаться в бетон. Для того, чтобы опоры были еще прочнее, выполняют установку песчаной подушки.
Защитный слой бетона для арматуры предполагает предохранение ее от коррозии
Технологическая последовательность следующая:
- на дно ямы насыпают песок высотой не менее10- 20 см;
- тщательно утрамбовывают;
- поливают водой.
Когда песок высохнет, обычно на это уходит 2-3 дня, на подушку укладывают геотекстиль.
В зависимости от типа грунта и высоты будущей постройки, величина песчаной подушки может увеличиваться. В некоторых случаях, размер песчаной подушки достигает и до 80 см.
Контроль и срок эксплуатации
Для обеспечения надежности и безопасности ленточного фундамента необходим контроль и регулярная проверка его состояния на протяжении всего срока эксплуатации.
Контрольный период обычно начинается сразу после завершения строительства и включает в себя первичную проверку качества выполненной работы и наблюдение за поведением фундамента в течение первых нескольких лет.
Основные этапы контроля:
- Приемочные испытания: После завершения строительства проводятся приемочные испытания, включающие в себя проверку геометрических параметров, нагрузочные испытания и осмотр качества выполненной работы.
- Визуальный осмотр: Рекомендуется проводить регулярные визуальные осмотры фундамента для выявления возможных деформаций, трещин, просадок или других повреждений.
- Измерения и нагрузочные испытания: Периодически проводятся измерения и нагрузочные испытания для определения геометрических параметров фундамента и проверки его несущей способности.
Срок эксплуатации ленточного фундамента:
Срок эксплуатации ленточного фундамента зависит от множества факторов, включая качество выполненной работы, материалы, нагрузки, климатические условия и другие. В среднем, срок эксплуатации ленточного фундамента составляет от 30 до 50 лет.
Однако, для продления срока службы фундамента и предотвращения серьезных повреждений, необходимо проводить регулярный контроль его состояния и своевременно производить ремонтные работы при необходимости.
Виды фундаментных блоков
В зависимости от используемой марки бетона и структуры выделяют три разновидности изделий, использующихся для обустройства сборного основания:
Монолитные. Это наиболее популярная разновидность, которая имеет сплошную структуру. Маркировка таких блоков – ФБС.
- Монолитные блоки с пазом – еще один востребованный вид.
От предыдущего он отличается наличием специальных вырезов, которые служат для быстрой и удобной прокладки инженерных систем, включая электросеть, слаботочные системы и пр. В продаже эти блоки идут под названием ФБВ.
- Пустотелые блоки, или ФБП. Их применяют преимущественно для строительства построек из дерева или каркасных материалов, поскольку несущая способность существенно снижена.
Виды и типы фундамента
По глубине заложения он бывает МЗЛФ (мелкозаглубленным) и просто заглубленным. В первом случае бетонный пояс под малоэтажный дом закапывается всего лишь на 200–400 мм в землю, а во втором – заглубляется до полутора метров (ниже уровня промерзания земли).
Если грунты на стройплощадке скалистые, а грунтовые воды залегают глубоко, то лучше выбрать дешевый и небольшой по объему бетона мелкозаглубленный вариант. На пучинистых, с высоким УГВ и песчаных участках для дома делать придется более мощную и дорогую опору. Нередко смета на подобную основу для жилища выходит такой, что приходится вообще выбирать иной тип основания.
Схема стен с МЗЛФ
Конструктивно ленточное ж/б основание бывает:
Первый вид выполняется путем заливки армированного пояса из железобетона. Второй вариант выкладывается из специальных фундаментных блоков заводского изготовления (ФБС) либо кирпича.
Расчет бетона для фундамента дома.
Фундамент является очень важным и дорогостоящим элементом здания
От того насколько правильно он построен (залит) зависит долговечность и прочность дома или хозяйственной постройки, а учитывая что в зависимости от конкретных условий стоимость ленточного, монолитного, столбчатого фундамента может составить от 20 до 50 процентов стоимости строительства, очень важно правильно рассчитать сколько бетона понадобится для его возведения
Сколько нужно бетона для ленточного фундамента.
При расчете бетона для ленточного фундамента необходимы следующие параметры: длина ленты, ее ширина и высота. За высоту принимается расстояние от подошвы до обреза. Обычно обрез расположен в 50-60 см над поверхностью земли (смотрите рисунок ниже).
При глубине подошвы (части, находящейся под землей) в 160 см и размере его части над землей в 60 см, итог составит 220 см. Глубину заложения монолитного ленточного основания определяют в зависимости от свойств почвы и от марки бетона.
Ширина ленты зависит от веса здания, толщины стен и грунта. В соответствии с нагрузкой, в конструкцию ленты устанавливают необходимое число прутов продольной арматуры нужного диаметра, а также определяют шаг и диаметр хомутов.
Протяженность ленты — это сумма длин всех наружных и внутренних несущих стен дома. Для дома размером 8х10 м. с внутренней несущей стеной протяженностью 10 м, она составит 46 метров:
(10 м + 10 м + 8 м + 8 м = 36 м) + (10 м) = 46 метров.
Расход бетона для заливки основы дома 8х10 м с одной внутренней несущей стеной в 10 м, при ширине ленты 0,5 м и высотой 2,2 м:
46 (Д) х 0,5 (Ш) х 2,2 (В) = 50,6 кубометров.
Расчет бетона для заливки монолитного фундамента на дом.
Монолитное основание – это единая конструкция, выполненная в виде единой бетонной плиты. Строительное опорное сооружение может быть выполнено в виде типового прямоугольника или в виде сложного многоугольника.
Расчёт для прямоугольной конструкции:
V = A*B*C, где A, B, C – стороны прямоугольника.
Объём сложной плоской фигуры:
V = v1 + v2 +…v(n), где v1, v2, v(n) – объёмы составных конструкций, искусственно разбитых на простые фигуры.
То есть сложный многоугольник разбивается на простые фигуры, например, прямоугольник, трапецию, треугольник, площади, которых вычисляются по геометрическим формулам с дальнейшим умножением на толщину фундамента.
Пример расчета для прямоугольной плиты со сторонами 6 и 8 метров и толщиной 0,25 метров:
V = 6м*8м*0,25м = 12мі
Полученные данные можно смело применять для закупа готовой бетонной смеси. При самостоятельном приготовлении раствора необходимо произвести дополнительные расчёты по определению объёма составных частей бетона.
Готовые расчеты количества бетона для монолитного фундамента (при толщине 0,28 м.) таблица:
Площадь | Объем бетона (м3) |
фундамент 6х6 | 10,08 |
фундамент 6х8 | 13,44 |
фундамент 6х9 | 15,12 |
фундамент 8х8 | 17,92 |
фундамент 10х10 | 28 |
фундамент 10х12 | 33,6 |
Расчет бетона для столбчатого фундамента.
Чтобы узнать, сколько бетонной смеси нужно для обустройства столбчатого фундамента, необходимо учесть такие величины: глубина столбов и их площадь поперечного сечения. Формула для вычисления площади поперечного сечения столбов зависит от их формы.
Если столбы цилиндрической формы, то площадь рассчитывается по такой формуле 3,14 × r2. Если прямоугольной формы, то длину столба умножают на ширину. Для вычисления кубатуры смеси для одного столба надо площадь его сечения умножить на длину самого столба. Общее количество раствора можно рассчитать, умножив объём одного столба на общее их количество. Готовые вычисления кубатуры бетонной смеси представлены в таблице.
Завершается установка столбов обустройством ростверка, который также заливают бетонной смесью. По своей конфигурации он близок к монолиту. Поэтому методика подсчёта необходимого материала абсолютно не отличается.
Заливка опалубки бетоном
Одним из завершающих этапов возведения ленточного фундамента является заливка бетоном. В большинстве случаев требуемый объем является значительным, а значит, оптимальный вариант — заказать доставку уже готового раствора. Это существенно сократит ваши трудозатраты и поможет соблюсти некоторых важных правил. А именно:
- Время, отведенное на заливку фундамента не должно превышать один день;
- Перерыв между партиями заливаемого бетона не должен превышать двух часов;
- Заполнение опалубки лучше всего производить с нескольких точек.
Оптимальными погодными условиями для того чтобы фундамент хорошо лег, стал и укрепился считаются:
- Температура воздуха от +18 до +22;
- Нормальная влажность — от 60 до 70%;
- Умеренная солнечная активность.
Для того, чтобы максимально удлинить время испарения влаги рекомендуется фундамент по завершении работ укрыть полиэтиленовой пленкой. Полное становление фундамента, после которого можно будет приступить к кладке стен наступает не ранее 14-21 дня с момента заливки. Окончательная готовность его для эксплуатации регламентируется еще большим сроком и зависит от объема, глубины залегания и погодных условий.
6 этап – монтаж опалубки
Сложность данного этапа заключается в необходимости формировать подземную и наземную опалубки.
Подземная опалубка формируется из любых досок
Важно, чтобы она удерживала бетон при заливке и обеспечивала заданную форму фундамента. Доски опалубки после заливки можно не убирать, они будут служить дополнительным утеплителем
Наземная опалубка делается исключительно из строганой доски. Внутренняя поверхность досок, обращенная к бетону, должна быть гладкой. Наземная опалубка поднимается над поверхностью почвы на высоту 350-400 мм. Чтобы исключить ее разрушение во время заливки бетона, опалубку усиливают подпорками (обрезками бруска). Избежать расхождения стенок опалубки под напором бетона поможет установка деревянных перемычек, соединяющих противоположные стенки или их скручивание проволокой. Для цокольной части определяется индивидуально.
Устанавливая опалубку, следует периодически контролировать её уровнем. Отметим, что верхняя часть опалубки не должна быть идеально ровной, для контроля уровня заливки бетона на внутреннюю часть стенки наносят отметку.
Примечание. Помещение полиэтиленовой пленки между внутренними стенками опалубки позволит упростить её демонтаж. При этом наземная внешняя поверхность фундамента будет ровной и гладкой.
Отверстия под коммуникации
Обслуживание дома требует наличия в нём коммуникаций (газопровода, водопровода, канализации и т.п.). Место их расположения под землей продумывается еще на этапе заливки фундамента. Особенно актуально это для монолитного ленточного фундамента. Чтобы упростить сооружение подземных коммуникаций в опалубке проделывают отверстия, в которые помещают куски трубы определенного диаметра.
Несъёмная опалубка
На рынке давно известна технология заливки фундамента в не снимаемую опалубку. Она предусматривает использование пенополистирольных блоков. Преимущество их использования заключается в отсутствии необходимости ставить подпорки.
Блоки устанавливаются друг на друга и фиксируются за счет наличия пазо-гребневой системы крепления. Блоки формируют ленту, внутрь которой помещается арматура и заливается бетон. Выпускаются блоки различной толщины и ширины. Поскольку опалубка несъёмная, она служит отличным утеплителем для фундамента.
Альтернативным вариантом может стать установка листов пенополистирола в обычную опалубку. Это отличное решение для тех, кто хочет одновременно с заливкой выполнить утепление ленточного монолитного фундамента.
Примечание. Ширина пенополистирола добавляется к расчетной ширине фундамента.
Формирование опалубки
Опалубка является неотъемлемой частью процесса проектирования ленточного фундамента. Она представляет собой конструкцию из дерева или металла, которая служит для создания формы для заливки бетона. Формирование опалубки производится в несколько этапов.
1. Подготовка места установки остойчатых отмосток
Перед началом формирования опалубки необходимо осуществить подготовку места установки остойчатых отмосток. Остойчатые отмостки являются нижними элементами опалубки, которые служат для распределения нагрузки на фундамен к сопряженной отмостке, а также для предотвращения перемещения фундамента под действием грунтовых сил.
2. Монтаж вертикальных стоек
После подготовки места установки остойчатых отмосток производится монтаж вертикальных стоек. Они выполняют роль опорных элементов опалубки и обеспечивают стабильность ее конструкции. Вертикальные стойки поддерживают горизонтальные элементы опалубки и принимают на себя вес заливаемой бетонной смеси.
3. Установка горизонтальных элементов опалубки
После монтажа вертикальных стоек производится установка горизонтальных элементов опалубки. Они служат для создания формы будущего фундамента и принимают на себя давление бетонной смеси. Горизонтальные элементы могут быть изготовлены из дерева или металла, в зависимости от выбранного материала для опалубки.
4. Закрепление опалубки
После установки горизонтальных элементов необходимо произвести закрепление опалубки. Это осуществляется с помощью специальных крепежных элементов, которые фиксируют вертикальные и горизонтальные элементы опалубки и предотвращают их смещение во время заливки бетона.
5. Проверка готовности опалубки
Перед заливкой бетона необходимо произвести проверку готовности опалубки. Она должна быть прочной, устойчивой и герметичной. Также необходимо проверить правильность установки опалубки и отсутствие дефектов или повреждений, которые могут негативно сказаться на качестве фундамента.
В результате выполнения этих этапов формируется опалубка для ленточного фундамента, которая готова к заливке бетонной смеси. Правильное формирование опалубки является важным условием успешной реализации проекта по строительству ленточного фундамента.
Понятие несущей способности участка
Характеристика, отражающая устойчивость земли к вертикальны нагрузкам, измеряется в (кг/см2) или (т/м2). Чем ниже этот показатель, тем мощнее выбирается основание под сооружение.
К факторам, оказывающим влияние на несущую способность участка, относятся:
- тип грунта;
- насыщенность влагой;
- уплотненность почвенных масс.
При проектировании сооружений I и II степени ответственности, чтобы узнать геологию места, нужно обратиться в организацию, которая специализируется на геологических изысканиях.
При проектировании сооружений III степени ответственности, определить тип грунта можно самостоятельно. Для этого роют скважину глубиной до 2 м, чтобы найти линию грунтовых вод и состав земли.
Изменение сопротивления почвенных масс в зависимости от типа грунта отражено в таблице:
Грунт | Характеристика | Сопротивление R, кг/см2 | |
Гравий | обломочный пластинчатый | 4,0 | |
песчаный заполнитель | 5,0 | ||
Щебень, галька | обломочный пластинчатый | 4,5 | |
песчаный заполнитель | 6,0 | ||
Пески | плотные | средней плотности | |
крупные | 4,5 | 3,5 | |
средней плотности | 3,5 | 2,5 | |
мелкие | мало увлажненные | 3,0 | 2,0 |
влажные | 2,5 | 1,5 | |
пылеватые | мало увлажненные | 2,5 | 2,0 |
влажные | 2,0 | 1,5 |
Метод прикладного расчета несущей способности участка сводится к следующим этапам:
Находят массу сооружения методом умножения конструктивных элементов на удельный вес строительного материала.
- Определяют нагрузку снега методом умножения площади кровли на нормативный вес (м2) снежного покрова.
- Находят эксплуатационные нагрузки из расчета 100 кг на квадратный метр каждого перекрытия.
- Рассчитывают вес основания, умножая объем ленты на удельный вес 1 м3 железобетона.
- Суммируют полученные результаты и умножают на коэффициент надежности, равный 1,2.
- Вычисляют опорную площадь основания умножением ширины на длину.
- Определяют общее давление конструкции на единицу площади грунта, разделив суммарное значение из пункта (5) на опорную площадь (6).
Проектный анализ сводится к сравнению расчетной нагрузки возводимого сооружения с учетом фундамента с нормативным сопротивлением грунта. Если фактическая нагрузка превышает допустимое значение, то увеличивают площадь опоры и повторяют расчет.
Основные сведения о мелкозаглубленных ЛФ
Мелкозаглубленные ленты закладываются выше линии промерзания на уровне 0,7 м от поверхности земли. Конструкционное решение подходит для возведения сооружений на грунте, склонному к пучению при низких температурах окружающей среды.
Несмотря на стойкость и жесткость фундамента под весом здания, не глубокое заглубление позволяет всей конструкции равномерно двигаться вместе с почвенными массами. При правильном расчете фундамент исключается риск разрушения из-за колебаний.
Рекомендации по выбору ширины фундамента для различных сооружений по типу грунту показаны в таблице ниже:
Тип грунта | Ширина мелкозаглубленной ленты, м | ||
сооружения II и III уровня ответственности, нагрузка до 20 кН/м2 | многоэтажные коттеджи, нагрузка 50 кН/м2 | многоэтажные сооружения, нагрузка 70 кН/м2 | |
Каменистый | 0,25 | 0,30 | 0,50 |
Суглинок | 0,32 | 0,35 | 0,60 |
Супесь, плотная глина | 0,40 | 0,65 | требуется другой тип фундамента |
Мягкий песок, илистый грунт | 0,65 | 0,85 |
Арматура и армирование ленточного фундамента
Для упрочнения бетонных фундаментных конструкций применяется арматура. Это круглые железные прутья диаметром от 6 до 90мм в сортаменте, производимые из горячекатаной стали различных марок.
Благодаря механическому сцеплению арматуры с бетоном обеспечивается ее статическое положение внутри него. Этому способствует ребристая структура стенок большинства из ее видов. Бетон в свою очередь, защищает металл от воздействия агрессивных факторов атмосферы, и в нормальных условиях исключает коррозию в течение длительного времени.
По назначению определяют несколько основных видов арматуры:
- Рабочая – принимающая все основные нагрузки на прогиб и растяжение от здания. Ее сечение и марку определяют расчетным путем, исходя из полученных значений изгибающего момента и поперечной силы бетонной конструкции. Принимается обычно с ребристым рисунком;
- Конструктивная – принимается в качестве связующей арматуры минимальным коэффициентом армирования. Например, в горизонтально располагаемом ЖБ элементе ее помещают в верхней его части. По рисунку может быть в виде гладких стержней.
Каркасная конструкция из арматуры представляет собой комплекс из увязанных между собой поясов с выверенным шагом продольной и поперечной арматуры. Количество перемычек и связующих звеньев также рассчитывается. Каркасную арматуру для ЖБК (железобетонных конструкций) не сваривают между собой, поскольку деформационные сдвиги внутри бетона разрушают сварные стыки, и они становятся менее прочными, нежели связанные вязальной сталистой проволокой.
Арматурный каркас ленточного фундамента должен соответствовать форме элемента, и ни в коем случае не выходить за его пределы. Минимально допустимое расстояние до наружных стенок монолитного или сборного ЖБ элемента – 30мм. Торчащая арматура служит прецедентом к отбраковке ЖБ элемента, и возвращения его поставщику изделия.
Особенности устройства опалубки
В процессе сборки опалубки необходимо следить за тем, чтобы арматурные стержни не прикасалась к земле, т.к. это ускорит появление коррозии. Слой бетонного раствора, который защищает армирование, должен составлять не менее 5-8 см.
Один из важных этапов — это армирование углов фундамента, т.к. на нее будет оказываться больше всего давление. Если армирующие работы будут неправильно выполнены, то вся постройка потеряет устойчивость, а пруты арматуры не смогут справиться с давлением.
Вариантов устройства опалубки немало, но для частников самый простой способ- короба из деревянных щитов
Углы выполняются из прутов класса A3. Одна сторона должна заходить на другую, приблизительно, на 50-70 см. Арматурные стержни, которые находятся внутри углов, должны соприкасаться с наружными частями арматуры.
Так же выполняют и армировку декоративных части основания (эркер) и Т-образных элементов примыкания элементов. Эти уязвимые места укрепляют дополнительными креплениями П-образной или Г-образной формы.
Подробнее о том, как армировать ленточный фундамент своими руками можно посмотреть в видео:
Армирование фундамента
Правильная высота над землей
Основание поднимают выше нулевого уровня для достижения таких целей:
- обустройство цоколя;
- для защиты конструкции от высокой влажности (минимальная высота 20 см);
- при возведении свайного и столбчатого фундаментов (возвышение снижает негативное воздействие пучинистого грунта);
- обустройство подвального помещения – основание по высоте делается согласно проектной документации.
При расчете высоты учитывается возможная усадка строения. Правильное обустройство позволяет исключить разрушение конструкций. Минимальная высота основания составляет 20 см. Рекомендовано возвысить фундамент на 35-40 см от нулевого уровня.
Толщина ленточного фундамента
Конструкционно для железобетонных балок минимальная ширина допускается 15 см, а для ленточных фундаментов (которые представляют из себя свободнолежащие балки на упругом основании) рекомендуется ширина не менее 25 см для легких садовых построек, и ширина не менее 30 см для дачных домов. Ширина ленточного мелкозаглубленного фундамента не может быть меньше ширины опираемой на нее стены.
Однако, кроме конструкционных ограничений есть еще и требования задаваемые несущими способностями подлежащих под фундаментами грунтов. Удельная нагрузка от здания на единицу площади не должна превышать 70% от несущей способности грунта. Регулировать величину нагрузки можно с помощью площади опоры фундамента на грунт. Чем больше площадь опоры — тем меньше удельная нагрузка, передаваемая на грунт.
Методика ориентировочного расчета минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента. Данная методика определения минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента основана на представлении о том, что величина удельной нагрузки на единицу площади подлежащего под фундаментом грунта должна быть меньше несущей способности (расчетного сопротивления основания) подлежащего под фундаментом грунта. Разница между нагрузкой от дома и несущей способностью грунта должна быть как минимум на 30 процентов больше в пользу несущей способности грунтов (коэффициент запаса прочности для бетонных конструкций, отливаемых на стройплощадке с удельном всеом менее 1600 кг/м3). Чтобы не утомлять наиболее нетерпеливых читателей, спешащих наконец без лишних сантиментов узнать минимальную достаточную ширину мелкозаглубленного ленточного фундамента, мы публикуем таблицу основанную на данных Британских государственных строительных норм Building Regulations Approved Document A: 2010, 2E3. Британское архитектурное ведомство рассчитало за нас все заранее, а мы постарались немного усреднить и адаптировать представленные данные, чтобы сделать представление данных удобнее:
Теперь, наиболее рисковые и менее любопытные читатели могут бежать отливать свой мелкозаглубленный монолитный ленточный фундамент, а остальные могут узнать, как британцы получили эти данные, и сделать свой собственный более точный расчет для своего собственного дома, чтобы не попасть впросак.
Для выяснения минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента исходя из несущей способности подлежащих грунтов, необходимо решить уравнение:
Мертвый вес здания + Полезный вес мебели и оборудования + Снеговая нагрузка + Ветровая нагрузка | х 1,3 = | Ширина фундамента х Длина фундамента х Расчетное сопротивление грунта |
Мертвый вес здания — это сумма весов всех строительных элементов конструкции дома. Чтобы расчитать их нужно воспользоваться следующими таблицами:
Таблица №5 Нагрузка от 1 м2 стены зданий | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Таблица №6 Нагрузка от 1 м2 перекрытий пролетом до 4, 5 м
|