Расчет ленточного фундамента для дома

Определение глубины заложения фундамента

Объем ленточного фундамента можно вычислить намного легче других, для этого нам нужно знать суммарную длину, высоту и ширину. Площадь опоры, влияет на ширину вычисленную в начале, но средняя ширина такого типа фундамента составляет около 40 сантиметров. Высоту так же возьмем из предыдущих расчетов, берем значение в 1,5 метра. Общую длина ленты вычисляем также как и периметр.

Для здания, имеющего размер 5 на 8 метра и имеющего одну стену длинной 5 метров, периметр равен 5 (8 5)*2=45 метра.

При ширине ленты 50 сантиметров количество бетона будет равно 0,5*45*1,5=33,75 м 3 .

Поскольку длина фундамента нам уже известна (сумма длин несущих стен) –  необходимо вычислить еще два параметра:

1. Высоту (составляется из суммы показателей глубины заложения и высоты цоколя);
2. Ширину.

Принимаем условия, что при нашем климате почва на участке застройки промерзает на глубину порядка 1,4 м, а проектная высота цоколя равна 20-ти см. Согласно приведенным рекомендациям, фундамент заглубляется ниже уровня промерзания на 15 см.

Вычисляем общую высоту фундаментной ленты: 1,4 м 0,2 м 0,15 м = 1,75 м.

Далее рассчитываем ширину. Ширина зависит от материала для фундамента и расстояния между параллельными стенами здания. В таблице приводятся рекомендованные цифры.

Глубина заложения зависит от глубины промерзания и типа грунта. В таблице приведены справочные величины глубины промерзания грунта в различных регионах.

Таблица 1 – Справочные данные о глубине промерзания грунта

Справочная таблица для определения глубины заложения фундамента по регионам

Таблица 2 – Зависимость глубины заложения фундамента от типа грунта

Зависимость глубины заложения фундамента от типа грунта

Глубина заложения фундамента необходима для последующего расчета нагрузки на почву и определения его размеров.

Таблица с указаниями выбора основания в зависимости от типа грунта

От показателей несущей способности грунта будет зависеть на какую глубину нужно погружать сваи и выкапывать траншею для опалубки и заливки ленты, учитывается расчетная глубина основания. Анализ структуры грунта можно сделать тремя способами:

1. Выкопать в разных местах размеченной территории под будущее здание или баню вертикальные углубления, и проанализировать структуру грунта.
2. Взять на анализ керн грунта на различной глубине способом глубокого бурения;
3. Обратиться в геологическую службу, а она предоставит приблизительную карту грунтов на данной территории с указанием уровня залегания грунтовых вод.

Большинство срезов покажет, что грунт на различной глубине не однороден. Сначала идет слой рыхлой плодородной почвы, которую необходимо полностью снять. Затем возможен суглинок или песок, на таком грунте строить фундамент лучше сразу на сваях. Возможен вариант каменистой почвы (содержащих в профиле значительное количество каменистых отдельностей более 5% от массы), которая идеальна для мелкозаглубленного ленточного фундамента.

Любой песчаный или глинистый сухой грунт, независимо от структуры, имеет несущую способность от 2 кг/см 2. Это исходная величина для первичного расчета будущей конструкции фундамента, а также глубины его залегания. Большинство бань и небольших деревенских дач строятся из древесины или кирпича. Грунт массу легкого здания хорошо выдерживает, и будет достаточно рассчитать необходимое количество строительных материалов. Но можно себя и подстраховать, увеличив ширину подошвы.

Геологическая разведка даст ответ на ключевой вопрос, на каком уровне находится граница промерзания почвы. Ниже этого уровня грунт уже максимально уплотнен, поэтому он способен выдерживать огромные нагрузки. Оптимальное решение – это начать строить подошву фундамента уже ниже границы промерзания. Грунт, расположенный выше уровня промерзания, насыщен влагой, поэтому в зимний период увеличивается в размерах. В результате, возникает деформация строительных конструкций и любое здание, даже баня, со временем просто разрушится.

Влияние типа грунтов на выбор фундамента

Таблица с указанием несущей способности грунта для расчета фундамента здания

Многие считают, что на любом грунте можно возвести фундамент. Они правы, но только отчасти, ведь на одном типе почвы можно построить одно основание, а на другом оно уже не подойдет в силу своих конструктивных особенностей. Грунт также имеет свои свойства, он склонен к пучению в различной степени, к тому же на конструкции основания сильно влияет грунтовая вода.

Поэтому, даже монолитная плита не способна выдерживать нагрузку от здания на торфяниках, или никто не будет строить столбчатый фундамент на скальных породах. Скальный и полускальный грунт имеет высокую несущую способность, выдерживает огромные нагрузки и на нем можно построить практически любое здание, даже купольное на монолитном основании.

Свайные фундаменты не будут выдерживать боковые нагрузки со стороны грунта и здания, ведь подошва в них небольшая и сопротивление незначительное. Но даже на таких грунтах рекомендуется предварительно рассчитать фундамент, чтобы затем не возник крен или деформация конструкции в целом.

Но что делать, если на строительной площадке преимущественно пучинистый грунт, например, глина, суглинок или супесь? Тогда тип основания выбирают, исходя из следующих параметров:

1. Глубина залегания пучинистой почвы. Если толщина слоя относительно большая, тогда можно поменять слой почвы на песок или просто использовать свайный фундамент.
2. Уровень грунтовых вод. Чем выше уровень, тем более ограничен выбор фундамента. Если грунтовый горизонт расположен на глубине в 1 метр и ниже, тогда стоит присмотреться к плитному основанию или ленточному.
3. Глубина промерзания почвы. Если грунт пучинистый до уровня промерзания, тогда, чтобы не затратить много денег на земельные работы, лучше сразу использовать свайный фундамент.

Расчет нагрузки на фундамент

Расчет веса каждого элемента производится с учетом параметров строительных материалов, из которых состоят эти элементы:

1. 1 м² кровли с асбоцементными листами весит 50 кг. Соответственно, если площадь рассматриваемой крыши 70 м², то ее вес равен 70 × 50 = 3500 кг = 3,5 т.
2. Вес 1 м² чердачного перекрытия из дерева 150 кг, соответственно общий вес 50 × 150 = 7500кг = 7,5 т. 
3. Вес 1 м² бетонного чердачного перекрытия 350 кг, соответственно общий вес 50 × 350 = 17500 кг = 17,5 т.
4. Вес 1 м² межэтажного перекрытия из дерева 200 кг, соответственно общий вес 100 × 200 = 20000кг = 20 т. 
5. Вес 1 м² бетонного межэтажного перекрытия 400 кг, соответственно общий вес 100 × 400 = 40000 кг = 40 т.
6. 1 м² внешней стены весит 250 кг. Соответственно, если площадь внешних стен 160 м², то общий вес равен 160 × 250 = 40000 кг = 40 т.
7. 1 м² внутренней стены весит 240 кг. Соответственно, если площадь внутренних силовых стен 50 м², то общий вес равен 50 × 240 = 12000 кг = 12 т.
8. Примерный вес погонного метра ленточного фундамента 1700 кг. Учитывая, что периметр фундамента 34 м, то его общий вес равен 34 × 1700 = 57800 кг = 57,8 т.
9. Вес полезной нагрузки (люди, оборудование, мебель) 26 т.
10. Вес снегового покрова 100 кг / м² кровли. Общий вес равен 50 × 100 = 5000 кг = 5 т. При расчете используется не площадь кровли, а площадь ее проекции (то есть площадь чердачного перекрытия). Также, величину снеговой нагрузки необходимо брать в зависимости от региона проживания.

Таблица определения снеговой нагрузки местности

Снеговой район	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Вес снегового покрытия Sg (кгс/м2)	80	120	180	240	320	400	480	560

Карта зон снегового покрова территории Российской Федерации:

Подсчитаем общий вес дома:

• Вес дома с деревянными перекрытиями 171 т.
• Вес дома с бетонными перекрытиями 201 т.

Для определения расчетной нагрузки увеличим общий вес на 30% и получим:

• Вес дома с деревянными перекрытиями 220 т.
• Вес дома с бетонными перекрытиями 260 т.

Теперь, зная тип грунта, можно определить и проанализировать площадь подошвы фундамента.

Таблица допустимого давления на грунт, кг/см²:

Грунт	Глубина заложения фундамента, м
1 — 1,5	2 — 2,5
Щебень, галька с песчаным заполнением	4,5	6,0
Дресва, гравийный грунт из горных пород	4,0	5,0
Песок гравелистый и крупный	3,2	5,5
Глина твердая	3,0	4,2
Щебень, галька с глинистым заполнением	2,8	4,2
Песок средней крупности	2,5	4,5
Песок мелкий маловлажный	2,0	3,5
Суглинок	1,7	2,0
Глина пластичная	1,6	2,0
Супесь	1,5	2,5
Песок мелкий очень влажный	1,5	2,5

Возьмем для примера песок средней крупности с допустимым давлением на грунт 2,5 кг/см² = 25 т/м².

Получаем:

• 220 т / 25 т/м² = 8,8 м² допустимая площадь подошвы фундамента дома с деревянными перекрытиями.
• 260 т / 25 т/м² = 10,4 м² допустимая площадь подошвы фундамента дома с бетонными перекрытиями.

Зная периметр (длину) фундамента (в нашем случае 34 метра), можно определить минимально допустимую толщину ленты:

8,8 м² / 34 м = 0,26 м = 26 см (для дома с деревянными перекрытиями).

10,4 м² / 34 м = 0,31 м = 31 см (для дома с бетонными перекрытиями).

Допускается, если толщина ленты будет больше рассчитанных значений. Изменение в меньшую сторону недопустимо.

Строительный миф №4. Ваши соседи лучше знают какой ширины фундамент нужен для вашего дома

Строительный миф №4. Знают ли соседи и опытные застройщики, какой ширины должен быть фундамент Вашего дома? Почему фундаментные ленты следует делать разной ширины?

Какой ширины делать фундамент? Развенчиваем миф

Весьма распространенная ошибка частных застройщиков при выполнении ленточных фундаментов состоит в том, что размеры ширин фундаментных лент принимаются либо наугад, либо на основе опроса других застройщиков и соседей.

Иногда на строительных форумах можно встретить и такой подход: рассчитывается полный вес сооружения, который делится на общую длину фундаментных лент для определения нагрузки на 1 м.п. ленты. Исходя из этого расчета, принимают примерную ширину фундаментной ленты.

Такие подходы полностью исключают понимание физики процесса передачи нагрузки от фундамента на грунтовое основание. Давайте разберемся более подробно с этим вопросом.

Ленточные фундаменты весьма часто выполняют для бескаркасных зданий, которые бывают:

• с несущими продольными стенами;
• с несущими поперечными стенами;
• с несущими продольными и поперечными стенами.

Как мы видим из этой классификации, на отдельных участках существуют стены, которые кроме ограждающей функции (защита жильцов от внешних воздействий для создания внутреннего микроклимата помещений), также выполняют и несущую функцию. Эти стены кроме собственного веса воспринимают также нагрузки от междуэтажных перекрытий, чердачного перекрытия (если такое имеется) и кровли, поэтому их называют несущими стенами.

Кроме несущих стен существуют также и так называемые наружные самонесущие капитальные стены и внутренние перегородки, которые выполняют в основном только ограждающую функцию. Такие конструкции воспринимают только ветровые нагрузки и собственный вес.

Вывод: Таким образом, капитальные стены жилого дома загружены по-разному: несущие стены загружены в большей мере, а самонесущие стены и перегородки загружены меньше.

Следует отметить, что несущие стены дома также могут иметь разный уровень загрузки. Как правило, средние стены загружены междуэтажными перекрытиями с двух сторон, а крайние наружные несущие стены воспринимают вес перекрытий, расположенных только с одной стороны.

Понятно, что стены все нагрузки от вышележащих конструкций и от собственного веса передают на ленточный фундамент. Если стены загружены по-разному, а ширина подошвы ленточного фундамента одинаковая, то давление под подошвой фундаментов будет неравномерным на различных участках. Такая неравномерность вызывает неравномерные деформации грунтового основания под фундаментом и, как следствие, возникают трещины в конструкциях здания.

Чаще всего такие трещины проявляются в местах сопряжения различно нагруженных участков фундаментов и стен. Больше всего трещин с большой шириной раскрытия возникает в случае, когда давление под подошвой фундамента на отдельных участках превосходит несущую способность грунтового основания.

Даже если Вы делаете фундамент с разной шириной лент «на глаз» или по «совету знающих строителей», без соответствующего сбора нагрузок на фундаменты и расчета, то Вы не застрахованы от проблем в будущем.

Приведу пример из жизни

Вот одна из историй, которая на форуме Forumhouse.ru описана застройщиком из г. Липецка.

«Три года назад залил фундамент и поставили коробку с крышей. Два года дом простоял нормально, а на третий в фундаменте с одной стороны появились 2-е трещины. Они идут от земли и до облицовочного кирпича. Трещины образовались в местах, где к боковой стене фундамента примыкают внутренние несущие стены. Внутри дома на газосиликате (правда, немного в другом месте) также появились 2-е мелкие трещинки. Фото всех трещин прилагаю, а также у меня есть фотка моего армирования.

Ширина фундамента под внешние стены 50 см, а под две внутренние стены — 60 см. Дом имеет два этажа. На втором этаже плиты перекрытия. Геологию не делал. Участок с перепадом, и соответственно с одной стороны фундамент меньше торчит из земли, а с другой больше (с этой стороны и появились трещины). Трещины образовались в месте соединения внутренних стен с внешней»

Производим расчеты

Чтобы определить какой шириной должен быть фундамент, необходимо произвести расчеты. Любая почва воспринимает нагрузку, которую оказывает здание.

Чтобы произвести правильные расчеты, важно знать о двух основных параметрах:

• Вес здания рассчитывается вместе с мебелью и снеговой нагрузкой. Это сделать не сложно. Нужно потратить немного времени, и расчет будет выполнен.
• Тип несущего грунта. Так как существует несколько типов грунта, то стоит знать, что все они имеют различную несущую способность.

Теперь можно перейти непосредственно к расчетам. В качестве примера возьмем двухэтажное здание. Расчет дома будем производить без учета подвала. Лучше всего все расчеты производить в килограммах и сантиметрах.

Определим приблизительный вес кровли:

Расчёты веса дома

1. Крыша изготовлена из дерева, поэтому ее вес будет равен приблизительно 3000 кг;
2. Кровля будет изготовлена из металлочерепицы, поэтому она составит 800 кг;
3. Ветровая, а также снеговая нагрузка имеет относительно небольшую массу, поэтому будем считать, что она равна 2000 кг.

Из всего этого следует, что общая масса крыши будет равна 5800 кг.

Теперь стоит рассчитать вес коробки дома, которая будет изготавливаться своими руками:

• Для строительства коробки понадобится приблизительно 15 тысяч кирпичей. Вес одного кирпича составляет 4 кг. Умножаем массу на количество кирпичей: 15000*4 в итоге получаем 60 тысяч кг;
• При строительстве будет использовано приблизительно 2,5 тысяч ракушечника, один блок которого весит около 15 кг. Умножаем массу на количество: 15*2500 в итоге получаем 80700 кг;
• Для изготовления перегородок и капитальных стен будет использовано 12 тысяч красных кирпичей. Вес одного кирпича составляет 3,8 кг. Умножаем массу на количество: 3,8*12000 получаем 45600 кг;
• Перекрытие дома изготавливается из железобетонных плит в количестве 34 штук. Вес одной плиты равен 2200 кг. Умножаем массу на количество: 2200*34 получаем 74800 кг;
• Вес ракушечника и раствора для укладки кирпича равен 63 тысячи кг;
• Вес мебели и оборудования приблизительно равен 5 тысячам кг.

Проектирование строительства

Сложив все полученные результаты, получается, что масса коробки здания будет составлять 329100 кг.

Теперь необходимо произвести расчет массы фундамента и цоколя:

• Для строительства цоколя потребуется приблизительно 6,5 тысяч кирпичей. Вес одного красного кирпича составляет 3,8 кг. Умножаем массу на количество: 3,8*6500 получаем 24700 кг;
• Для основы будут использованы фундаментные блоки в количестве 20 штук. Фундамент выкладывается в два ряда. Вес одного блока составляет 1600 кг. Значит, 20*2*1600 получаем 64 тысячи кг;
• Вес ростверка, изготовленного из бетона, составляет 15840 кг;
• Раствор для кирпичей будет весить 1040 кг;
• Используемая арматура для ростверка весит 500 кг.

В итоге получается, что масса фундамента и цоколя составит 106080 кг. Общий вес здания с округлением составит 441000 кг.

Теперь нужно узнать, какая будет минимальная ширина подошвы. Чаще всего ширина подошвы будет совпадать с шириной используемого блока. Размер блока составляет 50,0 сантиметров. Длина всего периметра равна 4800 сантиметров.

Умножим периметр на ширину блока, получим площадь опоры дома, которая составит 240 тысяч квадратных сантиметров.

Если здание строится на почве, содержащей глину, тогда можно предположить, что ее пластичность равна 2 килограммам на кв. сантиметр. Поучаем, что площадь сооружения равна 480 тысяч килограмм на 1 кв. сантиметр.

Зная все эти характеристики, можем узнать запас прочности. Отнимаем от максимально допустимой нагрузки массу всего дома: 480000-440989 получаем 39011.

Из всего этого следует, что размер фундамента имеет ширину 50 сантиметров, а запас допустимой массы 39 тонн. При желании можно добавить нагрузку, которая будет не более 39 тонн.

РАСЧЕТ ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Ширина ленточного фундамента b_f определяется по формуле

, м, (61)

Затем находится расчетное сопротивление R по формуле (7) и уточняется размер ширины фундамента путем подстановки в формулу (7) вместо R значения R. При внецентренно нагруженном фундаменте находят краевые напряжения P_max и P_min по формуле

, (62)

где – момент сопротивления подошвы условного фундамента.

Делается проверка следующих условий:

Расчёт осадки ленточных фундаментов

Расчет осадки ленточных фундаментов производится по аналогии со столбчатыми фундаментами. При этом должны учитываться погонные нагрузки, приложенные на обрез фундамента, распределенные на один погонный метр или на участке между серединами соседних простенков стены.

Расчет прочности нормальных сечений ленточного фундамента

Расчет сводится к определению требуемой площади арматуры вдоль длинной стороны фундамента (рис. 15).

Рассчитываем только подушку, выступы которой работают как консоли, загруженные реактивным давлением грунта P_I (без учета массы веса тела подушки и грунта на её обрезах)

, кПа, (63)

где g_f = 1,2 – коэффициент надежности по нагрузке; N_II – погонная нагрузка на обрез фундамента при расчете по второй группе предельных состояний; A_f = b_f×1 п.м. – площадь фундамента, м 2 .

Сечение арматуры подушки подбираем по моменту консоли в сечении I-I по формуле

, кН×п.м. (64)

Определяем значение a_m по формуле

, (65)

где R_b – расчётное сопротивление осевому сжатию (призменная прочность бетона), кПа, определяется по табл. 13 ; l₁ – ширина сжатой зоны (в верхней части) сечения ленточного фундамента равная 1 п.м.; h – рабочая высота рассматриваемого сечения, см; b₁ – вылет консоли, м, определяется по формуле

, (66)

где b_f и b_c – соответственно ширина подошвы фундамента и стены (колонны).

По табл. 20 в зависимости от a_m(А) определяем n и по формуле вычисляем площадь арматуры A_s:

, см 2 , (67)

где R_s – расчетное сопротивление арматуры для предельных состояний первой группы, кПа (кгс/см 2 ), определяется по табл. 22 .

По сортаменту арматурной стали подбираем расчетную арматуру.

7.4. Расчет прочности ленточных фундаментов

на действие поперечной силы

При расчете наклонных сечений на действие поперечной силы должно соблюдаться следующее условие:

Расчет на действие поперечной силы НЕ ПРОИЗВОДИТСЯ при выполнении следующего условия:

где k₁ – коэффициент, для тяжелого бетона принимается равным 0,75;

R_bt – сопротивление осевому растяжению бетона.

Расчет свайных фундаментов зданий и сооружений следует начинать с определения (назначения) глубины заложения d_p подошвы ростверка FL_p из условий рекомендуемых пп. 2.25 ¸ 2.33 . Затем определяется длина сваи l, назначаемая из условий выбора инженерно-геологического элемента ИГЭ по глубине грунтового массива с наиболее приемлемым условным расчетным сопротивлением R по эпюре на рис. 16.

Острие сваи, в первом приближении, располагаем в ИГЭ с R, значение которого наибольшее из массива грунта под ростверком. Величина анкеровки l_анк острия сваи из условия погружения принимается:

– на глубину не менее 0,5 м в крупнообломочные грунты, гравелистые, крупные и средней крупности песчаные грунты и глинистые грунты с показателем текучести J_L £ 0,1;

– на глубину не менее 1 м – в остальные грунты.

Оголовок сваи при свободном сопряжении с ростверком должен быть заделан в ростверк на глубину l_задел. = 5 ¸ 10 см. Тогда из рис. 16 имеем:

+ 1,2 + 0,35 + 0,1 = 5,65 м, принимаем сборную железобетонную сваю

Определяем несущую способность призматической висячей сваи или сваи трения по глубине основания. Для этого используем практический метод, основывающийся на табличных данных .

, кН. (70)

Обозначения, входящие в формулу, приведены в формуле (3) . Далее рассчитывается допустимая нагрузка N_d, кН на сваю, по формуле

, кН, (71)

где g_k – коэффициент надежности (если несущая способность F_d определена расчетом или по результатам динамических испытаний без учета упругих деформаций грунта, g_k = 1,4; если F_d найдена по результатам полевых испытаний грунтов эталонной сваей или зондом статического зондирования, а также по результатам динамических испытаний с учетом упругих деформаций грунта, g_k = 1,25; если F_d определена по результатам полевых испытаний статической нагрузкой, g_k = 1,2).

По величине допустимой нагрузки определяется количество свай n, шт, по формуле

, шт. (72)

Результат округляется до целого числа свай. Например: N_I = 1500 кН, N_d = 430 кН, тогда 3,488 шт, принимаем n = 4 шт.

Для столбчатых ростверков оптимальное количество свай должно быть от 3-х до 5-ти штук. Оптимальное расположение свай под ленточными ростверками может быть в один ряд, два или три.

После определения количества свай следует решить вопрос об их размещении в плане и конструирование ростверка.

Глубина заложения фундамента

Для правильного расчета фундамента следует сначала изучить структуру грунта на участке, глубину промерзания грунта и уровень грунтовых вод. Учитывая все факторы можно выбрать оптимальную глубину заложения фундамента.

Глубина заложения фундамента и тип грунта

Фундамент будет крепким, если основанием служит однородный грунт.
Такой грунт равномерно осаживается и фундамент не перекосит и не треснет. Глубина заложения фундамента зависит также от типа грунта. Рассмотрим виды грунтов: скальный, хрящевый, песчаный и супесь, глинистый и суглинок.

Скальный грунт позволяет закладывать фундамент строения на поверхности, сняв тонкий плодородный слой почвы.

Хрящевый грунт состоит из гравия, хряща, крупных камней. Фундамент на таком грунте закладывают на глубине не менее 500 мм. Глубина заложения фундамента определяется нагрузкой строения и уровнем грунтовых вод, от глубины промерзания грунта она не зависит.

Песчаный грунт хорошо пропускает воду, поэтому вода не застаивается вблизи поверхности даже при высоком залегании грунтовых вод. Незначительное промерзание песчаного грунта и упомянутый фактор позволяют закладывать фундамент на глубину 500-700 мм. Если песчаный грунт мелкозернистый или пылевидный и грунтовые воды располагаются высоко, то такой грунт может значительно промерзать и тогда глубина заложения фундамента увеличивается до глубины промерзания грунта.

Стоит учитывать, что песчаный грунт сильно уплотняется под нагрузкой и тяжелое строение может сильно осесть, поэтому советуем делать высокий цоколь. Аналогичные рекомендации подходят и для глиняно-песчаного грунта – супеси, содержащего 3-10% глины, но рекомендуемая глубина заложения фундамента опускается до 700-1000 мм.

Фундамент на глинистом грунте закладывают чуть ниже глубины промерзания грунта

Это особенно важно при высоком уровне грунтовых вод. Глинистый грунт имеет способность сжиматься под нагрузкой и вспучиваться при замерзании, как бы выталкивая фундамент на поверхность

Чтобы при этом фундамент не треснул, советуем делать высокопрочный фундамент и отдавать предпочтение столбчатому фундаменту. Фундамент на суглинке также закладывают ниже глубины промерзания грунта. Суглинок содержит песок и не менее 10-30% глины.

Уровень грунтовых вод и глубина заложения фундамента

Положение уровня грунтовых вод влияет на глубину заложения фундамента следующим образом:

Если грунтовые воды залегают глубоко, более чем на 2000 мм ниже глубины промерзания грунта, то фундамент можно закладывать на глубину 500 мм и ниже.

Если грунтовые воды залегают не так глубоко, но ниже глубины промерзания грунта, то либо фундамент закладывают на глубину промерзания грунта, либо от глубины промерзания грунта до дна фундамента кладут гравийно-песчаную подушку (хорошо ее утрамбовывают), а фундамент закладывают на глубину 500 мм и ниже.

Если же грунтовые воды доходят до уровня промерзания грунта, то глубина заложения фундамента должна быть ниже глубины промерзания грунта не менее, чем на 100 мм.

При высоком расположении грунтовых вод фундамент закладывают ниже глубины промерзания грунта, за исключением наличия песчаного грунта и круглогодичного отапливания строения.

Оптимальная глубина заложения фундамента

Оптимальная глубина заложения фундамента выбирается следующим образом. Если грунт под домом пучинистый, то фундамент нужно закладывать ниже точки промерзания грунта, в Средней полосе России на глубине 1500 мм (глубина промерзания грунта около 1200-1400 мм). К югу и западу страны глубина промерзания грунта уменьшается, а к северу и востоку увеличивается. В каждом районе путем многолетних наблюдений специалисты установили глубину промерзания грунта, которую можно узнать в местной строительной или проектной организации. Если в доме живут всю зиму, то можно не учитывать этот фактор и закладывать фундамент выше.

Основанием фундамента должен быть плотный, хорошо слежавшийся грунт, поэтому фундамент закладывают ниже 500 мм. Слой рыхлого грунта снимается, дно выравнивается горизонтально, делается песчаная подушка высотой 150 мм, которая хорошо трамбуется.

Фундамент под внутренние капитальные стены закладывают на глубине 500 мм.

Рассчитываем удельное давление на грунт.

Проводим проверку выбранных размеров нашего фундамента на работоспособность. Проверка проводится по упрощенной методике на соответствие фундамента требованиям ДБН В.2.1.-10-2009 «Основания и фундаменты сооружений». (Приложение Е). (Подробнее смотрите в статье Расчет ленточного фундамента).

Целью расчета является определение соотношения величин удельного давления на грунт под подошвой фундамента от веса дома – Р т/м2 и расчетного сопротивления грунта – R т/м2. Расчетное сопротивление грунта характеризует  его способность воспринимать  нагрузку от здания без осадки. Величина Р определяется расчетом, а R регламентируется ДБН В.2.1.-10-2009.

Главным требованием для надежной работы фундамента является соблюдение условий, при которых величина P должна быть меньше величины R.

Определяем удельное давление на грунт под подошвой фундамента Р т/м2.

Для этого общий вес дома с нагрузками 238,0 т делим на площадь подошвы фундамента 21,4 м2 получаем Р = 11,12 т/м2.

По таблице Е.2 ДБН находим что R для мелких песков составляет 20,0 т/м2. При определении R, поскольку не проводились геологические исследования грунта, из таблицы выбираем самый минимальный показатель этой величины  (показатели пористости,  влажности и насыщенности водой грунта).

Как видим R больше Р, что соответствует главному условию надежной работы фундамента.

Для создания запаса прочности фундамента, перекрывающего неточности в выборе исходных данных, необходимо чтобы величина R была на 15-20% больше, чем Р. У нас, при 20% запасе, достаточно выполнить условие – величина Р должна быть не более 16,0 т/м2 (контрольная величина).

Виды фундамента для дома

Прежде чем проводить расчёт основания дома, необходимо определиться какой тип фундамента вы будете использовать для своего строения.

По типу конструкции они подразделяются на:

• ленточные;
• плитные;
• столбчатые;
• свайные.

Ленточный фундамент являет собой железобетонную полосу, которая проходит под несущими стенами здания, распределяя его вес по всему периметру. Такая конструкция достаточно прочная, долговечная и простая, поэтому применяется очень часто.

Плитным называют монолитную железобетонную плиту, уложенную в углублённый и выровненный грунт. Редкое использование этого типа основания, несмотря на возможность применять его на неблагоприятном грунте, объясняется дороговизной.

Столбчатый – это конструкция из столбов, соединённых балками между собой. Хотя такой вариант и самый дешёвый, его рекомендовано применять для неподверженных температурным изменениям грунтов. К тому же, он способен выдержать только небольшой деревянный дом.

Фундамент на сваях может быть использован на слабых грунтах или при строительстве многоэтажного дома. Однако необходимость задействовать множество техники значительно поднимает стоимость всего здания.

Вычисление количества арматуры и проволоки.

Плитный фундамент — это монолитная конструкция, залитая под всю площадь здания. Чтобы произвести расчет, нужны базовые данные, то есть площадь и толщина. Наша постройка имеет размеры 5 на 8 и его площадь будет 40 м 2 . Рекомендуемая минимальная толщина 10-15 сантиметров, значит заливая фундамент нам необходимо 400 м 3 бетона.

Высота основной плиты равняется высоте и ширине ребра жесткости. Значит если высота основной плиты 10 см, то глубина и ширина ребра жесткости также будет 10 см, из этого следует, что поперечное сечение 10 см ребра будет 0,1 м*0,1=0,01 метра, затем умножаем результат 0,01 м, на всю длину ребра 47 м, получаем объем 0,41 м 3 .