Важным конструктивным элементом любого сооружения, от которого зависит продолжительность его эксплуатационного периода, является фундаментная основа. Чтобы нагрузочное воздействие железобетонной конструкции равномерно передавалось на почвенный состав, под ним устраивается подошва фундамента. Сооружается подошва в случаях, если предстоит строительство на слабом почвенном составе.

Что такое подошва фундамента

Итак, подошва ленточного фундамента – это железобетонная платформа, основным предназначением которой является равномерное распределение нагрузки. Размеры подошвы фундамента по ширине в два раза превышают аналогичный параметр фундаментной конструкции, высота варьируется в пределах тридцати сантиметров. Как правило, при заливке подошвы устраивается армирование из металлических арматурных стержней.

Особенности устройства

Как показывает мировая практика строительства, прочность фундаментной основы увеличивается за счет ширины его железобетонной подошвы.

Важным условием считается расположение подошвы ниже уровня промерзания почвенного состава.

Такая особенность соблюдается с той целью, чтобы предотвратить повреждения постройки из-за подвижек грунта.

Чтобы с максимальной точностью определить параметры фундаментного основания, учитывают определенные факторы, к которым относятся:

• тип и состояние почвенного состава;
• проект запланированного к строительству здания;
• марка бетонной смеси;
• процентное соотношение арматуры для армирования.

Строительные работы любого сооружения начинают с возведения фундамента, и очень важно осознавать всю ответственность и важность правильно проведенным расчетов. Лучше всего такую работу доверить опытным специалистам, чтобы избежать в дальнейшем неприятностей.

Расчет

Для определения размеров подошвы ленточного фундамента и самой железобетонной основы, следует выполнить несложные действия. Для начала определяются с местом, на котором предстоит выполнять строительные работы. Одновременно необходимо изучить тип грунта.

Если таким видом работ занимается опытный строитель, то сначала берутся пробы почвы с ее разных уровней, чтобы в лабораторных условиях точно определить состав.

Затем, пользуясь специальными таблицами с максимальной нагрузкой, легко определить по формуле давление под подошвой фундамента на грунт и определить, по каким размерам заливать основание.

Для определения площади подошвы потребуются данные о состоянии почвы и сопротивлении почвы. Кроме того, необходимо сделать выбор глубины заложения подошвы фундамента, определить приблизительный вес всего сооружения.

Для расчета параметров фундаментной подошвы используется следующая формула

Sф =1,1 х (Мд: Рг) в которой:

Sф – значение площади фундаментной подошвы;

Мд – примерный вес здания;

Pr – показатель сопротивления почвы;

1,1 – специальный коэффициент, определяющий степень надежности для малоэтажных объектов.

Подготовка

С уточнением размеров подбор подошвы фундамента закончен. Можно приступать к практическим этапам и непосредственно заняться устройством ленточного фундамента с подошвой. Для этого роется котлован, на дне которого выполняется разметка, максимально четко обозначающая, расположение железобетонной конструкции.

Угловые точки внизу находятся с помощью разметочного шнура, натянутого по вешкам и отвесу.

На дне ямы, по ее отвесной стене, забивается пара вешек, изготовленных из отходов арматуры, так как при бетонировании фундамента вынимать их не следует. Промежуток между такими вешками должен быть равен длине стены, определенной архитектурным проектом.

Чтобы было легче разметить оставшиеся угловые участки, рекомендуется определить значение их диагонали. Такие вычисления не вызывают сложностей, но, если нет лишнего времени для математических вычислений, следует воспользоваться услугами специалистов.

Для удобства выполнения расчетов необходима бригада из трех человек. Вся процедура заключается в следующих действиях: в точках, обозначенных вешками, два рабочих удерживают по ленте от рулеток, а третий их растягивает с таким расчетом, чтобы добиться их пересечения в точке обозначения длин диагонали и стены. В месте, где ленты пересекаются, устанавливается очередная вешка.

Чтобы проверить правильность выполненной разметки, несколько раз уточняются расстояния между вешками. После этого натягивается шнур, обозначающий контур будущей железобетонной конструкции.

Установка опалубки

Продолжаем разбираться, как устраивается ленточный фундамент на подошве.

Установка вешек завершена, остается соорудить опалубку. Для этого следует использовать пиломатериал, размеры сечения которого составляют 50 на 300 мм, соединяя его металлическими скобами в виде буквы «П», удерживающими опалубочные щиты снаружи и внутри конструкции. Оптимальный интервал их установки – около пятнадцати сантиметров.

Опалубка выставляется с таким расчетом, чтобы фундаментные стены распределились по центру подошвы. После этого под прямым углом соединяется пара досок, которая выносится от разметочного шнура на удаление в 17.5 см. Такие действия необходимы, чтобы сформировать наружные углы.

Выполнив указанное мероприятие, устанавливаем и фиксируем доски под внутреннюю опалубочную стену. Крепежные скобы выставляются с каждой стороны стыковочного участка щитов.

Если доски стыкуются не слишком плотно, разъемные участки заделываются накладными дощечками, набитыми снаружи. Длинные концы накладываются на соседний щит и прибиваются внахлест.

Опалубочные доски следует выравнивать и корректировать, так как данный фактор оказывает непосредственное влияние на показатель прочности обустраиваемого элемента и на способность выполнять предназначенные ему функции.

Закончив установку опалубки, наиболее слабые ее участки частично подсыпаются грунтовым составом. Как правило, данная мера предосторожности необходима на стыковочных участках или в местах, где отсутствуют крепежные элементы. Засыпание песка предотвратит протечку бетонного раствора под опалубочные доски.

Заключительный этап – установка верхнего уровня края фундаментной подошвы. Выполнять такую разметку необходимо с применением теодолита. Уточняя уровень, делаются фиксаторы маленькими гвоздиками, забитыми до половины длины с шагом в один метр. Эти ориентиры помогут ровно залить бетонный раствор.

Армирование

Подошва фундаментной конструкции армируется с таким расчетом, чтобы рабочие металлические прутья легки вдоль по три – четыре штуки, а элемента монтажа, обеспечивающие этим стержням рабочее положение, располагались поперек.

Под строительство дома в два – три этажа на грунтовом составе со средним показателем несущих возможностей используют арматуру сечением 1.2 – 1.2 см, укладывая ее с шагом в двадцать сантиметров. Для соединения основных каркасных элементов применяется «катанка» диаметром шесть миллиметров, все соединения выполняются вязальной проволокой, использование сварочного агрегата запрещается.

Подготовленная каркасная конструкция выкладывается на подкладки из кирпичного боя или крупного гравия, чтобы все металлические элементы находились внутри бетонной массы.

Заливка бетоном

Закончив подготовительные мероприятия, переходим к основному этапу – бетонированию. Кстати, предлагается рассмотреть второй способ армирования подошвы.

Залив в опалубку бетон, раскладываем двумя ровными рядами арматурные прутья, удаляя их от опалубочных стен на пятнадцать сантиметров. Арматуру просовываем под перегородочные элементы из крепежных скоб. Закончив раскладку, штыковой лопатой «топим» металл на двадцать сантиметров в бетонную смесь, аккуратно выполняем «штыкование», чтобы устранить оставшийся внутри бетона воздух.

Как только поверхность бетона поднимется до вбитых по верхней кромке будущей подошвы гвоздиков, П-образные скобы приподнимают на пять – семь сантиметров.

Остается две операции – сооружение подошвы и затирка ее поверхности. Первый этап считается важным и ответственным, шпоночную канавку необходимо прорезать с особым вниманием. Выполняется такая работа сверху, по центральной оси кромки. Шпоночная канавка поможет обеспечить прочность и качество сцепления подошвы и стены фундаментной основы.

Работы по устройству канавки начинаются, когда залитый бетонный раствор немного затвердеет.

Для работы потребуется маленький брусок, который вдавливается равномерно по прямолинейному участку фундаментной подошвы.

Опалубочная система аккуратно демонтируется, все отметки, выполненные на ее щитах, переносятся, чтобы удобней было возводить фундаментные стены.

Теперь предельно ясно, что понимается под названием «подошва фундамента». Остается рассмотреть достоинства и недостатки конструкции.

Считается, что ленточную фундаментную основу на подошве возводят при любых погодных условиях, в том числе – в зимнее время. Такое основание считают универсальным, пригодным для строительства несущих стен из кирпичного или каменного материалов, бетона, древесины.

В качестве недостатка многие отмечают сложный технологический процесс обустройства фундаментной подошвы.

Следует отметить, что подошва заливается под блоки фбс, а при установке свайного фундамента опорные подошвы устраиваются в десяти – пятнадцать местах (по количеству опорных элементов).

Материалы и инструменты, необходимые для работы

Как правило, для заливки фундаментной подошвы под ленточную конструкцию необходимы:

• штыковые и совковые лопаты для проведения земляных работ;
• арматурные прутья и вязальная проволока;
• молоток;
• крючок для вязки металлического каркаса;
• гвозди;
• разметочный шнур (лучше – два);

• нивелир;
• вешки;
• пиломатериал с размерами в сечении 5 на 30 см;
• бетонный раствор;
• монтажные скобы.

Заключение

Что такое подошва фундамента и с какой целью она заливается, теперь предельно ясно. Конструкция универсальная, для ленточного фундамента используется на любом почвенном составе. Технологически процесс сопровождается некоторыми сложностями в предварительных расчетах и выполнении разметки, но при наличии определенных навыков, с такими рабочими этапами справиться можно самостоятельно. В случае, если возникают сомнения в собственных силах, подготовительный этап рекомендуется поручить опытным строителям.

Столбчатый фундамент

Основание самого обычного монолитного ленточного фундамента представляет собой железобетонную платформу, которая нужна для того, чтобы нагрузка и от самого фундамента и от той постройки, которая на нём стоит, распределялась на грунт равномерно. Как правило, ширина подошвы ленточного фундамента или основания фундамента должна быть в два раза больше ширины самого фундамента.

Строительство подошвы фундамента происходит из расчёта данных, которые характеризуют почву.

Высота такой подошвы, как правило, делается не больше тридцати сантиметров, а ширина подошвы фундамента делается на уровне шестидесяти сантиметров. В большинстве своём такие фундаменты усиливаются несколькими рядами арматуры, один прут которой имеет диаметр в двенадцать миллиметров.

Иногда бывает так, что ширина подошвы превосходит ширину фундамента в несколько раз. Это связано с тем, что некоторые типы грунтов просто не могут держать большие массы, которые возникают при строительстве достаточно крупных объектов.

Этапы строительства

Перед тем, как начать строительство нужно в котловане разметить точное расположение фундамента, то есть наметить углы и пересечения стен и так далее. Если перед началом работ, на этом участке работали геодезисты, то разметка не представляет сложности. Останется просто натянуть шнур между вешками (специальными флажками). Вешки, как правило, устанавливаются ещё до того момента, как начали копать котлован.

Также в этом деле используется отвес. Он помогает установить новые флажки. Для удобства в качестве таких флажком можно использовать куски арматуры – их потом при заливке фундамента не нужно будет вынимать, а заливать вместе с ними. Флажки нужно устанавливать на таком расстоянии, которое точно бы соответствовало длине стены, которая будет стоять на этом участке фундамента.

После того, как два флажка установлены нужно установить ещё два, то есть в оставшихся двух углах. Сделать это можно способом диагонали. Он заключается в том, что при помощи простых математических расчётов точно высчитывается диагональ постройки на основе знаний о длине и ширине постройки.

Зная длину диагонали и размеры фундамента можно легко и самое главное точно определить положение двух других флажков. Делается это так:

Ширина подошвы ленточного фундамента часто больше ширины самого фундамента

• Два человека держат начало рулетки в уже отмеченных точках;
• Ещё один человек перекрещивает два свободных конца рулеток на той отметке, которая показывает длину стены;
• В точке пересечения в землю забивается ещё один флажок.

После того, как разметка произведена, её нужно полностью проверить, чтобы исключить возможные ошибки. Проверяется это просто. Всё, что нужно сделать, это просто замерить длины всех сторон, и если они соответствуют плану строительства, значит разметка произведена правильно.

Опалубка под фундамент

После разметки и её проверки в случае успеха, для будущего фундамента следует подготовить опалубку. Для неё можно использовать обычные доски, которые имеют порядка 30 сантиметров в ширину и не менее трёх по толщине. Связано это с тем, что при заливке бетона он будет оказывать на опалубку очень большое боковое давление, и тонкие доски просто могут прогнуться, что приведёт к искривлению фундамента.

Чтобы скрепить доски между собой, в землю необходимо вбить П-образные металлические прутья, при этом горизонтальная планка такого прута должна быть не больше, чем ширина фундамента. Такие элементы необходимо ставить друг от друга на расстоянии, не превышающем 70 сантиметров.

Сами доски нужно располагать так, чтобы стена оказалась точно по центру фундамента.

Работа начинается с того, что между собой скрепляются две доски указанного размера под углом в девяноста градусов. Такое строение будет служить наружным углом. Дальше этот угол устанавливаем на неком расстоянии от шнура.

После этого при помощи П-образных скоб устанавливаем внутренние стены опалубки, которые должны быть установлены точно параллельно внешним стенам. Так происходит постепенное продвижение от одного угла опалубки ко второму и третьему. Все скобы, которые фиксирую опалубку, на прямых участках разрешается ставить на расстоянии примерно в 110-120 сантиметров.

На стыке доски должны быть сбиты между собой гвоздями, которые стоит вбивать под углом, чтобы одним гвоздём прибить две доски. По бокам от стыка необходимо установить по одной фиксирующей скобе.

Если доски имею немного кривые торцы, то чтобы не получилась между ними щель, наверх, с наружной стороны, прибивают ещё одну доску, которая закрывает эту щель. Если же какая-нибудь доска оказалась немного длиннее, чем все остальные, то её можно не обрезать, а просто прибить поверх второй доски.

Обратная засыпка

Ширина фундамента высчитывается в зависимости от нагрузки здания и несущей способности грунтов

После полной установки опалубки, некоторые места следует укрепить. Сделать это можно при помощи обратной засыпки. Присыпать землёй нужно те места, где есть потенциальная слабость, например, место стыков досок опалубки, или место, где нет возможности вбить фиксатор и так далее. Такие места нужно присыпать землёй до самого верха досок. Кроме того присыпать можно и весь фундамент по периметру, но меньшим количеством земли. Это предотвратит опалубку от поднимания и выталкивая из своего положения при большой влажности земли, например, во время дождя.

Установка уровня фундамента

Установить уровень кромки фундамента можно при помощи теодолита. Есть два основных правила пользования этим инструментом:

1. Она должна иметь строго горизонтальное расположение;
2. Должна размещаться на точно установленной глубине.

Чтобы потом не перемерять, отметки уровней можно фиксировать по средствам мелких гвоздей. Забивать гвозди стоит только на половину их длины с шагом примерно в 0,5-1 метр. Гвозди забиваются с внутренней стороны всех досок опалубки. Позже, когда в опалубку начнёт заливаться бетон, то такие гвозди будут служить мерной линией, по которой нужно ориентироваться, чтобы в одном месте фундамент не был залит выше, а в другом ниже.

Заливка бетоном

Траншея под ленточный фундамент

Бетонирование котлована начинается с самых труднодоступных мест. Если получается так, что к некоторым местам вообще нет возможности подступиться, то их заливка происходит так:

• Сначала начинаем заливать то место, которое расположено рядом с труднодоступным;
• Лопатой подгребаем в труднодоступное место бетон до тех пор, пока он не достигнет отмеченного гвоздями уровня.

Армирование фундамента

После завершения заливки бетона можно приступать к армированию бетона. Производить укрепление фундамента лучше арматурой с диаметральным сечением в 12-12,5 миллиметров. Для этого прутья арматуры нужно разложить на жидком бетоне, на расстоянии примерно в пятнадцать-двадцать сантиметров от каждой стены опалубки. Прутья нужно просовывать под П-образные фиксаторы.

После того, как прутья уложены их следует утопить в бетон. Сделать это можно при помощи штыковых лопат. Производить утапливание нужно на глубину примерно в двадцать сантиметров, то есть на две трети длины штыка лопаты.

Когда прутья полностью погружены в бетон, то для того, чтобы избежать попадания туда воздуха, нужно лопатой сверху сделать трассировку, то есть многократно засовывать в бетон лопату и высовывать, так, чтобы штык лопаты был расположен перпендикулярно пруту арматуры.

Затирка фундамента

Теперь, когда арматура уложена, нужно немного приподнять П-образные фиксированные элементы. Поднимать их стоит не полностью, а на высоту примерно в 5-10 сантиметров. Нужно это для того, чтобы выполнить затирку кромки бетонной поверхности с целью её сглаживания. В свою очередь сглаживание нужно для того, чтобы облегчить последующие работы по возведению цоколя или стен, а также для того, чтобы упростить процесс удаления грязи с фундамента.

Вырезание шпоночной канавки

Такая канавка нужна для обеспечения надёжного соединения между фундаментом и цоколем или стеной постройки. Производится выдавливание вдоль всей центральной линии верхней фундаментной кромки. Стандартов по размеру канавки нет, но обычно её делают достаточно широкой. Например, как один из вариантов размеров такой канавки, могут быть размеры:

Вообще такие показатели могут лежать в диапазоне от 2,5 и до 5 сантиметров, и от 6 до 10 сантиметров соответственно.

Производить вдавливание лучше всего длинным деревянным бруском с прямоугольным сечением, и, как правило, ширина канавки определяется шириной бруса.

Производить устройство канавки лучше всего после того, как бетон уже немного застыл. Этот факт позволит сохранить сделанной канавке свою прямоугольную форму и не заплыть. Однако, если бетон будет уже слишком твёрдым, то при вдавливании бруса и последующего его удаления, стенки шпоночной канавки могут рассыпаться.

Канавки следует располагать только на прямых участках. На углах их делать не стоит, мало того, канавки не должны доходить до углов порядка 50-80 сантиметров.

Уборка опалубки

После того, как бетон фундамента набрал порядка 80 процентов своей прочности, что достигается через неделю в жаркую погоду, то можно убирать опалубку. Прежде, чем убирать доски сначала нужно провести кое-какие работы. Например, по отрисовыванию всех углов. Делается это следующим образом:

• Сначала берём линейку и на каждой внешней доске опалубки на углу отмечаем расстояние в десять-пятнадцать сантиметров;
• Дальше, рисуя прямо по фундаменту, ведём от точек линии параллельно стенам;
• На месте пересечения линий ставим точку.

В результате такой несложной работы получается, что мы нарисовали квадрат, один угол которого является внешним углом фундамента.

Нужна такая работа для того, что потом точно знать, где есть внешний угол фундамента, так как часто бывает, что он в процессе строительства скалывается, и становится непонятно в каком месте фундамента выводить угол стены.

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент применяется, когда нужно построить здание, которое будет иметь относительно небольшой вес, например, таким зданием может быть каркасный дом.

Конструктивно такой фундамент состоит из обычных столбов и плит перекрытия. Столбы могут выполняться из различных материалов:

• Кирпича;
• Камня;
• Дерева.

Можно использовать и другие материалы.

Ширина одного столба зависит главным образом от несущей способности грунта, на котором он установлен, и от массы всего здания. Рассчитать это очень просто.

Первым делом, необходимо узнать, на каком типе земли планируется строительство. Дальше по справочным данным, можно найти какой несущей способностью обладает этот тип. Например, мы узнали, что на грунт можно оказывать давление не большее 2,5 килограмм силы на сантиметр квадратный площади грунта.

Тогда дальше измеряем массу планируемого здания. Сделать это можно также по специальным справочным данным, исходя из особенностей каждого строительного материла. Например, если известно, что строительство будет происходить пеноблоками, то не трудно подсчитать, сколько штук таких блоков нужно и сколько они все будут весить. Точно так же узнаём массу перекрытия и крыши.

Массу отделки можно не учитывать, так же, как и людей внутри здания. Этот вес уже учтён, так как не было вычета всех ниш, то есть окон и дверей.

После того, как были произведены все расчёты массы, и она стала известна, нужно произвести расчёт площади, на которой вся эта масса будет стоять. Делают это так: сначала вычисляют количество столбов, потом площадь соприкосновения с грунтом каждого столба, то есть ширину столба умножают на длину столба. После этого можно вычислить суммарную площадь опоры, как количество столбов, умноженное на площадь опоры одного столба.

После того, как этот расчёт произведён, то нужно узнать с какой силой будет давить дом на один сантиметр квадратный площади опоры. Для этого нужно весь вес разделить на всю площадь. Получим давление на один сантиметр квадратный. Например, вся масса получилась 100000 килограмм, а вся площадь равна 50000 квадратным сантиметрам, соответственно на один квадратный сантиметр будет оказываться давление в 2 килограмма силы.

3.1 Определение глубины заложения фундамента

Рисунок 1 – К определению глубины заложения фундамента

Здание имеет подвал глубиной 3 м, следовательно, в любом случае подошва фундамента будет ниже глубины промерзания. Определим минимальную глубину заложения исходя из нормативной глубины промерзания по формуле:

где kh – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания на глубину промерзания грунта у фундаментов наружных стен, определяем по таблице 13 ;

dfn – нормативная глубина промерзания, определяемая по карте нормативных глубин промерзания, для города Быхова dfn= 1,05м

df=0,6∙1,05=0,63м

Назначаем глубину заложения фундамента в зависимости от п.1 и п.5 гл.4. Отметка чистого пола, согласно заданию, при DL=-0,30 м будет равна 62,80 м, отметка пола подвала будет в этом случае равна 62,8-3=59,8 м.

Отметка низа перекрытия над подвалом 62,50 м. Принимаем конструкцию фундамента из пяти блоков высотой 0,6м и подушки высотой 0,3 м. Таким образом, отметка подошвы фундамента составит 59,02 м.

d=62,5-59,2=3,3м

3.2 Устройство песчаной подушки

Так как суглинок мягкопластичный не может являться естественным основанием, то ставим фундаментную плиту на песчаную подушку мощностью 1м.

Зададимся характеристиками, которыми должен обладать грунт песчаной подушки: ρds=1,62 г/см3- требуемая плотность; Woпт=12%- оптимальная влажность для песка средней крупности. Определим физические характеристики грунта подушки.

Коэффициент пористости по формуле (3):

где ρs – плотность твердых частиц грунта, т/м3, для песчаной подушки принимаем ρs=2,67 т/м3

Степень влажности грунта подушки:

Таким образом, исходя из полученных физических характеристик, делаем вывод, что материалом песчаной подушки является песок средней крупности средней плотности, маловлажный.

Определим механические характеристики данного грунта по таблицам 4, 5: R0=500 кПа, Cn=1 кПа, φn=350, Еn=30 МПа

3.3 Определение размеров подошвы ленточного фундамента

Размеры подошвы фундамента в основном зависят от механических свойств грунтов оснований и характера нагрузок, передающихся фундаменту, от особенностей несущих конструкций, передающих нагрузку на фундамент. Размеры фундамента необходимо подобрать таким образом, чтобы выполнялось условие:

т.е. расчетные осадки не должны превышать допустимые.

Согласно выполнение этого условия реализуется при соблюдении следующего условия:

PCP≤R,Pmax≤1,2R , Pmin≥0 (10)

Размеры подошвы фундамента под кирпичную стену определим на 1 погонный метр его длины методом последовательного приближения.

Расчетное значение нагрузки Fv=120кН.

Рисунок 2 – Расчетная схема ленточного фундамента

Определим площадь подошвы ленточного фундамента по формуле:

(11)

Для ленточного фундамента ширина подушки определяется по формуле:

b=A/1м.п. (12)

b1=0,28м2/1м.п.=0,28м

Уточняем расчетное сопротивление по формуле:

R=
(13)

где gС1 и gС2 – коэффициенты условий работы, учитывающие особенности работы разных грунтов в основании фундаментов и принимаемые по таблице 16, .

k – коэффициент, принимаемый: k=1,1 – т.к. прочностные характеристики грунта приняты по нормативным таблицам;

kZ – коэффициент принимаемый kZ=1 при b

Фундаментом называют подземную часть здания, предназначенную для передачи нагрузки от здания на залегающие на некоторой глубину грунты основания.Подошвой фундамента называется его нижняя поверхность, соприкасающаяся с основанием; верхняя плоскость фундамента, на которую опираются наземные конструкции, называется обрезом . За ширину фундамента принимается минимальный размер подошвы b , а за длину – наибольший ее размер l . Высота фундамента hf есть расстояние от подошвы до обреза, а расстояние от поверхности планировки до подошвы называется глубиной заложения d .

К фундаментам мелкого заложения относятся фундаменты, передающие нагрузку на грунты основания преимущественно через подошву. Они применяются в различных областях и инженерно-геологических условиях как в сборном, так и в монолитном вариантах (Таблица 6.2).Таблица 6.2

Области применения фундаментов мелкого заложения

При центральной нагрузке форму отдельных фундаментов в плане рекомендуется принимать квадратной, а при внецентренной нагрузке – прямоугольной (с отношением сторон 0,6…0,85).

Независимо от грунтовых условий (кроме скальных грунтов) под фундаментами устраивают подготовку толщиной 100мм: под монолитными – бетонную, из бетона класса В3,5; а под сборными – из песка средней крупности. При возведении фундаментов на скальных грунтах по грунтовому основанию устраивают выравнивающий слой бетона класса В3,5.

Расчет фундамента мелкого заложения начинают с предварительного выбора его конструкции и основных размеров, к которым относятся глубина заложения фундамента, размеры и форма подошвы. Затем для принятых размеров фундамента производят расчеты основания по предельным состояниям.

Определение глубины заложения фундамента. Очевидно, что чем меньше глубина заложения фундамента, тем меньше объем затрачиваемого материала и ниже стоимость его возведения, поэтому естественно стремление принять глубину заложения как можно меньшей.

Рис. Схемы напластований грунтов с вариантами устройства фундаментов: 1- прочный грунт; 2-более прочный грунт; 3-слабый грунт; 4-песчанная подушка; 5-зона закрепления

Минимальная глубина заложения фундаментов принимается не менее 0,5 м от спланированной поверхности территории; глубина заложения фундамента в несущий слой грунта должна быть не менее 10…15 см.

Глубина сезонного промерзания грунтов. df=khdfn, где kh – коэффициент, учитывающий влияние теплового

режима сооружения, dfn - нормативная глубина сезонного промерзания грунтов, м.

Определение формы и размеров подошвы фундаментов. Форма подошвы фундамента во многом определяется конфигурацией. При расчетах фундаментов мелкого заложения по второму предельному состоянию (по деформациям) площадь подошвы предварительно может быть определена из условия pП≤R, где pП – среднее давление по подошве фундамента, R – расчетное сопротивление грунта основания.

Данное условие должно выполняться с недогрузом: для монолитных фундаментов – £5%, для сборных – £10%.

Выполнение условия осложняется тем, что обе части неравенства содержат искомые геометрические размеры фундамента, в результате чего расчет приходится вести методом последовательных приближений за несколько итераций.

Предлагается такая последовательность операций при подборе размеров фундамента:

Þ задаются формой подошвы фундамента:

Если фундамент ленточный, то рассматривается участок ленты длиной 1м и шириной b .

Если фундамент прямоугольный, то задаются соотношением сторон прямоугольника в виде h=b/l= 0,6…0,85. Тогда A=bl=b2/h , где A – площадь прямоугольника, l – длина, b – ширина прямоугольника. Отсюда. Частным случаем прямоугольника является квадрат, в этом случае

Þ вычисляют предварительную площадь фундамента по формуле:

где NII – сумма нагрузок для расчетов по второй группе предельных состояний, кПа. В случае ленточных фундаментов это погонная нагрузка, в случае прямоугольных и квадратных – сосредоточенная нагрузка;

R0 – табличное значение расчетного сопротивления грунта, где располагается подошва фундамента, кПа;

g¢II – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3;

d1 – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала:

где hs – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

hcf – толщина конструкции пола подвала, м;

gcf – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3;

Þ по известной форме фундамента вычисляют ширину фундамента:

в случае ленточного фундамента b=A¢ ;

в случае квадратного фундамента;

в случае прямоугольного и l=h/b .

После определения требуемых размеров фундамента необходимо в пояснительной записке запроектировать тело фундамента в виде эскиза с проставлением размеров. При этом размерами фундамента можно в небольших пределах варьировать из конструктивных соображений, изложенных в п.6.2.1. Только после уточнения всех размеров фундамента можно переходить к следующему пункту.

Þ по формуле (7) СНиП 2.02.01-83 вычисляют расчетное сопротивление грунта основания R :

Рисунок 6.6: К определению глубины заложения фундаментов

а – при d1 d ; в- для плитных фундаментов

1- наружная стена; 2 - перекрытие; 3 - внутренняя стена; 4 - пол подвала; 5 - фундамент

Центрально нагруженный фундамент . Центрально нагруженным считают фундамент, у которого равнодействующая внешних нагрузок проходит через центр площади его подошвы. Реактивное давление грунта по подошве жесткого центрально нагруженного фундамента принимается равномерно распределеннымpII=(NoII+GfII+GgII)/A, где NoII - расчетная вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента; GfIIи GgII - расчетные значения веса фундамента и грунта на его уступах; А - площадь подошвы фундамента. В предварительных расчетах вес грунта и фундамента в объеме параллелепипеда АВСD, в основании которого лежит неизвестная площадь подошвы А, определяется приближенно из выражения GfII+GgII=γmAd где γm - среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его уступах, d – глубина заложения фундамента, м.

А=NoII/(R-γmd). Рассчитав площадь подошвы фундамента, находят его ширину b. Ширину ленточного фундамента, для которого нагрузки определяют на 1 м длины. После вычисления значения b принимают размеры фундамента с учетом модульности и унификации конструкций и проверяют давление. Найденная величина рII должна быть по возможности близка к значению расчетного R.

Внецентренно нагруженный фундамент . Внецентренно нагруженным считают фундамент, у которого равнодействующая внешних нагрузок не проходит через центр тяжести площади его подошвы. Такое нагружение является следствием передачи на него момента или горизонтальной составляющей нагрузки. При расчете давление по подошве внецентренно нагруженного фундамента принимают изменяющимся по линейному закону, а его краевые значения при действии момента сил относительно одной из главных осей определяют, как для случая внецентренного сжатия:

, (6.9)

где Mx, My – изгибающие моменты, относительно главных осей подошвы фундамента, кНм;

Wx, Wy – моменты сопротивления сечения подошвы фундамента относительно соответствующей оси, м3.

Эпюра давлений под подошвой фундамента, полученная по данной формуле должна быть однозначной, т.е. по всей ширине сечения напряжения должны быть сжимающими. Это вызвано тем, что растягивающие напряжения, в случае их возникновения, могут привести к отрыву подошвы фундамента от основания и будет необходим специальный расчет, который не входит в предусмотренный объем курсового проекта.

Внецентренно нагруженным считают фундамент, у которого равнодействующая внешних нагрузок не проходит через центр тяжести площади его подошвы. При расчете давление по подошве внецентренно нагруженного фундамента принимают изменяющимся по линейному закону, а его краевые значения при действии момента сил относительно одной из главных осей.рmax=(NII/A)(1±6e/b), где NII - суммарная вертикальная нагрузка на основание, включая вес фундамента и грунта на его уступах; А - площадь подошвы фундамента; е - эксцентриситет равнодействующей относительно центра тяжести подошвы; b - размер подошвы фундамента в плоскости действия момента.

Поскольку при внецентренном нагружении относительно одной из центральных осей максимальное давление на основание действует только под краем фундамента, при подборе размеров подошвы; фундамента его допускается принимать на 20% больше расчетного и сопротивления грунта, т.е. рmax≤1,2R Одновременно среднее давление по подошве фундамента, определяемое как рII=NII/A должна удовлетворять условию pII≤R.

В тех случаях, когда точка приложения равнодействующей внешних сил смещена относительно обеих осей инерции прямоугольной подошвы фундамента, давление под ее угловыми точками находят по формуле.рсmax=(NII/A)(1±6ex/l±6ey/b).

Поскольку в этом случае максимальное давление действует только в одной точке подошвы фундамента, допускается, чтобы его значение, удовлетворяло условию рсmax≤1,5R. Проверка давления на подстилающий слой слабого грунта . При наличии и в пределах сжимаемой толщи основания слабых грунтов или грунтов с расчетным сопротивлением меньшим, чем давление на несущий слой, необходимо проверить давление на них, чтобы уточнить возможность применения при расчете основания теории линейной деформируемости грунтов. Последнее требует, чтобы полное давление на кровлю подстилающего слоя не превышало его расчетного сопротивления, т.е. σzp+ σzg≤Rz

Где σzp и σzg - вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента (соответственно дополнительное от нагрузки фундамент и от собственного веса грунта); Rz - расчетное сопротивление грунта на глубине кровли слабого слоя, величину Rz определяют как для условного фундамента шириной bz, и глубиной заложения dz. Коэффициенты условий работы γС1, γС2 и надежности k, а также коэффициенты Мq, Mc находят применительно к слою слабого грунта. Ширину условного фундамента назначают с учетом рассеивания напряжений в пределах слоя толщиной z. Если принять, что давление действует по подошве условного фундамента АВ, то площадь его подошвы должна составлять Az=NoII/σzp, Зная Аz найдем ширину условного прямоугольного фундамента bz=(√Az+a2)-a, где а=(1-b)/2 (1 и b длина на и ширина подошвы проектируемого фундамента. Для ленточных фундаментов bz=Аz/1.

Расчет осадки.

Расчет оснований по деформациям производится исходя из условия (6.1):

S £Su ,

где S – совместная конечная деформация (осадка) основания и сооружения, определяемая расчетом по указаниям приложения 2 СНиП 2.02.01-83, методика которого излагается ниже.

Su – предельное значение совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемое по указаниям п.6.1.

Расчетная схема основания применяется в виде линейно-деформируемого полупространства с условным ограничением глубины сжимаемой толщи Нс . Схема распределения вертикальных напряжений в линейно-деформированном полупространстве приведена на рис.6.9.

Для расчета S используется метод послойного суммирования осадок, который допустимо применять в случаях, когда давление под подошвой фундамента p не превышает расчетное сопротивление грунта основания R .

Последовательность расчета осадок по методу послойного суммирования следующая:

а) на фоне геологического разреза (выполненного в масштабе) показать контуры проектируемого фундамента;

б) слева от оси фундамента построить эпюру вертикальных напряжений от собственного веса грунта (эпюру szg ), используя формулу:

где g¢ – удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

dn – глубина заложения фундамента;

gi, hi – соответственно удельный вес и толщина i -го слоя грунта;

Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды:

Если в толще основания находится водонепроницаемый слой – глины твердые, полутвердые, тугопластичные, суглинки твердые и скальные нетрещиноватые породы, то на его кровлю передается давление от вышележащих грунта и подземных вод. Тогда на кровле водоупора возникает скачок напряжений на величину hwgw .

в) грунтовую толщу от подошвы фундамента вниз разбить на элементарные слои, мощность которых удобно принимать равной 0,2b или 0,4b . При разбивке не надо обращать внимание на границы слоев различных грунтов и на уровень грунтовых вод;

г) справа от оси от уровня подошвы фундамента построить эпюру дополнительных вертикальных напряжений (эпюру szp ). Дополнительные вертикальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента, определяются по формуле:

szp=ap0 , (6.19)

где a – коэффициент, принимаемый в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной x=2z/b ;

p0=p-szg,0 – дополнительное вертикальное давление на основание (для фундаментов шириной b ³10м принимается p0=p );

д) определить нижнюю границу сжимаемой толщи (НГСТ), которая находится на уровне, где выполняется условие szp=0,2szg . НГСТ удобно определять графическим способом, для чего справа от оси достаточно построить эпюру 0,2szg в том же масштабе, в котором построена эпюра szp . Точка пересечения эпюр szp и 0,2szg определит НГСТ;

где b – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

szp,i – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i- том слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней zi-1 и нижней zi границ слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

hi, Ei – соответственно толщина и модуль деформации i- того слоя грунта; если в i- тый слой входит два геологических слоя, то Ei принимать по тому слою, мощность которого в i -том слое больше;

n – число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.
Рисунок 6.9: Схема распределения вертикальных напряжений в линейно-деформируемом полупространстве:

DL – отметка планировки; NL – отметка поверхности природного рельефа; FL - отметка подошвы фундамента; WL – уровень подземных вод; B.C – нижняя граница сжимаемой толщи; d и dn – глубина заложения фундамента соответственно от уровня планировки и поверхности природного рельефа; b – ширина фундамента; p – среднее давление под подошвой фундамента; p0 – дополнительное давление на основание; szg и szg,0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы; szp и szp,0 – дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы.

Дом Определение предварительных размеров подошвы фундаментов мелкого заложения просмотров - 391

Выбор типов оснований и фундаментов на базе сравнения вариантов

По гидрогеологическим условиям в период строительства и эксплуатации сооружения.

Грунтовые воды не оказывают непосредственного влияния на глубину заложения фундаментов. Рекомендуется закладывать фундаменты выше уровня грунтовых вод для исключения крайне важности применения водоотлива или водопонижения. При заложении фундаментов ниже уровня грунтовых вод предусматривают соответствующую гидроизоляцию и методы производства работ, сохраняющие структуру грунта. При проектировании оснований учитывают возможность изменения гидрогеологических условий площадки в процессе строительства и эксплуатации сооружения.

Итак, после рассмотрения отдельно каждого условия, определяющего глубину заложения фундамента͵ в пояснительной записке указывают абсолютную отметку подошвы или отмечают, что ограничений нет.

Окончательно принимают минимальное значение величины абсолютной отметки подошвы фундаментов и вычисляют глубину заложения:

Отметку подошвы ростверка назначают по этим же условиям (за исключением п. 3.3.3).

По конструктивным условиям высота ростверка равна (h0 + 0,25) м, но не менее 30 см, где h0 – высота заделки в него сваи, которую принимают не менее 5 см.

В заключении раздела крайне важно проанализировать параметры будущего котлована. В случае если абсолютные отметки подошв всœех фундаментов сооружения отличаются друг от друга незначительно, то возможно расположить всœе фундаменты с единой абсолютной отметкой. Это сократит затраты на земляные работы.

В курсовом проекте глубину заложения определяют для каждого заданного для расчета фундамента.

Выбор типов оснований и фундаментов производят на основе совместного анализа исходных данных по инженерно-геологическим и гидрогеологическим условиям площадки строительства и надфундаментных конструкций.

Грунты в большинстве случаев используют в естественном состоянии. Но если верхняя относительно небольшая толща сложена слабыми грунтами, не способными в естественном состоянии воспринимать нагрузки от фундаментов, то предусматривают специальные мероприятия (уплотнение, закрепление или замена другими грунтами, обладающими необходимыми свойствами). В случае если толща слабых грунтов велика, то мероприятия по их искусственному улучшению или их замена могут отказаться слишком дорогостоящими. Экономически более целœесообразным может оказаться метод фундирования, при котором нагрузку передают на плотные слои, залегающие на значительной глубинœе под толщей слабых грунтов. Для этой цели устраивают свайные фундаменты (к примеру, сваи, сваи-оболочки, сваи- столбы).

Студенту крайне важно принять решение об использовании одного из двух возможных типов основания – естественного или искусственно улучшенного, а также рассмотреть 2 варианта фундаментов (мелкого и глубокого заложения).

К фундаментам мелкого заложения относятся отдельные (столбчатые), ленточные и в виде сплошной желœезобетонной плиты.

Типы свай различают по материалу, форме поперечного и продольного сечений, способу изготовления и погружения в грунт. При этом проходка сваями глинистых грунтов твердой и полутвердой консистенции допускается в исключительных случаях. Сваи нельзя применять, когда в толще имеются валуны и другие препятствия. В этих случаях делают фундаменты, выполняемые способами стена в грунте или опускной колодец.

При выборе вариантов фундаментов рассматривают только варианты целœесообразные и конкурирующие между собой.

Под одним зданием бывают разные типы оснований или фундаментов. К примеру, тяжелая часть здания может опираться на свайный фундамент, а более легкая на фундаменты мелкого заложения (рис. 5).

Рис. 5. Тип оснований и фундаментов: а – разные по нагрузкам фундаменты при одинаковом грунтовом основании; б – одинаковые по нагрузкам фундаменты при разных грунтовых основаниях.

Размеры подошвы определяют методом последовательного приближения.

1. Вычисляют площадь подошвы А в первом приближении

2. Выбирают форму подошвы. Известно, что самая оптимальная с точки зрения ведущих осадок – круглая, но она трудоемка в использовании. По этой причине подошву фундамента принимают квадратной, и только наличие большого по величинœе момента вынуждает принимать ее прямоугольной ().

3. Исходя из А1, вычисляют ширину и длину фундамента при принятом отношении. К примеру, для квадратной подошвы: , для прямоугольной: ; ; . Размеры принимают кратными 10 см.

4. Определяют расчетное сопротивление грунта основания (приложения Б10 и Б11)

5. Вычисляют площадь подошвы во втором приближении

6. Уточняют размеры подошвы и. На этом приближении можно остановиться, приняв, .

7. Конструируют фундамент, назначая определœенное количество и размеры ступеней (рис. 6), и вычисляют среднее давление под подошвой фундамента

8. Проверяют выполнение следующих условий:

а) среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания, ᴛ.ᴇ. ;

б) при действии момента в одном направлении (рис.6,а) давление под наиболее и наименее нагруженной гранью фундамента должно быть соответственно:

в) при действии момента в двух направлениях давление в угловой максимально нагруженной точке (рис. 6, б) не должно превышать 1,5R, ᴛ.ᴇ. ;

В случае если вышеприведенные условия не выполняются, то крайне важно предпринять следующее:

1) изменить соотношение размеров подошвы, ᴛ.ᴇ. придать подошве удлинœение в плоскости действия наибольшего момента͵ но не более, чем;

2) увеличить площадь подошвы на 20 % и более;

3) сместить подошву фундамента в направлении действия момента относительно неподвижной колонны, тогда величина эксцентриситета равна расстоянию от центра подошвы до точки пересечения оси колонны с подошвой фундамента (рис. 7). При этом площадь подошвы остается без изменений. Значения и для проверки вышеприведенных условий определяют по формуле:

При выполнении всœех условий предварительный расчет размеров подошвы фундамента мелкого заложения считается завершенным.

Ширину подошвы ленточного фундамента под стену определяют аналогично, исходя из расчетных условий, приходящихся на 1 м длинны фундамента (при l = 1 м).

Сборные ленточные фундаменты проектируют прерывистыми.

При слабых, просадочных и набухающих грунтах, а также при на­личии карстовых явлений, в сейсмических районах и на подрабатываемых территориях для снижения неравномерности деформаций здания устраивают монолитные желœезобетонные перекрестные ленты или плитные фундаменты под всœем сооружением. Основными конструктивными типами плит являются: безбалочная плита с опиранием колонн на сборные стаканы (рис. 8, а), безбалочная плита с монолитными стаканами (рис. 8, б), ребристая плита͵ соединяемая с колоннами с помощью мо­нолитных стаканов или выпусков арматуры (рис. 8, в), плита коробча­того сечения (рис. 8, г).

Размеры плиты в плане равны наружным габаритам каркаса (на­ружные поверхности стен или колонн), увеличенным на две толщины стенки стакана или отступая на 10…20 см от несущих стен. Толщина плиты определяется расчетом ее как желœезобетонного элемента͵ а в курсовом проекте принимают 40…60 см.

Любой фундамент, независимо от типа и устройства, характеризуется такими параметрами, как глубина заложения и ширина несущих конструкций. Многие застройщики принимают за ширину фундамента толщину несущих стен дома, но не всегда этот расчет бывает правильным. Также на глаз вычисляют глубину залегания подошвы, учитывая личный опыт и минимальные знания в этой области, но делать этого не стоит.

На самом деле, размеры ленточного основания зависят от многих факторов, тут длина ленты не принимается во внимание, ведь это размеры будущего дома. А вот ширина ленточного фундамента и глубина залегания рассчитывается отдельно, и делать это нужно для каждого здания индивидуально.

Важные параметры для определения размеров основания

1. Конструкция будущего здания, а также строительные материалы, которые будут использоваться при возведении сооружения.
2. Масса всех строительных конструкций, с учетом веса несущих стен, перекрытий и крыши.
3. Внешних климатических факторов, таких как длительность и снежность зимы, налипание мокрого снега, продолжительность ливней.
4. Типа и устройства грунта.

Четких нормативов, где есть все необходимые формулы для расчета максимально допустимых размеров дома, не существует. Есть эмпирические расчеты, по которым затем и строится ленточный фундамент, а габаритные размеры сооружения предоставит архитектурная служба.

Определение типа грунта

От типа грунта зависит не только глубина устройства основания, но и ширина несущей подошвы. Так как существует фактор пучения почвы в зимний период, а это свойство грунта может привести к непоправимым разрушениям фундамента и дома.

Определить тип грунта можно не только с помощью специалистов, но и кустарными способами. Для этого достаточно взять землю и смочить ее водой, а затем согнуть в кольцо. Глина сохранит свою структуру. Суглинок рассыпается на несколько частей, а песчаный грунт сразу рассыплется в порошок. Так можно определить структуру почвы. Песчаный грунт с фракцией 1,5 мм отлично выдерживает большие нагрузки, он оптимален для возведения ленточных фундаментов и не содержит много влаги.

Затем, нужно определить глубину залегания грунтовых вод. Для этого можно подойти к ближайшему колодцу и замерять глубину водного пласта, это должна быть максимальная высота залегания грунтового горизонта. С помощью небольших математических расчетов будет рассчитана глубина водоносного пласта.

Можно и не делать анализ состава почвы самостоятельно. Достаточно обратиться в геодезическую службу. Она даст полную карту состава почвы с учетом даже глубины промерзания почвы, а этот параметр для выбора глубины залегания подошвы будет считаться ключевым.

Как посчитать глубину и ширину основания

Как только будут четко определен состав почвы и глубина залегания грунтовых вод, можно приступать к расчету размеров основания. Если постройка достаточно массивная, высокая и имеет несколько этажей, тогда глубина погружения основания должна быть большой, вплоть до границы промерзания почвы.

Застройщики, которые имеют финансовые возможности, стараются фундамент углубить еще ниже, обеспечивая таким образом фундаменту большую прочность и надежность. Высота над нулевым уровнем должна составлять до 30 см, иногда – больше, для обустройства цоколя и отмостки.

Итак, минимальная глубина ленточного основания для массивных зданий должна быть ГПГ + 60 см. ГПГ – глубина промерзания почвы. Это табличное значение, отличается для каждого региона и состава почвы. Для легких построек достаточно обустроить фундамент на глубине границы промерзания или ниже до 50 см. В таких случаях считается, что за счет массы сооружения и ленты самого основания почва будет равномерно растекаться под подошвой, и вспучивание грунта должно быть минимальным.

Стандартная толщина полосы составляет 40 см, ее можно увеличивать по мере необходимости, но она не должна быть меньше толщины несущих стен здания.

Расчет площади подошвы фундамента

Площадь подошвы отвечает за равномерное распределение массы всего сооружения вместе с основанием на грунт. Поэтому далеко не всегда она будет отвечать ширине ленты, в большинстве случаев она больше. Более того, подошва также отвечает за такие функции:

1. Равномерное распределение массы здания.
2. Препятствует локальному пучению грунта из-за сейсмических толчков или воздействия глубинных грунтовых пластов.
3. Укрепляет своей массой слабые почвы и прижимает их к прочным грунтам.
4. Обеспечивает равномерность устройства самого здания по горизонтальной плоскости.

Рассчитывается площадь подошвы по формуле:

S = k(n)*F/k(c)*R

• k(n) – коэффициент надежности, принимается за 1,2. Этот коэффициент означает, что уже изначально площадь подошвы будет больше расчетной на 20%;
• F – Расчетная нагрузка на основание. Она состоит из: массы здания, нагрузок от грунта, массы фундамента;
• k(c) – коэффициент условий работы, принимающий значение от 1 для глины и сооружений жесткой конструкции, имеющей каменные стены, до 1,4 для крупного песка и не жестких конструкций;
• R – расчетное сопротивление грунта (это табличные данные). Найти их можно в справочниках для всех типов грунтов.

Фактически все параметры справочные, поэтому останется только рассчитать нагрузку от самого здания.

Расчет нагрузки от здания

Таблица с расчетом ширины ленточного основания в зависимости от материала конструкции (для дома из пеноблоков и кирпича, дома из бруса) в средней полосе

Этот параметр рассчитывается методом суммирования всех нагрузок, которые создает здание на основание:

1. Массы несущих стен и перекрытий (тут рассчитывается необходимое для возведения количество строительных материалов и их суммарный вес).
2. Массы крыши с покрытием.
3. Массы снегового шара, который может закрепиться на крыше и давить своей массой передавая нагрузку на несущие стены и основание.
4. Вес всей мебели, техники и проложенных коммуникаций (этот показатель незначительный, им часто пренебрегают или задают коэффициент 1,1).
5. Вес самого фундамента. Вот тут уже возникает трудность в расчетах, ведь площадь подошвы также влияет на массу основания. Поэтому принимается ширина полосы 40 см, зная по проекту длину здания, плотность бетона (2400), все это умножается и получается вес фундамента.

Расчетная высота фундамента

Расчетная глубина, ширина и высота ленточного основания для дома из пеноблоков, кирпича или бруса в средней полосе

Высота такого основания должна быть достаточно большой, чтобы выдерживать горизонтальные грунтовые подвижки и воздействие грунтовых вод. Высоту ленточного фундамента, зная глубину промерзания грунта, также не составит труда посчитать. Но при начале строительства фундамента, высота будет совсем иной, и вот почему. Она состоит из следующих слоев:

1. Сначала нужно делать на дне траншеи песчано-гравийную подушку, на которой будет лежать сам фундамент. Толщина слоя варьируется в пределах 25 − 40 см (в зависимости от типа грунта), а это уже дополнительная высота конструкции.
2. Глубина промерзания почвы (справочные данные).
3. Также нужно делать цоколь в пределах до 30 см, иногда больше, что зависит от типа грунта и дизайнерских решений.

Теперь, когда есть все необходимые параметры будущего ленточного фундамента, посчитать необходимое количество арматуры и бетонного раствора для его обустройства несложно. Если провести заливку строго по технологии, тогда основание прослужит максимально возможный срок.

от 7600/м.п.

Опорная подошва – это увеличение низа ленточного фундамента в виде ступеньки. Подобное усиление конструкции отлично держит массивные дома, застройка которых проводится на слабонесущих разнородных землях. При использовании подошвы давление конструкции распределяется равномернее, что позволяет снизить давление грунта.

Расценки на фундамент с опорной подошвой

Стоимость возведения фундамента на опорной подошве складывается из цен на следующие типы работ:

• разметка территории, привязка к местности;
• выемка земли для траншеи под ленту – один дециметр;
• отсыпка подушки из песка (один – два дециметра) с дальнейшим уплотнением;
• постройка остова из арматуры;
• изготовление опалубки из досок;
• отливка бетонного раствора (М 250).

У данного типа фундамента есть подвиды, которые подбираются в соответствии с величиной давления, габаритами строения и характером грунта:

• с одной ступенью;
• с двумя ступенями;
• с тремя ступенями.

Структура фундамента на опорной подошве

Этот фундамент конструктивно не так уж и сложен. Под стенами будущего строения возводится ленточная основа, заглубленная в землю. Задействовать необходимо абсолютно все стенки дома, не только несущие, но и межкомнатные. Размер поперечного сечения ленточной опоры должен быть идентичен по всей длине периметра. Всё это ленточное переплетение, создающее фундамент, держит здание и отдает нагрузку земле.

Уровень заглубления основания с опорной подошвой может быть до тридцати сантиметров глубже линии промерзания грунтового массива. Составляющие материалы данного фундамента могут быть разными:

• кладка из бута или кирпичей (в современном мире она уже не актуальна, хотя и пользовалась популярностью в середине ХХ века);
• бетонный монолит (самый распространенный вариант у современных застройщиков);
• секции из железобетона (как правило, используются при масштабной застройке, так как для манипуляций с этим видом материала требуются особые строительные машины).

Плюсы фундамента на опорной подошве

• незамысловатость постройки;
• долговечность;
• отличные несущие возможности;
• многообразие видов грунтового массива для установки;
• нет ограничений по типу здания;
• подразумевается обустройство подвала.

Минусы фундамента на опорной подошве

• не подходят для земель с глубоким уровнем промерзания, а также с сильным вспучиванием;
• вариант с бетонным монолитом, в отличие двух других видов, требует сильного увеличения времени работ и трудозатрат;
• используется слишком много материала (опалубных досок, арматурных стержней и бетонного раствора);
• необходимы особые строительные машины для заглубленных видов фундаментов;
• достаточная дороговизна.

Тем не менее, несмотря на приличное количество минусов, ленточный фундамент на опорной базе наиболее популярен у современных застройщиков, потому что гарантирует строению долгие годы жизни и надежность.