Ленточный фундамент для каркасного дома расчет

Расчет фундамента для дома: нагрузка на фундамент и грунт

На этапе проектирования будущего дома в числе прочих расчетов необходимо выполнить расчет фундамента. Цель этого расчета – определить, какая нагрузка будет действовать на фундамент и грунт, и какой должна быть опорная площадь фундамента. Суммарная нагрузка на фундамент это постоянная нагрузка от самого дома и временная от ветра и снежного покрова. Для того, чтобы определить общую нагрузку на фундамент, необходимо посчитать вес будущего дома со всеми эксплуатационным нагрузками (проживающими там людьми, мебелью, инженерным оборудованием и т.п.). Так же при расчете фундамента определяется и его вес и площадь опоры, чтобы определить, выдержит ли грунт нагрузку от дома и фундамента. Профессиональные проектировщики делают точные расчеты на основании геологических изысканий грунта и точно рассчитывают вес будущего дома и количество строительных материалов. При самостоятельном строительстве в такой точности нет нужды, но приблизительно рассчитать фундамент своего дома надо, равно как и иметь какой-то план всего строительства.

В приведенном в этой статье примере расчета фундамента подразумевается, что нагрузка от дома распределяется равномерно по всей площади.

Расчет веса дома

Итак, необходимо рассчитать приблизительный вес дома. Для этого существуют справочные данные с усредненными значениями удельного веса конструкций дома: стен, перекрытий, кровли.

Удельный вес 1 м 2 стены

Каркасные стены толщиной 150 мм с утеплителем 30-50 кг/м 2
Стены из бревен и бруса 70-100 кг/м 2
Кирпичные стены толщиной 150 мм 200-270 кг/м 2
Железобетон толщиной 150 мм 300-350 кг/м 2

Удельный вес 1 м 2 перекрытий

Чердачное по деревянным балкам с утеплителем,
плотностью до 200 кг/м 3
70-100 кг/м 2
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем,
плотностью до 500 кг/м 3
150-200 кг/м 2
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем,
плотностью до 200 кг/м 3
100-150 кг/м 2
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем,
плотностью до 500 кг/м 3
200-300 кг/м 2
Железобетонное 500 кг/м 2

Удельный вес 1 м 2 кровли

Кровля из листовой стали 20-30 кг/м 2
Рубероидное покрытие 30-50 кг/м 2
Кровля из шифера 40-50 кг/м 2
Кровля из гончарное черепицы 60-80 кг/м 2

На основании этих таблиц можно примерно рассчитать вес дома. Пусть планируется построить двухэтажный дом размером 6 на 6 с одной внутренней стеной с высотой этажа 2,5 м. Тогда длина внешних стен одного этажа составит (6+6) x 2 = 24 м, плюс одна внутренняя стена длиной еще 6 м, итого 30 м. Общая длина всех стен на двух этажах 30 м х 2 = 60 м. Тогда площадь всех стен составит: S стен = 60 м х 2,5 м = 150 м 2 . Площадь цокольного перекрытия составит 6 м x 6 м = 36 м 2 . Такая же площадь будет и у чердачного перекрытия. Кровля всегда несколько выступает за стены дома (допустим на 50 см с каждой стороны), поэтому площадь кровли посчитаем как 7 м х 7 м = 49 м 2 .

Теперь, используя средние данные из приведенных выше таблиц, можно провести приблизительный расчет общей нагрузки на фундамент. При этом будем брать наибольшие удельные веса, чтобы считать с запасом. Для сравнения расчет сделан для трех вариантов домов:
— каркасный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м 3 и кровлей из листового материала типа Ондулин;
— кирпичный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м 3 и кровлей из листовой стали;
— железобетонный дом с железобетонными перекрытиями и кровлей из гончарной черепицы.

Помимо постоянной нагрузки, которая создается весом дома, есть временные нагрузки от ветра и снежного покрова. Средний вес снежного покрова приведен в таблице:

Для юга России 50-100 кг/м 2
Для средней полосы России 150-200 кг/м 2
Для севера России более 200 кг/м 2

При площади кровли 49 м 2 для средней полосы России нагрузка от снежного покрова составит 49 м 2 х 100 кг/м 2 = 4900 кг. Прибавляем ее к общей нагрузке на фундамент.

Дом Вес стен, кг Цокольное перекрытие, кг Чердачное перекрытие, кг Вес кровли, кг Снежный покров, кг Всего, кг
Каркасный 7500 5400 3600 1470 4900 22870
Кирпичный 40500 5400 3600 1470 4900 55870
Железобетонный 52500 18000 18000 3920 4900 97320

Расчет площади фундамента и его веса

Чтобы определить нагрузку на грунт и понять, выдержит ли этот грунт такое здание, нужно к весу дома прибавить вес фундамента.

Под железобетонный и кирпичный дом вероятнее всего придется закладывать ленточный глубоко заглубленный фундамент, т.е. на глубину ниже глубины промерзания. Примем ее 1,5 м, и добавим еще 40 см над уровнем земли, итоговая высота ленты фундамента составит 1,9 м. Общая длина такой ленты составит 30 м (24 м периметр и 6 м под внутренней стеной), ее общий объем при ширине 40 см – 30 м х 0,4 м х 1,9 м = 22,8 м 3 , при плотности железобетона 2400 кг/м 3 , вес фундамента составит 54720 кг. Опорная площадь такого фундамента составит 3000 см х 40 см = 120 000 см 2 .

Под каркасный дом должно хватать столбчатого фундамента. Пусть столбики будут диаметром 20 см и высотой 1,9 м и заложены на глубину 1,5 м. Опорная площадь такого столбика составит 10 см х 10 см х 3,14 = 314 см 2 . Объем такого столбика будет 0,06 м 3 , а вес – 143 кг. Общая длина всех стен составляет 30 м, если ставить столбики через 1 м, то их понадобится 30 штук. В этом случае общий вес столбчатого фундамента составит 143 кг х 30 = 4290 кг, а общая опорная площадь – 314 см 2 х 30 = 9420 см 2

Итак, для каждого дома рассчитан вес, выбран фундамент, посчитана опорная площадь и вес фундамента. Чтобы рассчитать общую нагрузку на грунт, нужно общий вес здания разделить на опорную площадь.

Дом Вес дома, кг Вес фундамента, кг Общий вес, кг Площадь, см 2 Нагрузка на грунт, кг/см 2
Каркасный 22870 4290 27160 9420 2,88
Кирпичный 55870 54720 110590 120000 0,92
Железобетонный 97320 54720 152040 120000 1,26

Любой сухой грунт (хоть глинистый, хоть песчаный) имеет несущую способность от 2 кг/см 2 и более. Именно на эту цифру и стоит равняться при расчете фундамента. В нашем случае нагрузка от кирпичного и железобетонного домов на массивном ленточном фундаменте остается в пределах 2 кг/см 2 с большим запасом. Нагрузка от каркасного дома на столбчатом фундаменте превышает 2 кг/см 2 . Если нагрузка на грунт получается слишком большой и есть сомнения по поводу того, что грунт ее выдержит, нужно изменить параметры фундамента для увеличения опорной площади. В случае с ленточным – это увеличение ширины ленты, в случае со столбчатым – увеличение диаметра столба и увеличение количества столбов. Разумеется, при этом изменится и вес фундамента, поэтому расчет его веса и нагрузки на грунт нужно будет повторить.

После выбора типа фундамента и его характеристик можно провести расчет количества бетона на него и рассчитать расход арматуры для армирования этого фундамента.

Читайте так же:

Глубина промерзания грунта
Промерзание грунта приводит к его пучению и негативному воздействию на фундамент здания. Глубина промерзания зависит от типа грунта и климатических условий.

Уровень грунтовых вод
Грунтовые воды – это первый от поверхности земли подземный водоносный слой, который залегает выше первого водоупорного слоя. Они оказывают негативное воздействие на свойства грунта и фундаменты домов, уровень грунтовых вод необходимо знать и учитывать при заложении фундамента.

Пучинистый грунт
Пучинистый грунт – это такой грунт, который подвержен морозному пучению, при промерзании он значительно увеличивается в объеме. Силы пучения достаточно велики и способны поднимать целые здания, поэтому закладывать фундамент на пучинистом грунте без принятия мер против пучения нельзя.

Силы морозного пучения грунтов
Морозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме. Силы морозного пучения действуют не только на основание фундамента, но и на его боковые стенки и способны выдавить фундамент дома из грунта.

Несущая способность грунтов Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента.

Рассчитываем фундамент для каркасного дома

Каркасный дом имеет множество преимуществ, среди которых легкость, надежность, возможность строительства на любом грунте. Но при этом необходим правильный расчет всех деталей. Важнейшую роль играют несущие конструкции, на которых держится здание. Одной из них является фундамент, его расчет заключается в определении опорной площади и нагрузки на грунт, выборе подходящего типа и необходимых размеров. Изучите, как рассчитать все нужные показатели.

Виды фундаментов для каркасных домов

Перед тем как определить параметры фундамента, оптимальные для каркасного дома, нужно выбрать тип основания в соответствии с видом почвы участка. Рассмотрим плюсы и минусы каждого.

Ленточный фундамент – классика частного домостроения

Ленточный фундамент выдерживает значительные нагрузки, в том числе и на подвижном грунте. Под каркасный дом лучше всего подойдет монолитный или сборный мелкозагрубленный фундамент, имеющий глубину заложения около 0,5 м и возвышающийся над поверхностью земли около 20-30 см.

Недостатком ленточного фундамента считается невозможность перепланировки дома. Поэтому во время проектирования очень важно правильно произвести все расчеты жилого объекта, поскольку потом исправить ничего не получится.

Дом на сваях

Свайно-винтовой фундамент можно применять для любого участка, при этом чаще всего он актуален на сложных почвах. Несмотря на то что сваи располагаются на большую глубину, необходимости в привлечении спецтехники нет, монтаж возможен в любое время года и не требует много времени и финансовых затрат.

Свайная конструкция имеет хорошие показатели несущей способности и при необходимости позволяет проводить ремонтные работы. Сваи устойчивы к воздействию грунтовых вод и промерзанию почвы. Идеальный вариант для небольшого каркасного дома.

Монолитная плита

Плитный фундамент имеет в основе плоскую железобетонную опору. Возводятся основания такого вида на слабых, пучинистых и неоднородных почвах, где содержатся грунтовые воды.

Фундамент надежный, простой в монтаже, устойчив на скользящей почве. Для каркасного дома его применяют очень редко, поскольку он характеризуется дороговизной и необходимостью установки чернового пола.

Простой столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент состоит из отдельно стоящих столбов из бетона. Верхняя часть конструкции называется оголовком, а нижняя – основанием. Столбики располагаются в местах сосредоточения нагрузки, в частности по периметру каркасного дома и под пересечением стен. Высота их обычно равна высоте пола на первом этаже, то есть около 50-60 см над поверхностью земли.

Читайте также  Замена утеплителя в каркасном доме

Столбчатый фундамент очень просто и быстро монтировать, он наиболее приемлемый по цене. Однако есть серьезные недостатки: невысокая несущая способность и возможность монтажа только на непучинистых устойчивых грунтах в теплое время года.

Геологические изыскания

Не только расчет фундамента важен для возведения устойчивого каркасного дома, важны характеристики грунта и геологические особенности. Специалисты, проектирующие сооружения, проводят сложные геологические изыскания – бурение и изучение материала в лаборатории.

Если каркасное здание будет возводиться самостоятельно, то часто достаточно визуального исследования. С этой целью проводится бурение на глубину ниже подошвы фундамента примерно на 50-100 см. Это поможет определить тип почвы и исключить наличие водонасыщенных слоев. Рекомендуется такую проверку делать в нескольких местах, поскольку неустойчивый грунт может находиться рядом, в пределах постройки.

Сбор и анализ нагрузок

Нагрузка на фундамент может быть постоянная и временная. В первый тип входят все элементы каркасного дома. Временные нагрузки бывают кратковременными (вес людей) и длительными (вес оборудования, мебели). Для расчета во внимание берется также вес снегового покрова. Постоянная нагрузка рассчитывается с учетом веса стен, кровли, перекрытий, веса самого фундамента. Масса конструкций по типу представлена ниже.

  • Стены толщиной 150 мм в каркасном доме с утеплителем: 30-50 кг/кв. м.
  • Стены из бруса и бревен: 70-100 кг/кв. м.
  • Стены из кирпича толщиной 150 мм: 200-270 кг/кв. м.
  • Стены из железобетона толщиной 150 мм: 300-350 кг/кв. м.
  • Металлическая кровля: 40-60 кг/кв. м.
  • Керамическая кровля: 80-120 кг/кв. м.
  • Кровля из гибкой черепицы: 50-70 кг/кв. м.
  • Собственный вес железобетонного фундамента: 2500 кг/куб.м.

Указанные значения относятся к нормативным. Чтобы получить расчетные показатели их необходимо умножить на специальный коэффициент надежности по нагрузке. Ниже они указаны для каркасного дома.

  • Деревянные: 1,1.
  • Железобетонные с плотностью выше 1600 кг/куб м: 1,3.
  • Засыпки, изоляционные слои, стяжки, выполненные в заводских условиях 1,2.
  • Засыпки, изоляционные слои, стяжки, выполненные на строительной площадке 1,3.

Расчет несущей конструкции

Долговечность и качество любого здания напрямую зависит от прочности фундамента. Поэтому на этапе проектирования важной задачей является расчет оптимального значения размеров основы.

Что нужно рассчитать

Несущая способность грунтов и масса дома являются основополагающими показателями для расчетов. Благодаря им имеется возможность определить способность почвы выдержать нагрузку дома с конкретной площадью опоры и массой. Строительство будет возможным только тогда, когда показатели несущей способности почвы больше, чем давление на нее здания, иначе нужно проводить изменения в размерах и увеличивать ширину основания.

Для расчета несущей способности фундамента учитывают площадь основания и глубину его заложения. Эти параметры важны при определении возможной усадки конструкции в течение двух лет после строительства. Если усадка будет неравномерной, то по стенам или фундаменту могут пойти трещины, дом перекосится или вовсе разрушен.

Существует множество факторов, из-за которых фундамент может опускаться неравномерно. Прежде всего, это малая плотность грунта, чрезмерная пучинистость, большая нагрузка, неправильная форма построенного фундамента.

Глубина заложения несущих конструкций: тип грунта

Перед проведением расчетов требуется определить структуру грунта, глубину его промерзания и расположение уровня грунтовых вод. Это позволит установить оптимальную глубину заложения фундамента. Несущая конструкция будет максимально крепкой при заложении на однородный грунт, который усаживается равномерно. В учет также берется тип почвы.

Хрящевой грунт – это сочетание камней и гравия. Минимальная глубина заложения в этом случае составляет 0,5 м. На определение точного показателя здесь влияет только уровень грунтовых вод и вес сооружения. На скальном участке, где преобладают плотные горные породы, фундамент закладывают на небольшую глубину, при этом лишь сняв верхний тонкий слой почвы.

Песчаный грунт хорошо впитывает воду, которая на поверхности не застаивается. За счет этого и незначительного промерзания глубина основания может быть около 50-70 см. Она увеличивается до уровня промерзания в том случае, когда грунт пылевидный или мелкозернистый, а расположение грунтовых вод высокое.

Особенностью песчаных почв также является риск сильного проседания из-за высоких показателей уплотнения при нагрузке. Поэтому цоколь должен быть высоким, а глубина может быть увеличена до 70-100 см.

Фундамент для глинистого грунта необходимо закладывать ниже точки промерзания. Особенно придерживаться этих рекомендаций нужно при высоком уровне грунтовых вод. Такая почва наиболее опасна, так как сжимается при сильной нагрузке и вспучивается при замерзании. Чтобы избежать трещин, требуется высокопрочный фундамент.

Уровень грунтовых вод

Заложение фундамента на определенную глубину зависит и от уровня грунтовых вод. Факторы влияния:

  • Заложение несущей конструкции на глубину от 50 см необходимо, если грунтовые воды залегают глубже замерзания грунта более чем на 100 см.
  • В случае нахождения грунтовых вод ниже уровня промерзания менее 100 см, устраивают гравийно-песчаную подушку от дна основания до уровня промерзания грунта, а несущую конструкцию погружают на глубину не менее 50 см.
  • При одинаковом уровне промерзания и грунтовых вод или если грунтовые воды протекают высоко, закладку фундамента делают ниже уровня промерзания. Бывает исключение, если здание отапливается круглый год или грунт песчаного типа.

Площадь несущей конструкции

Площадь фундамента рассчитывается на основе того факта, что почва не должна проседать под давлением каркасного дома. Проседание случается, если нагрузка на грунт избыточна из-за большого веса здания. Чтобы ее уменьшить, требуется увеличение площади основы под фундамент. При выборе ленточного типа несущей конструкции нужно увеличить ширину ленты.

Для уменьшения нагрузки на грунт при выборе столбчатого фундамента необходимо увеличить размеры и количество столбов. Расстояние между ними должно быть около 100-250 см. Определяют его индивидуально, в зависимости от несущей способности грунта и веса здания. Обычно расстояние составляет 100-200 см на песчаной почве и супесях, 200-250 см – на глинистом, хрящевом, скальном грунтах. Далее рассмотрим пример расчета размеров фундамента.

Расчет площади основания

При строительстве каркасного дома бывает достаточно столбчатого фундамента. Чтобы определить нагрузку на грунт требуется просуммировать вес фундамента и вес здания. Это позволит понять выдержит ли почва планируемое строение.

Итак, допустим, столбики будут иметь диаметр 20 см и глубину 1,9 м. Опорная площадь равняется 3,14 х 10 см х 10 см = 314 кв. см. Вес столбика будет 143 кг, а объем 0,6 куб. м. Понадобится 30 столбиков, поскольку длина стен составляет 30 м, а расстояние равняется 1 м. Исходя из этого, общий вес равен 30 х 143 кг = 4290 кг, опорная площадь – 30 х 314 кв. см = 9420 кв. см.

Общий вес каркасного дома составит 27000 кг. Для расчета нагрузки на грунт необходимо разделить это число на опорную площадь, получится 2,88 кг/кв. см. Несущую способность сухого грунта можно взять за 2 кг/кв. см. Это значит, что для строительства каркасного дома такой площади фундамента недостаточно и нужно увеличить количество или размер столбов.

Видео: самостоятельный расчет ленточного фундамента

Плюсы и минусы ленточного фундамента под каркасный дом

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

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

  • 1 Глубина заложения
  • 2 Фундамент мелкого заложения
  • 3 Мелкозаглубленный ленточный фундамент на сваях
  • 4 Заглубленный ленточный фундамент
  • 5 Расчет
  • 6 Армирование
  • 7 Ленточный мелкозаглубленный фундамент – технология

Глубина заложения

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Фундамент мелкого заложения

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

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

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

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

Мелкозаглубленный ленточный фундамент на сваях

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

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

Читайте также  Фасад каркасного дома из ЦСП

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

Заглубленный ленточный фундамент

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

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

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

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

Расчет

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

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

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

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

Вес дома = вес надземной части + вес фундамента.

Площадь опирания определяют, исходя из выражения:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

12,24/56=0,22 м=22 см.

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

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

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

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

Армирование

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

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

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

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

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

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

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

Ленточный мелкозаглубленный фундамент – технология

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

Операции по устройству МЗЛФ выполняют по следующей схеме:

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

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

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

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

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

Вокруг отмостки прокладывают ливневку для удаления стоков с крыши.

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

Ленточный фундамент для каркасного дома

Ленточный фундамент под каркасный дом можно отнести к самым распространенным фундаментам, так как он применяется для строительства большинства индивидуальных домов в стране. Технология его устройства досконально отработана и известна всем строителям. Каркасные дома из древесины не требуют мощных фундаментов ввиду легкости большинства конструкций, поэтому стала использоваться модификация – мелкозаглубленный ленточный фундамент для строений каркасного типа.

При строительстве дома фундамент обязан обеспечить целостность его конструкции независимо от типа грунтов, их пучинистости, осадков и прочих неприятностей, воздействующих на его конструкцию. Важна и экономическая составляющая устройства фундамента. Ленточный фундамент существенно дороже столбчатого или свайного фундамента, поэтому там, где позволяет грунт, устраивают более дешевый тип фундамента. Более точный выбор типа фундамента определяется расчетами основания каркасного дома с учетом несущей способности грунта и сборной нагрузки дома на основание.

Расчет ленточного фундамента под каркасный дом

Расчет фундамента для каркасного дома начинают с расчета максимальных нагрузок на основание дома. Эти нагрузки включают:

  • Вес дома;
  • Вес активной части дома;
  • Вес фундамента;
  • Снеговую нагрузку;
  • Ветровую нагрузку.

Вес дома складывается из веса стеновых материалов, веса перекрытий и веса кровли. Если есть готовые проекты загородных домов, то эти данные можно получить из проекта. В ином случае можно воспользоваться усредненными значениями удельного веса конструкций каркасного дома из справочных таблиц в интернете или специальных справочниках. Так для каркасного дома, стена которого не превышает 140-150 мм, удельный вес квадратного метра стены находится в пределах 30-50 кг/м2. Таким же образом можно получить данные о весе цокольного, чердачного перекрытия и кровли.

Вес активной части дома включает вес сантехнических устройств, котлов, печей, каминов, бытовой техники и веса людей. Точно определить активную часть дома затруднительно, как и вес фундамента. Вес фундамента, а точнее его глубина и ширина ленты, зависит от грунта и суммарной нагрузки на основание, поэтому его уточняют после геологических исследований грунта и определения суммарной нагрузки на основание.

Снеговая и ветровая нагрузки определяются из справочных таблиц о среднегодовых осадках и скорости преобладающих ветров в данной местности. Для Центральной части России снеговая нагрузка равна 170-200 кг/м2.

Для определения размеров и веса фундамента необходимо сделать расчет несущей способности грунта под основанием дома. Такой расчет выполнят в специализированных компаниях по инженерной геологии, которые определят состав грунтов, уровень и направления подземных вод и дадут рекомендации по глубине закладки выбранного вида фундамента. Данные такие компании могут получить из архивов или произвести бурение на участке для определения состава грунтов и расчетного сопротивления грунта.

Расчетное сопротивление грунта можно также определить по СНиП 2.02.01-83.

Расчет фундамента под каркасный дом осуществляют по формуле при условии, что глубина заложения не превышает 2 м:

  • S – опорная площадь фундамента в м;
  • F – сборная нагрузка на фундамент в т;
  • Ro – показывает несущую способность по фундаменту для данного грунта и измеряется в кг/см2;
  • Yn – коэффициент запаса прочности фундамента, принимаемый 1,2;
  • Yc – коэффициент взаимодействия фундамента с грунтом, определяется для каждого типа грунта.

Пример расчета

Каркасный дом размером 7 х 7 м. Длина ленты 30 м с учетом внутренних стен дома. Сборная нагрузка на фундамент составила 110 т. Почва под фундаментом суглинок, для которой Ro=3,6 кг/см2. Yc для данного грунта равно 1,1. Учитывая характеристики грунта, глубина заложения фундамента 1,8 м.

Опорная площадь, соответствующая несущей способности фундамента, должна удовлетворять ниже приведенному неравенству:

S > 1,2* 110000/ 1,1* 3,6 или,

S > 33 333 см2 = 3,33 м2

Определяем ширину ленты:

Поскольку ширина фундамента не может быть меньше толщины стен, а толщина стен составляет 15 см, принимаем ширину ленты 18 см, против расчетной, и S тогда будет составлять 30*0,18=5,4 м2

Учитывая сопротивление грунта Ro, определим несущую способность этого фундамента

54000*3,6= 194 тонны при максимальной нагрузке на фундамент в 110 тонн.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ) для каркасного дома

МЗЛФ устраивают на пучинистых грунтах с близкими к поверхности подземными водами. При таких фундаментах в каркасных домах не устраивают подвалы. Для монтажа МЗЛФ снимают верхний слой почвы, делают песчано-гравиевую подушку и на ней монтируют фундамент.

Для усиления жесткости нижняя обвязка каркасного дома на ленточном фундаменте усиливается железобетонным поясом.

На фундамент в условиях пучинистого грунта воздействуют снизу силы выталкивания, а на боковые поверхности сжатия. Воздействие фактора сжатия нивелируется в МЗЛФ малой боковой площадью, остается фактор выталкивания. Для этого усиливается его жесткость, при которой осадка фундамента происходит равномерно и не воздействует на конструктив каркасного дома. Для уменьшения этого воздействия делают утепление внешней стороны фундамента, не допуская промерзания грунта около него и устраняя его пучинистость.

Несущая способность грунта под МЗЛФ обычно невелика, поэтому и принимаются меры по усилению жесткости фундамента и увеличению площади ленты. При строительстве каркасного дома на ленточном фундаменте обвязка может быть деревянной из бруса. В этом случае утепление фундамента с внешней стороны обязательно.

Расчет МЗЛФ для каркасного дома аналогичен расчету обычного ленточного фундамента, только несущая способность грунта в расчете принимается минимальной величиной равной 1, хотя в приблизительных расчетах ее принимают равной 2. Тогда:

S > 1,2* 110000/ 1,1* 1,0;

S > 120 000 см2 = 12 м2

Определяем ширину ленты:

Несущая способность этого фундамента равна 120 тоннам при сборной нагрузке дома в 110 тонн.

Ленточный фундамент для каркасного дома: выбор конструкции и пошаговая инструкция по строительству своими руками

Ленточный фундамент для каркасного дома сооружается на сухих и пучинистых почвах. Придерживаясь несложной технологии, многие возводят его самостоятельно.

Выбор конструкции и определение размеров

Под легковесные каркасные здания строят все виды ленточного основания. Различия между ними — в способе монтажа, материалах и глубине заложения.

Конструкция может быть монолитной или сборной. В последнем случае используют бетонные блоки, которые скрепляют между собой цементным раствором и арматурой. Монолит — это сплошная лента из бута, щебня.

Различаются фундаменты также глубиной заложения, которая зависит от типа почвы. Мелкозаглубленные строят на слабопучинистых и сухих грунтах. Если пучение сильное, устраивают заглубленные. Минимум техники позволит сделать фундамент ленточного типа любого вида. Каждый из них требует проведения дренажных работ, утепления, гидроизоляции, устройства песчаной подушки. Эти мероприятия увеличивают продолжительность службы фундамента.

На склонах конструкция подвергается большим сдвигающим усилиям, поэтому устраивать ленты там не рекомендуется. На мелкопесчаных почвах, насыпях подошву расширяют бетонной плитой.

Глубина ленты

Вес каркасных зданий небольшой, поэтому основание под них закладывают на глубину от 0,4 до 0,7 м. Если строительство ведется в северном регионе, где сильно промерзает почва, требуется другой подход. Применяется формула: глубина залегания подошвы фундамента больше сезонного промерзания почвы на 30 см.

Под легкие конструкции строят мелкозаглубленные фундаменты. Заглубленные основания более прочные, меньше деформируются от пучения грунта. Используются преимущественно, если под домом планируют устроить подвал. Тогда бетонное основание служит его стенами.

Закладывать фундамент глубже 2,5 м не рекомендуется. Если несущие пласты ниже, вместо строительства ленточного основания используют другой вариант фундамента — монтаж опор из столбов.

Ширина, высота конструкции

Каркасные здания закрепляют на обвязке, уложенной поверх фундамента. Она из железобетонной балки или деревянного бруса стандартной ширины 15 см. Для прочности сооружения ширина самого бетонного основания должна быть 30-40 см. Если планируется облицовка каркаса кирпичом, увеличивают до 50 см.

Технология строительства ленточного фундамента под каркасный дом своими руками

Технологический процесс имеет общие принципы и последовательность выполнения операций. Незначительные различия определяются глубиной заложения, которая зависит от видов грунта, наличия или отсутствия подвала.

Натурный вынос осей

Для устройства фундамента требуется разметка на местности под траншеи.

В соответствии со строительными правилами осуществляется привязка объекта:

  • расстояние от угла здания до центра улицы — не менее 5 м;
  • до границ участка — 3 м;
  • до колодцев, септиков, подземных трубопроводов — 3-10 м.

Готовят прочный шнур, который натягивают по обноскам треугольником со сторонами 5, 4 и 3 м. По нему размечают боковины траншеи. При таком способе выноса осей углы будут составлять 90°, а погрешность в размерах составит не больше допустимой — 1 см. Шнур после разметки убирают, иначе он будет мешать работе.

Иногда устраивают сплошную обноску. Размещают по периметру строго параллельно осям сооружения.

Дренаж

Чтобы отвести от фундамента лишнюю воду, ее направляют в специально возведенные колодцы или существующую канализационную емкость. Для этого устраивают дренажную систему.

Вдоль основания дома копают траншею шириной 50 см, глубиной ниже подошвы на 10 см. Важно выдержать уклон к емкости для сбора воды в 4-7°. На дно укладывают геотекстиль, края которого выпускают на борта. Траншею засыпают щебнем слоем 10 см.

В качестве дренажных труб используют специальные гофрированные или канализационные диаметром 110 мм. В них сверлят отверстия размером до 5 мм через 5-10 см. Чем их больше и меньше сечение, тем лучше. Не менее чем через 10 м и на углах дренажной системы устанавливают колодцы из труб. Через них при необходимости вводят сантехнический трос для прочистки системы.

Трубы засыпают слоем щебня толщиной до 40 см. Сверху заводят концы геотекстиля, соединяют. На последнем этапе траншею засыпают грунтом, трамбуют, поливают водой. Сверху делается отмостка.

Подсыпка, подбетонка

Вспучивание грунта грозит образованием трещин в бетоне. Для предохранения от нежелательных явлений, одновременного выравнивания дна проводят подсыпку. Она выполняется на толщину 0,4-0,8 м. Каждые 10 см тщательно трамбуются, желательно виброплитой.

На выбор схемы подушки влияют геологические условия:

  • высокий УГВ — только щебень;
  • низкое залегание почвенной воды — песок;
  • если возможен сезонный подъем УГВ — песок со щебнем;
  • низкое сопротивление грунта — слой щебня затем песка одинаковой толщины.

У подбетонки несколько назначений:

  • препятствует уходу цементного молочка;
  • защищает гидроизоляцию от проколов;
  • уменьшает толщину защитного слоя для арматуры.

Она из тощего бетона марки В7,5. Его заливают в опалубку, делают стяжку толщиной 5-7 см. Ширина подбетонки на 20-40 см больше размера ленты.

Подошвенная гидроизоляция

Каркасный дом на ленточном фундаменте, почти полностью состоящий из деревянных материалов, требует усиленной защиты от влаги. Поэтому, кроме традиционной гидроизоляции фундамента сверху, требуется подошвенная. На подбетонку укладывают рубероид, полиэтиленовую пленку. Из современных рулонных материалов — Технониколь, Бикрост и др.

Опалубка

Возможны конструкции из фанеры или досок пли глубине траншеи не более 0,7 м. Монолитный или незаглубленный фундамент устраивают с помощью полистирольных модулей. Для строительства небольшого каркасного дома опалубку под бетонное основание чаще изготавливают из деревянных щитов.

Возможно 3 варианта:

  1. В плотном грунте при отсутствии подвала стенки котлована используют как опалубку, а щиты устанавливают для надземной части.
  2. Если грунт такой же и планируется подвал, устраивают опалубку с внутренней стороны на всю высоту. С внешней — только для надземной части.
  3. В осыпающейся почве устанавливают щиты, равные высоте фундамента от основания.

Для опалубки используют доски, которые должны отвечать ряду требований:

  • достаточная для предотвращения деформации толщина — от 25 мм;
  • ровная с одной стороны поверхность;
  • прямые грани кромок.

Щиты закрепляют на вбитых в землю кольях. При установке контролируют размещение уровнем и леской. Чтобы придать большую устойчивость, устанавливают подкосы. Сверху между собой щиты связывают поперечными брусками. Укосов и поперечин должно быть столько же, сколько брусков крепления.

Внутрь опалубки укладывают полиэтиленовую пленку, разглаживают и фиксируют ее. Она будет препятствовать проникновению цементного молочка в почву. Для устранения сил пучения закладывают теплоизолятор, который закрепляют изнутри наружного щита.

Арматурный каркас

На фундамент действуют нагрузки дома, ветра, снега, вспучивание грунта. Чтобы уберечь бетонную конструкцию от разрушения, применяют армирование. При высоте фундамента более 15 см устанавливается продольная, вертикальная и поперечная арматура. Каркас делается из прутков сечением 8-16 мм. Для продольных стержней используют рифленую арматуру А400, поперечных, вертикальных — гладкую А240.

При укладке арматуры придерживаются строительных норм:

  • длина ячейки не более 40 см, ширина — 30 см;
  • нахлест при соединении составляет 40-60 см;
  • в соседних рядах разбежка между стыками — не менее 60 см.

Для перевязки используют П-образные хомуты из прутков или вязальную проволоку. Применение сварки допускается при работе с арматурой марки С.

Особенное внимание уделяют углам фундамента. Здесь выполняют усиленное армирование, устраивая дополнительные ячейки. Для этого из прутков гнут уголки и скрепляют с основным профильным каркасом. Возможен более простой вариант — установить дополнительные стержни.

Бетонирование

Для заливки фундамента используется бетон В15-В25 (по старой классификации М200-М350). Применяются 2 технологии заливки. Первый — готовить раствор собственноручно с помощью бетономешалки. Лучше, если их будет 2, установленных в разных концах траншеи. В помощь требуется нескольких рабочих.

Последовательность бетонирования своими руками:

  • заливают порции раствора высотой не более 40 см;
  • выравнивают по всей поверхности;
  • уплотняют, используя вибратор;
  • последний слой выравнивают.

Заливку делают непрерывно, швы ослабляют конструкцию.

Второй способ приготовления бетона предполагает заказ миксера с готовым раствором. Заливка происходит за несколько часов с минимальным количеством подсобников. Смесь заливается по желобам в траншею. Так как процесс быстрый, следует спешить с уплотнением. Когда опалубка заполнится полностью, бетон еще раз трамбуют и выравнивают. Оставляют застывать на 4-6 недель.

Гидроизоляция

Чтобы фундамент не намок и зимой не появились трещины, проводят гидроизоляцию. Требуется тщательная подготовка поверхности: удаление пыли, острых наплывов, грунтовка для обеспечения адгезии.

Существует несколько способов с применением различных материалов.

Обработка битумной мастикой заполняет все щели и пустоты, препятствует проникновению влаги. Материал доступный по цене, работать можно одному человеку.

  • на работу уходит много времени — наносится минимум 2 слоя;
  • полная защита от влаги, даже при самом качественном нанесении битума, не гарантируется;
  • служит 10 лет, после чего требуется повторное нанесение.

Изоляция рулонными материалами в 2 слоя более долговечная — срок службы до 50 лет. Используют современные материалы: гидростеклоизол, Технониколь, Бикрост. Применяют рубероид — в качестве основного материала или как дополнение к битумной гидроизоляции. Работают минимум 2 человека — в одиночку не справиться.

Жидкая резина представляет собой модифицированный водный раствор битума с полимерами. Наносится распылением по основанию. Гидроизоляция высокого качества и долговечная.

Вместо жидкой резины, которая не всегда встречается в продаже, используют:

  • Эластомикс — наносят 1 слой;
  • Эластопаз — дешевле, но требуется 2 слоя.

Теплоизоляция

Теплоизоляционный слой снаружи ленточного фундамента выполняет такие функции:

  • повышает защиту конструкции от пучения почвы;
  • предохраняет от промерзания;
  • уменьшает теплопотери здания.

Для утепления используют пеноплекс. У него высокие теплосберегающие свойства, влагостойкость.

  • роют траншею по периметру здания глубиной до подушки основания;
  • засыпают песок, трамбуют;
  • на гидроизоляцию с помощью мастики крепят листы утеплителя, не допуская щелей;
  • укрывают пеноплекс геотекстилем или пленкой, чтобы материал не повредился грунтом при засыпке.

Мелкозаглубленный фундамент утепляют такими же листами, уложенными горизонтально по периметру дома. Слой покрывают пленкой или устраивают бетонную отмостку.