Як розрахувати розміри стрічкового фундаменту — висота, ширина, товщина, глибина

Будь-яка будова має мати під собою фундамент. Для того щоб будівля прослужила багато років, дуже важливо правильно розрахувати параметри фундаменту. А для того щоб зробити все правильно, потрібно знати певні характеристики.

• Розрахунок ширини
• Для двоповерхового будинку
• Для будинку з бруса
• Для будинку з піноблоків
• Для каркасного будинку
• Розрахунок висоти

Розрахунок ширини

Для закладки основи будівлі важливо, який грунт на ділянці, на якому рівні знаходяться грунтові води, вага самої будівлі, наскільки промерзає земля.

Всі роботи по проектуванню ґрунтуються на інженерних розрахунках. Це складні розрахунки, тому зазвичай користуються усередненими значеннями навантажень для обчислень.

Дах:

• шифер — 40-50 кг/м2;
• руберойд — 30-50 кг/м2;
• черепиця — 60-80 кг/м2;
• листова сталь — 20-30 кг/м2.

Стіни:

• цегла — 200-270 кг/м2;
• залізобетон — 300-350 кг/м2;
• дерево — 70-100 кг/м2;
• каркас з утеплювачем — 30-50 кг/м2.

Вирахувати ширину можна за формулою:

Ѕопор ? Рдом/ Qн.сп, де:

Ѕопор – нижня опорна площа;

Рдом — вага будівлі;

Qн.сп — несуча здатність грунту

Несуча здатність грунту – це здатність грунту витримувати навантаження на 1 см площі.

Для двоповерхового будинку

Для двоповерхового будинку ширину розраховують виходячи з ширини кладки і навантаження, яку буде витримувати будинок. Однак, розглянемо, які параметры знадобляться для розрахунків.

По-перше, несуча здатність – вона повинна повністю узгоджуватися з даним параметром. По-друге, товщина несучих стін планується приблизно на 0,1 м менше, ніж ширина підстави. По-третє, відстань між фундаментом і армуючої сіткою має бути 200 мм.

Для того щоб абсолютно точно розрахувати ширину фундаменту, потрібні такі значення, як вага, об’єм та площу всього фундаменту.

Найбільш точно розрахувати ширину зможе тільки фахівець, вони радять тим, хто будує будинок сам, брати за відправну точку ширину стрічки фундаменту 400 мм. Деякі фахівці радять просто робити стрічку фундаменту на 100 мм ширше, ніж передбачувана ширина стін. Ще один спосіб визначення ширини – підбір навантаження так, щоб на кожні 2 см фундаменту доводилося не більше 2 кг ваги будинку.

Для будинку з бруса

Для будинку з бруса ширина розраховується виходячи, як говорилося вище, ширини бруса, навантаження на фундамент і якості грунту. Візьмемо, приміром, будинок розміром 6х8 м, розмір бруса 15х15 см, ширина утеплювача 40 мм, зовнішньої обробки 360 мм

Розрахувати ширину стрічки фундаменту можна за дуже простою формулою, приблизно такий:

Ш = Б + У + О, де

Ш – ширина фундаменту;

Б – ширина бруса;

У – ширина утеплювача;

Про – ширина оздоблювального матеріалу

У нашому випадку складаємо: 15 + 4 + 36 = 55. Виходить, що ширина стрічки повинна бути 55 см.

Важливо! Якщо на ділянці легкий, пухкий грунт, то при установці фундаменту радимо поглибити його приблизно на 80 див. Ширину підошви можна зробити більше, ніж верх стрічки.

Для будинку з піноблоків

Для будинку з піноблоків не обов’язково будувати громіздкий важкий фундамент, так як цей матеріал досить легкий. Глибина розташування підстави під будинок може бути не нижче 60 см. Ширина робиться більше ширини несучих стін на 10 див.

Для каркасного будинку

Для каркасного будинку властива легкість і надійність. Зводити його можна на будь-яких грунтах, фундамент заглиблюється на 50 см. Товщина підстави для даного типу будинку повинна бути дорівнює товщині стін. Для тих, хто хоче розрахувати розміри з високою точністю, можна запропонувати формулу:

Шф = Н: (С – В), де

Шф – ширина фундаменту,

Н – навантаження на площу зовнішня,

З – значення опору грунту;

У – значення, що враховує саму меншу величину ваги грунту.

Розрахунок висоти

По Сніпам фундамент повинен виступати над землею не менше 20 см, однак, на практиці, при врахуванні головного параметра – глибини промерзання грунту, ця величина збільшується до 30-35 див.

Чим глибший рівень промерзання, тим більше повинна бути висота фундаменту. При промерзанні до 3 м, висота фундаменту може доходити до 1м.

Для двоповерхової будівлі вибір висоти виступу фундаменту над землею абсолютно не важливий, поверховість жодним чином не впливає на стійкість чи міцність будівлі. При будівництві керуються зручністю споруди входу в будівлю.

За нормами, при вході має бути не менше 3-х ступенів, а це можливо при оптимальному значенні 35-40 див. Такий виступ виконує ще одну функцію – захищає конструкції від постійного впливу ґрунтових і атмосферних опадів. Також для того, щоб вода не надавала руйнівної дії на підставу будинку по закінченні будівництва бажано зробити вимощення навколо будівлі.

Як правильно зробити мелкозаглубленый стрічковий фундамент читайте тут.
А в цій статті можна прочитати про те, як зробити подушку для стрічкового фундаменту.

Мінімальним значенням вважається висота над землею – 35-40 см, але якщо фундамент буде вище цих значень, то це допустимо. Єдина умова – висота виступу не повинна перевищувати ширину фундаменту.

Підіб’ємо підсумок: фундамент – головна частина споруди, від якого залежить довговічність будівлі. Тому підходити до його спорудження треба відповідально, точно виробляючи розрахунки і дотримуючись існуючих норм і правил у будівництві.

Тільки в цьому випадку зводиться будівля буде надійним, довго прослужить і стане надійним притулком.

Як правильно розрахувати розміри фундаменти Ви можете дізнатися, переглянувши наступне відео:

Правильний стрічковий фундамент: розрахунок і пристрій

Стрічковий фундамент – найпоширеніший варіант для заміського будинку. Він має відмінну несучу здатність і рівномірно розподіляє вагу конструкцій будівлі, при цьому відносно нескладний у пристрої.

По суті стрічковий фундамент являє собою залізобетонну стіну або смугу, яка проходить по всьому периметру будівлі і приймає на себе навантаження від стін. Фундамент такого типу відмінно підходить для приватного будинку, проте помилки при виборі типу стрічкового фундаменту, розрахунку його параметрів і технічному виконанні трапляються нерідко – і призводять до досить сумних наслідків. Яким має бути правильний стрічковий фундамент і що обов’язково потрібно знати, якщо ви збираєтеся зводити на ньому будинок?

Висота надземної частини фундаменту

Підготовка основи стрічкового фундаменту

Армування стрічкового фундаменту.

Бетонування стрічкового фундаменту

Розпалубка стрічкового фундаменту

Утеплення стрічкового фундаменту

Засипання траншеї та організація вимощення

Стрічковий фундамент: який він буває

Насамперед стрічкові фундаменти розрізняються за ступенем заглиблення в ґрунт.

Заглиблений стрічковий фундамент закладається нижче рівня промерзання ґрунту; така конструкція призначена для великих важких споруд з глибоким підвалом або цокольним поверхом. Строго кажучи, фахівці не вважають економічно доцільною організацію заглибленого стрічкового фундаменту висотою понад 2,5 м, тому для будинку з високими підвальними або цокольними приміщеннями краще розглянути інші варіанти.

Для легких заміських будинків заглиблений фундамент не рекомендований: мала вага будови не в змозі буде компенсувати дію сил морозного пучення ґрунту на велику площу його підземної поверхні. Це загрожує нерівномірними зрушеннями фундаменту і зміною його геометрії, що неминуче позначиться на стані конструкцій будинку.

Дрібнозаглублений стрічковий фундамент влаштовується вище глибини промерзання і рекомендується для кліматичних зон, де ця глибина становить не більше 1,7 м. На непучинистих ґрунтах кінцева глибина закладення фундаменту не має особливого значення і диктується тільки інженерними характеристиками будівлі. На пучиністих ґрунтах фундамент закладають на мінімальну глибину 0,75 – 1 м, при цьому необхідно вживати заходів для дренажу та утеплення ґрунту.

Також стрічковий фундамент може бути монолітним або збірним.

Монолітний стрічковий фундамент споруджується шляхом заливки бетону в опалубку. Він вважається найміцнішим і найнадійнішим, проте вимагає часу на застивання бетону і обходиться досить дорого через серйозні земляні роботи і необхідність залучення найманої робочої сили.

Збірний стрічковий фундамент споруджується з окремих конструктивних елементів. Найчастіше це залізобетонні блоки ФБС (нерідко використовують малоформатні бетонні і керамзитобетонні блоки, і навіть цеглу). Переваги збірного фундаменту – простота і швидкість збірки і можливість зводити стіни відразу після її закінчення, оскільки не потрібно чекати на затвердівання бетону. Недоліком конкретно блоків ФБС вважається їх велика вага і розмір – це незручно при будівництві невеликого будинку. Крім того, всі види збірних фундаментів підходять тільки для непучинистих і слабопучинистих грунтів. При середньому ступені пучення ґрунтів допускається спорудження збірного фундаменту тільки з блоків, що містять випуски арматури для їх з’єднання між собою.

Стрічковий фундамент і грунти: чому це так важливо

При виборі типу фундаменту важливо точно знати дві характеристики ґрунтів, що підлягають: їх несучу здатність і пучинистість.

Несуча здатність вище всього у скельних грунтів; за ними йдуть хрящуваті – суміш піску і глини з дрібним каменем і щебенем. Піщані грунти схильні до осідання, властивості піщано-глинистих (супесів і суглинків) залежать від співвідношення глини і піску. Найнижча несуча здатність – у грунтів органічного походження: торфу, сапропеля, мулу.

Також складними вважаються грунти водонасичені і ті, що мають змінну структуру шарів. Проблема слабких ґрунтів типова, наприклад, для ділянок, що знаходяться на місці осушених боліт. Будівництво будинку на малозаглубленому стрічковому фундаменті на таких ґрунтах теоретично можливе, але вимагає досить витратних робіт. Так, якщо глибина слабенького шару не більше 1 м, а під ним знаходиться більш «витривалий», то при будівництві шар слабкого грунту виймається і в транше влаштовується підкладка з піску або бетонна підготовка. Також поганий ґрунт іноді ущільнюють механічним способом, замінюють подушкою з гравію або армують спеціальними сітками. Фахівці, однак, рекомендують у таких ситуаціях відмовитися від стрічкового фундаменту на користь пальового.

Пучинистість ґрунту прямо пов’язана з його здатністю утримувати воду, а морозним пученням називається збільшення обсягу ґрунту через розширення води при її замерзанні.

На сильнопучинистих ґрунтах можливе будівництво невеликих (1-2 поверхи) дерев’яних будинків на малозаглубленому стрічковому фундаменті з монолітного залізобетону. Для більш важких будинків буде необхідний комплекс робіт зі зниження рівня ґрунтових вод, організації дренажу та водовідведення.

Чим вище стоять ґрунтові води, тим більш пучиністими будуть грунти незалежно від їх складу. Критичний для будівництва фундаменту рівень ґрунтових вод розрізняється для різних ґрунтів і вираховується за формулою: нижня межа промерзання ґрунту (в метрах) плюс наступне число:

• піски – 0,8-1 м
• супесі 1 – 1,5 м
• суглинки 2 – 2,5 м
• глини 2,5 – 3,5 м.

При заляганні ґрунтових вод нижче зазначених значень вони не впливають на ступінь пучиністості ґрунтів.

Взагалі ж спорудження стрічкового фундаменту на сильнопучинистих ґрунтах з високим рівнем ґрунтових вод вважається недоцільним: в таких умовах найкраще себе показує свайно-ростверковий фундамент.

Розрахунок стрічкового фундаменту для приватного будинку

Глибина закладення. Підошву заглибленого стрічкового фундаменту найчастіше розташовують на глибині віколів 200 мм нижче промерзання грунту; при наявності підвалу нижній край стін повинен знаходитися на 200-300 мм нижче рівня підвалу.

Що стосується дрібнозаглублених стрічкових фундаментів, то мінімальна глибина їх закладення варіює залежно від нормативної глибини промерзання ґрунту.

Висоту надземної частини фундаменту рекомендують приймати рівною його ширині, помноженій на 4. Небажано, щоб надземна частина була по висоті більше підземної.

Ширина стрічки фундаменту – найважливіша характеристика, що вимагає інженерного розрахунку і залежна від несучої здатності ґрунту. За рахунок ширини фундаменту регулюється розподіл питомого навантаження будівлі на ґрунт. За нормативами вона повинна становити не більше 70% від несучої здатності (розрахункового опору) підлягає грунту на одиницю його площі.

Для розрахунку ширини визначається сумарне навантаження (вага будівлі в кілограмах), це значення ділиться на довжину фундаменту (в сантиметрах) і несучу здатність грунту (в кг/см 2 ). Орієнтовні значення розрахункового опору різних типів ґрунту можна дізнатися з СНіП 2.02.01-83 (СП 22.13330.2010) «Основи будівель і споруд».

Загальна вага будівлі складається з ваги всієї споруди та її обстановки плюс снігове та вітрове навантаження.

При підрахунку «мертвої» ваги будівлі підсумовується вага наступних його елементів: зовнішніх стін і внутрішніх перегородок разом з оздобленням і утеплювачем, перекриттів зі стяжкою (якщо вона є), теплоізоляцією і підлоговим покриттям, фронтонів, кроквяної системи, покрівельного пирога. Вікна та двері зазвичай не враховуються. Зрозуміло, що для такого розрахунку необхідно мати вже готовий проект будинку і розрахунок необхідної кількості будівельних та оздоблювальних матеріалів.

Для визначення ваги обстановки будинку можна скористатися розрахунковим значенням корисного навантаження на перекриття житлового будинку з СНіП 2.01.07-85 (СП 20.13330.2010) «Навантаження і впливу» – це 195 кг/м 2 . Дані по сніговому та вітровому навантаженню для кожного регіону наведені в цьому ж документі, при цьому в розрахунок фундаменту закладається 30% від значення вітрового навантаження по СНіП.

Ці цифри підсумовуються і множаться на коефіцієнт запасу міцності, рівний 1,3.

Стрічковий фундамент

Дрібнозаглублений монолітний стрічковий фундамент на піщаній подушці: етапи будівництва

Підготовка основи стрічкового фундаменту. Перед початком робіт дно траншеї утрамбовують, щоб уникнути опади ґрунту. Траншею вистилають геотекстилем для захисту заповнюючого грунту і дренажних труб від замулювання. Потім вкладається піщана подушка з великого або середнього піску. Товщина шару залежить від особливостей ґрунтів: на малопучинистих ґрунтах вона може становити 30 см, на пучинистих – 80 і більше. Існують рекомендації, згідно з якими товщина подушки на грунтах з сильним пученням може бути в 3 рази більше ширини основи стрічки фундаменту. Пісок засипають шарами по 20 см і ретельно утрамбовують. На ґрунтах зі слабкою несучою здатністю для організації подушки використовують суміш великого піску і гравію/щебеню у співвідношенні 40:60. На подушку вкладається шар гідроізоляції.

Опалубка. Найчастіше вона збирається з щитів або дощок, при цьому слід стежити, щоб зазори між ними становили не більше 2 мм. Існує також сучасна знімна опалубка у вигляді сталевих металевих решіток у поліетиленовому кожусі. Верхній край опалубки повинен на 5-7 см виступати над розрахунковим рівнем верху фундаменту. Усередині опалубки прокладається плівковий гідроізолюючий матеріал (наприклад, поліетилен), краї його загинають за край опалубки і надійно закріплюють.

Армування стрічкового фундаменту. Слід пам’ятати, що між арматурою і гранями фундаменту повинен знаходитися так званий захисний шар бетону, який можна сформувати за допомогою спеціальних пластикових фіксаторів для арматури. Товщина захисного шару визначається за СП 50-101-2004 «Проектування та влаштування підстав і фундаментів будівель і споруд», визначити необхідну кількість стрижнів арматури та їх діаметр можна, скориставшись СНіП 52-01-2003 (СП 63.13330.2010).

Бетонування. Для стрічкових фундаментів найчастіше рекомендують використовувати важкий цементний бетон марки M200 (клас міцності В15). Однак на пучиністих грунтах або при спорудженні фундаменту під важкий будинок з кількома поверхами доцільно вибирати бетон більш високих марок (M300, M350 або навіть М400). Крім класу міцності, важливі такі характеристики бетону, як морозостійкість і водостійкість. Для регіонів із зимовими температурами в діапазонах -20. -40 ° З необхідний бетон класу морозостійкості F100, для зимових температур -5. -20 ° С – F 75, в теплому кліматі (-5 ° С і вище) досить буде F50. Оптимальний клас водостійкості – W4 (нормальний), при високому рівні ґрунтових вод і перезволоженості ґрунту – W2.

Бетонування слід починати після ретельного очищення і знежирювання опалубки та арматури, в суху погоду або за наявності захисту від дощу. Поверхні повинні бути сухими. Бетонну суміш укладають післяйно в одному напрямку, слідкуючи за тим, щоб товщина шарів була однаковою – не більше 125% довжини робочої частини ручного глибинного вібратора. Розриви під час укладання неприпустимі. Кожний наступний шар укладається після вибруплотнення попереднього шару і до початку схоплення бетону вже покладеного шару (1-2 години). Верхній шар не повинен доходити до верхнього краю щитів опалубки на 5-7 см. Робити перерви в процесі категорично небажано.

Після закінчення бетонування фундамент прикривають водонепроникним матеріалом. Приблизно через 8 годин поверхню бетону починають періодично поливати розсіяними струменями води з невеликим натиском (тільки при середньодобових температурах вище + 5 ° С).

Розпалубка стрічкового фундаменту. Її терміни залежать від температури навколишнього повітря і властивостей бетону. У теплу погоду (середньодобова температура вище + 15 ° С) знімати опалубку можна приблизно через 6 днів, в холодну (+ 5 ° С і нижче) – через 10 днів. Фахівці радять уточнювати у виробника швидкість набору бетоном марочної міцності і знімати опалубку не раніше досягнення 50-80% від неї.

Гідроізоляція. На ринку представлений досить великий набір продуктів для гідроізоляції фундаменту. Це можуть бути обмазочні, наплавлювані, оклейкові або рулонні матеріали на основі полімерів або бітуму, спеціальні плівки, склади на основі цементу тощо. При виборі слід орієнтуватися на свої потреби і фінансові можливості, враховуючи, що термін служби недорогих і простих у використанні гідроізоляційних матеріалів часто буває невеликим.

Утеплення стрічкового фундаменту необхідне з двох причин: для захисту гідроізоляційного шару і для зменшення тепловтрат, які при холодному підвалі і неутепленому фундаменті можуть бути дуже істотними. Зручно утеплювати фундамент аркушами пінополістиролу товщиною не менше 50 мм (для клімату середньої смуги). Листи просто приклеюються поверх гідроізоляції складами без вмісту розчинників, вище рівня грунту необхідно додаткове кріплення дюбелями.

Засипання траншеї та організація вимощення. Перед засипанням траншеї на її дно укладаються дренажні труби в засипанні з щебеню товщиною 30 см, обернутою геотекстилем для захисту від замулювання. Поздовжній ухил труб повинен розраховуватися так, щоб забезпечити безперешкодний стік води. Після цього траншею засипають непучинистим грунтом (гравієм, щебенем, великим піском) без великих твердих включень, які можуть пошкодити фундамент. Грунт укладають шарами товщиною 20 см, кожен шар утрамбовують. Після остаточної засипки ґрунт повинен мати дренажний ухил, спрямований від фундаменту з перепадом висоти 15 см.

Для захисту фундаменту рекомендується організація м’якого вимощення з утепленням. Ширина вимощення розраховується так, щоб вона в кінцевому рахунку виступала на 20 см за край карнизного звісу. Існують різні технології облаштування утепленого вимощення, вибір залежить від ваших особистих уподобань.

Вентиляція фундаменту

Простір під підлогою першого поверху обов’язково має вентилюватися, в іншому випадку накопичена там волога почне поступово руйнувати бетонні та дерев’яні конструкції. За чинними будівельними нормами стрічковий фундамент обов’язково повинен мати отвори для наскрізного провітрювання, звані в народі «продухами» або «продушинами». Дуже часто можна побачити неправильно виконані продухи: їх мало, і вони зроблені з тонких труб, тому не забезпечують достатньої циркуляції повітря. Пам’ятайте: загальна площа продухів повинна становити не менше 1/400 від площі підпілля, а площа кожного з них не може бути менше 0,05 м 2 . Їх розташовують на відстані не більше 90 см від кутів, при цьому продухи, що знаходяться на різних сторонах фундаменту, повинні бути розташовані один навпроти одного. У радононебезпечних районах загальна площа продухів повинна бути не менше 1/100 від площі підпілля.

Ширина стрічкового фундаменту: мінімальна і максимальна, приклад розрахунку

Монолітні і збірні фундаменти стрічкового типу є найбільш поширеними в малоповерховому будівництві. Це пояснюється оптимальним співвідношенням надійності, несучої здатності і фінансових витрат на будівництво.

Від чого залежить оптимальна ширина стрічки

Розміри поперечного перерізу стрічкового фундаменту визначаються проектним розрахунком і залежать від таких факторів як:

• тип ґрунту на ділянці забудови;
• глибина промерзання грунту;
• рівень залягання ґрунтових вод;
• розрахункова вага будівлі з урахуванням снігового покриву;
• вітрові навантаження на стіни та покрівлю;
• матеріал, з якого буде зводитися основу.

Для збору вихідних даних доводиться використовувати довідкову літературу, проводити гідрогеологічні вишукування на ділянці.

Нормативні документи

Ширина стрічкового фундаменту, насамперед, прив’язана до несучої здатності грунту. Для щільної стійкої грунту досить додати по 70-100 мм з кожної сторони від товщини стіни для отримання оптимальної ширини стрічки. А ось при нещільному і пухкому грунті її необхідно значно збільшувати — в деяких випадках вона може досягати 900 мм.

Щоб уникнути великої витрати бетону чи кам’яних матеріалів, застосовують складові конструкції з широкою бетонної опори внизу і верхній частині стрічки, ширина якої залежить від товщини стін. Основна проблема широких стрічкових фундаментів полягає у неможливості їх застосування на рухомих пучинистих грунтах і при високому рівні ґрунтових вод.

Нормативних документів, які слід використовувати при виконанні розрахунків, три:

• СНиП 2.01.07-85 – Навантаження і впливи;
• СНиП 2.02.01-83 – Підстави будівель і споруд;
• СП 131.13330.2012 – Будівельна кліматологія.

У першому викладена методика розрахунку фундаменту. У другому наведені стандартні вимоги до фундаментних конструкцій. У третьому вказана глибина промерзання ґрунту за кліматичними зонами для більшості великих населених пунктів.

Отримати дані про глибину залягання грунтових вод, визначити тип і структуру грунту можна тільки на підставі гідрогеологічних вишукувань на ділянці. Їх проводять спеціалізовані організації, проводячи пробне буріння на глибину нижче точки промерзання. Послуга ця не дешева, але скористатися нею потрібно, оскільки на надійності і безпеки не економлять.