Расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента - RemontOtdelka23.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента

Расчет ленточного мелкозаглубленного фундамента: особенности конструкции

Фундаменты мелкого заложения относятся к ленточному типу основания, который наиболее часто применяется в частном домостроении.

Устройство мелкозаглубленного армированного ленточного фундамента.

Основным преимуществом мелкозаглубленного фундамента является существенно меньшая затрата материала на его изготовление.

Мелкозаглубленная конструкция основания: особенности применения

Варианты конструкций мелкозаглубленных фундаментов.

Такой вид можно применять для строительства именно сравнительно легких частных строений. Это могут быть строения с использованием легких материалов для изготовления стен и перекрытий, имеющих достаточную для этого прочность. Это пенобетон и газосиликатный бетон. Выполнив соответствующие прочностные расчеты для мелкозаглубленного фундамента на них можно сооружать бревенчатые, каркасно-щитовые и дома из деревянного бруса. Эти материалы используют для возведения зданий в три этажа.

Мелкозаглубленными такие фундаменты называют потому, что армированная бетонная лента размещена так, что ее низ находится намного выше глубины промерзания грунта. Это существенно меняет принципы расчета конструкции, потому что на такое основание оказывают воздействие силы его пучения в зимний период. Поэтому их и следует применять на непучинистых или слабопучинистых почвах.

В процессе промерзания в зимний период грунт начинает увеличиваться в объеме. При этом степень увеличения объема зависит от количества содержащейся в нем воды. Физика этого процесса состоит в том, что лед занимает больший объем, чем занимала вода, из которой он образовался. Увеличение же объема может происходить в основном только в сторону поверхности почвы.

Вернуться к оглавлению

Какие грунты пригодны для мелкозаглубленного фундамента

Схема утепления мелкозаглубленного фундамента.

Степень увеличения объема зависит также от гранулометрического состава, от количества влаги, которое может содержать тот или иной вид грунта и от глубины залегания грунтовых вод, которые могут как по капиллярам подниматься в верхние слои земли. Также большую роль играет глубина промерзания поверхности.

По степени увеличения объема в процессе замерзания грунты делят на пять групп:

  • сильнопучинистые;
  • среднепучинистые;
  • слабопучинистые;
  • условно непучинистые;
  • непучинистые.

На грунтах, относящихся к последним трем группам, и можно применять предлагаемый вид фундамента.

Прежде чем осуществлять расчет фундамента, необходимо определить, к какой группе относится грунт, на котором предполагается стройка, — супесь, суглинок или глина. При этом учитывается их несущая способность, которая, в свою очередь, зависит от пористости почв. Для предварительного ориентирования следует узнать природную влажность земли и уровень подземных вод на период холодного периода. При этом следует учитывать некоторые характеристики местных почв (пластичность, например), расчеты которых может выполнить только специалист.

К слабопучинистым и условно непучинистым грунтам относятся супеси, если глубина залегания грунтовых вод находится от глубины промерзания не менее чем на 1,5 м. Для суглинка, в зависимости от пластичности, эта величина не должна составлять 2-2,5 м; для глины — 3 м.

К непучинистым грунтам относятся скальные и песчаные виды, независимо от их природной влажности и глубины залегания подземных вод.

Вернуться к оглавлению

Особенности расчета мелкозаглубленного фундамента

Расчет мелкозаглубленного фундамента.

Данное бетонное основание представляет сплошную ленту прямоугольного или трапецеидального сечения, одинакового по всей длине фундамента. Такое же сечение должны иметь и его внутренние части. Если верхняя сторона трапеции определяется поперечным сечением стены и обычно составляет 35‑40 см, то для расчета нижней стороны необходимо знать несущую способность грунта, Qгр. Для хорошо уплотненной супеси и суглинков Qгр=3,5 кг/см2 , для хорошо уплотненной глины Qгр=6 кг/см2, но отметим, что глина более всех почв подвержена морозному пучению.

От значения несущей способности грунта и зависит опорная площадь фундамента и, следовательно, нижняя сторона трапеции поперечного сечения. Она должна быть такой, чтобы выполнялось условие:

где Рдома — вес дома и абсолютно всего, что может в нем находиться, кг;
SН.Ч — опорная площадь фундамента, см2;
Qгр — несущая способность грунта, кг/см2.

Расчет начинаем, исходя из условия SН.Ч = SВ.Ч. Зная периметр строения и размещение несущих стен внутри его, а также толщину основания в верхней его части, определить площадь всей поверхности (SВ.Ч) труда не составит. Теперь следует проверить выполнение условия (1), подставив вместо SН.Ч. значение SВ.Ч. Если условие выполняется, значит, ширина нижней части фундамента должна быть такой же, как и верхней.

При невыполнении условия (1) необходимо выполнить расчет площади основания, SН.Ч, предварительно увеличив, например, на 1 см ширину основания. Такие расчеты выполнять до тех пор, пока не будет выполнено условие (1).

Вернуться к оглавлению

Как работает мелкозаглубленный фундамент

Мелкозаглубленный фундамент может использоваться не только как основа для строений, но и как основа для заборов.

На ленточный фундамент, расположенный выше уровня промерзания, со стороны грунта действуют вертикальные силы в местах, которые заранее предусмотреть невозможно. Если эти силы равномерно распределены по всей его площади, то вся жесткая конструкция будет подниматься и опускаться, не нарушая параллельности. В итоге отсутствуют перекосы, и конструкция сохраняет четкость первоначальных форм.

Но такая ситуация маловероятна. В противном случае в результате неравномерного распределения сил фундамент может оказаться с небольшим наклоном, и в отдельных его пролетах по периметру могут возникнуть изгибающие моменты.

Для долговечной службы основания в таких условиях необходим правильный расчет и строжайшее соблюдение строительных норм. Обязательно должна быть выполнена песчаная и щебеночная подушка, толщиной не менее 20 см каждая, и, следовательно, необходимо выполнить расчеты глубины и ширины траншеи.

Именно такая подушка может обеспечить более равномерное распределение сил, воздействующих со стороны грунта на фундамент. Исключить намокание песка возможно, если дно и бока траншеи выложить рубероидом. Он станет надежной водоотталкивающей прослойкой.

Вернуться к оглавлению

На что следует обратить внимание

Необходимо определиться с толщиной и количеством арматуры вязальной проволоки на ленточный фундамент, если предполагают армировать бетон без применения сварки. Решающее значение имеет и марка бетона.

Важен не только расчет конструкции, важна и ее защита от поверхностных вод (дождь, таяние снега). В самом начале планировки участка под строительство необходимо предусмотреть, чтобы уклон территории в сторону от фундамента составил не менее 3 см на 1 м.

В процессе строительства желательно пользоваться готовым заводским бетоном. Это позволит выполнить заливку всей конструкции так, чтобы она затвердевала одновременно. Вместо того чтобы уплотнять бетон вручную, следует пользоваться вибратором.

Возведение всего сооружения желательно закончить до наступления холодов. Если это сделать невозможно, то фундамент на зиму следует утеплить, укрыв его любым защитным слоем. Это может быть солома, шлак или опилки.

По возможности необходимо произвести утепление ленточного фундамента мелкого заложения. Для этого можно покрыть площадь вблизи отмостка дерном, хороши будут и небольшие кустарники, способствующие задержанию снега. При строительстве отмостка под ним уложить слой керамзита толщиной 20-30 см. Вместо керамзита можно по всему периметру здания уложить экструдированный полистирол.

Кажущаяся простота мелкозаглубленного ленточного фундамента обманчива. В действительности расчет такой конструкции нисколько не проще, чем любого иного типа, а для компенсации воздействия сил пучения практически не существует надежных рекомендаций. Единственное, что можно предложить, чтобы уменьшить промерзание почвы, каким-то образом утеплить территорию вокруг дома. Для определения характеристик грунта целесообразно воспользоваться услугами специалиста.

Монолитный мелкозаглубленный ленточный фундамент, расчёт и устройство МЗЛФ

Мелкозаглубленный ленточный фундамент (далее МЗЛФ) — это один из видов ленточных фундаментов, который характеризуется небольшим заглублением, значительно меньшим глубины промерзания грунта, и относительно не большим расходом бетонной смеси. В данной статье рассмотрены основные преимущества и недостатки МЗЛФ, наиболее частые ошибки при их сооружении, упрощённая методика расчёта подходящая частным застройщикам (не профессионалам), рекомендации по устройству фундамента своими руками.

Основными достоинствами МЗЛФ являются:

— относительно невысокая стоимость — расход бетона значительно ниже, чем при строительстве обычного ленточного фундамента. Именно этот фактор чаще всего определяет выбор данной технологии при малоэтажном строительстве;

— сниженные трудозатраты — меньший объём земляных работ, меньший объём приготавливаемого бетона (особенно это важно, когда нет возможности произвести заливку готовой смеси с миксера);

— меньшие касательные силы морозного пучения, обусловленные уменьшенной площадью боковой поверхности фундамента.

Однако при строительстве МЗЛФ необходимо строго соблюдать технологию, легкомысленное отношение к процессу может привести к появлению трещин, и тогда все вышеперечисленные достоинства, как говорится, вылетят в трубу.

Самые распространённые ошибки, совершаемые при устройстве МЗЛФ:

1) выбор основных рабочих размеров фундамента вообще без какого-либо (даже самого упрощённого) расчёта;

2) заливка фундамента непосредственно в землю без выполнения обсыпки непучинистым материалом (песком). По рис. 1 (справа) можно сказать, что в зимнее время года грунт будет примерзать к бетону и, поднимаясь, тащить ленту кверху, т.е. на фундамент будут действовать касательные силы морозного пучения. Особенно это опасно, если МЗЛФ не утеплён и не обустроена качественная отмостка;

3) неправильное армирование фундамента — выбор диаметра арматуры и числа стержней на своё усмотрение;

4) Оставление МЗЛФ не нагруженным на зиму — рекомендуется весь цикл работ (сооружение фундамента, возведение стен, утепление фундамента и обустройство отмостки) выполнять за один строительный сезон до наступления сильных морозов.

Расчёт мелкозаглубленного ленточного фундамента

Расчёт МЗЛФ, как и любого другого фундамента, основывается, во-первых, на значении нагрузки от веса самого дома и, во-вторых, на расчётном сопротивлении грунта. Т.е. грунт должен выдерживать вес дома, передаваемый на него через фундамент. Обратите внимание, что именно грунт держит на себе массу дома, а не фундамент, как некоторые полагают.

Если рассчитать вес дома при желании обычный частный застройщик ещё сможет (например, при помощи нашего онлайн-калькулятора расположенного здесь… ), то определить расчётное сопротивление грунта на своём участке самостоятельно не представляется возможным. Данная характеристика рассчитывается профильными организациями в специализированных лабораториях после проведения геолого-геодезических изысканий. Всем известно, что процедура эта не бесплатная. В основном прибегают к ней архитекторы, делающие проект дома, они же потом на основании полученных данных рассчитывают фундамент.

В связи с этим приводить в рамках данной статьи формулы для расчёта размеров МЗЛФ смысла нет. Мы рассмотрим случай, когда застройщик ведёт строительство своими силами, когда он не проводит геолого-геодезические изыскания и не может точно знать расчётное сопротивление грунта на своём участке. В такой ситуации размеры и конструкцию МЗЛФ можно выбрать по приведённым ниже таблицам.

Читайте также:  Устройство подвала в ленточном фундаменте

Характеристики фундамента определяются в зависимости от материала стен и перекрытий дома и его этажности, а также от степени пучинистости грунта. Как можно определить последнюю описано здесь…

I. МЗЛФ на средне- и сильнопучинистых грунтах

Таблица 1: Отапливаемые здания со стенами из облегчённой кирпичной кладки или из газобетона (пенобетона) и с железобетонными перекрытиями.

Примечания:

— цифра в скобках указывает материал подушки: 1 — песок средней крупности, 2 — песок крупный, 3 — смесь песка (40%) с щебнем (60%);

— данную таблицу можно использовать и для дома с деревянными перекрытиями, запас прочности будет ещё больше;

— варианты конструкций фундаментов и варианты армирования смотрите ниже.

Таблица 2: Отапливаемые здания со стенами из утеплённых деревянных панелей (каркасные дома), брёвен и бруса с деревянными перекрытиями.

Примечания:

— цифры в скобках обозначают тоже, что и в таблице 1;

— над чертой значения для стен из утеплённых деревянных панелей, под чертой — для бревенчатых и брусовых стен.

Таблица 3: Незаглубленные фундаменты неотапливаемых бревенчатых и брусовых построек с деревянными перекрытиями.

Примечания:

— над чертой значения для бревенчатых стен, под чертой — для стен из бруса.

Варианты конструкции МЗЛФ на средне- и сильнопучинистых грунтах обозначенные в таблицах буквами показаны на рисунках ниже:

1 — монолитный железобетонный фундамент; 2 — песчаная засыпка пазух; 3 — песчаная (песчано-щебёночная) подушка; 4 — арматурный каркас; 5 — отмостка; 6 — черновой пол (показан условно); 7 — гидроизоляция; 8 — цоколь; 9 — поверхность грунта; 10 — песчаная подсыпка; 11 — дёрн.

Вариант а. — верхняя плоскость фундамента совпадает с поверхностью земли, цоколь выложен из кирпича.

Вариант б. — фундамент выступает над поверхностью на 20-30 см., образуя низкий цоколь или являясь частью цоколя.

Вариант в. — фундамент возвышается над грунтом на 50-70 см., при этом он же является и цоколем.

Вариант г. — незаглубленный фундамент-цоколь; в таблице 3 видно, что такие фундаменты используются для неотапливаемых деревянных построек.

Вариант д. — применяется вместо вариантов б. или в. , когда ширина подошвы фундамента значительно превышает толщину стены (более чем на 15-20 см).

Вариант е. — мелкозаглубленный ленточный фундамент на песчаной подсыпке используется довольно редко на слабых (заторфованных, заиленных) грунтах при высоком уровне грунтовых вод для деревянных построек. В зависимости от размеров постройки подсыпка делается либо под каждой лентой, либо под всем фундаментом сразу.

Армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента

Армирование МЗЛФ производится сетками из рабочей арматуры и вспомогательной арматурной проволоки. Рабочая арматура располагается в нижней и в верхней части фундамента, при этом она должна быть погружена в толщу бетона примерно на 5 см. Нижняя сетка работает на прогиб фундаментной ленты вниз, а верхняя — на выгиб ленты вверх. Располагать рабочую арматуру посередине ленты (как иногда можно увидеть в интернете) нет никакого смысла.

Таблица 4: Варианты армирования фундаментов.

Схемы армирования МЗФЛ показаны на следующем рисунке:

а. — сетка с двумя стержнями рабочей арматуры; б. — сетка с тремя стержнями рабочей арматуры; в. — Т-образный стык; г. — Г-образный угловой стык; д. — дополнительное армирование МЗЛФ с большой шириной подошвы, когда подошва шире цоколя более чем на 60 см (дополнительная сетка располагается только в нижней части.

1 — рабочая арматура (А-III); 2 — вспомогательная арматурная проволока ∅ 4-5 мм (Вр-I); 3 — стержни вертикальной арматуры ∅ 10 мм (А-III), соединяющие верхнюю и нижнюю сетки; 4 — арматура для усиления угла ∅ 10 мм (А-III); 5 — соединение проволочными скрутками (длина скрутки не менее 30-ти диаметров рабочей арматуры); 6 — дополнительная рабочая арматура ∅ 10 мм (А-III).

II. МЗЛФ на непучинистых и слабопучинистых грунтах

Мелкозаглубленные ленточные фундаменты на непучинистых и слабопучинистых грунтах не обязательно делать только из монолитного бетона. Можно использовать и другие местные материалы, например, бутовый камень, красный керамический кирпич. МЗЛФ закладывается на 0,3-0,4 метра без песчаной подушки. Причём для деревянных зданий и одноэтажных кирпичных (или газобетонных) фундаменты можно даже не армировать.

Для 2-х и 3-х этажных домов со стенами из каменных материалов МЗЛФ армируется. Фундаменты из бетона усиливаются по 1-му варианту армирования (см. таблицу 4 выше). Фундаменты сложенные из бута или кирпича усиливаются кладочными сетками из арматуры Вр-I ∅ 4-5 мм с размером ячеек 100х100 мм. Сетки кладут через каждые 15-20 см.

Конструкции МЗЛФ на непучинистых и слабопучинистых грунтах показаны на рисунке ниже:

1 — фундамент; 2 — цоколь; 3 — отмостка; 4 — гидроизоляция; 5 — черновой пол (показан условно); 6 — сетки из проволочной арматуры, 7 — армирование по 1-му варианту (см. таб.4)

Варианты а. и б. — для деревянных и одноэтажных кирпичных (газобетонных) зданий.

Варианты в. и г. — для двух- и трёхэтажных кирпичных (газобетонных) зданий.

Ширина подошвы b определяется в зависимости от этажности здания и материала стен и перекрытий.

Таблица 5: Значения ширины подошвы МЗЛФ на непучинистых и слабопучинистых грунтах.

Этапы строительства мелкозаглубленного ленточного фундамента и рекомендации

1) Перед тем как приступать к строительству фундамента, при необходимости нужно обеспечить качественный отвод поверхностных дождевых вод с соседних участков от пятна застройки. Делается это путём отрывки водоотводных канав.

2) Размечается фундамент и отрываются траншеи. Рекомендуется приступать к земляным работам только после завоза на стройплощадку всех необходимых материалов. Процесс отрывки траншеи, заливки ленты, обратной засыпки пазух и сооружения отмостки желательно организовать непрерывным. Чем менее он растянут по времени, тем лучше.

3) Вырытые траншеи застилаются геотекстилем. Делается это для того, чтобы песчаная подушка и песчаная засыпка пазух со временем не заиливалась окружающим их грунтом. При этом геотекстиль свободно пропускает воду и не даёт возможности прорастать корням растений.

4) Послойно (слоями 10-15 см) засыпается песчаная (песчано-щебёночная) подушка с тщательной утрамбовкой. Пользуются либо ручными трамбовками, либо площадочными вибраторами. Не стоит относиться к трамбовке легкомысленно. Мелкозаглубленные фундаменты не такие мощные, как фундаменты залитые на всю глубину промерзания и поэтому халява здесь чревата появлением трещин.

5) Выставляется опалубка и вяжется арматурный каркас. Не забывайте сразу предусматривать подвод к дому воды и канализации. Если фундамент является и цоколем помните о продухах (не относится к постройкам с полами по грунту).

6) Заливается бетон. Заливка всей ленты должна производиться непрерывно, как говорится, в один заход.

7) После схватывания бетона (летом 3-5 дней) снимается опалубка и делается вертикальная гидроизоляция фундамента .

8) Производится обратная засыпка пазух крупным песком с послойным трамбованием.

9) Сооружается отмостка. Желательно (особенно при небольшой высоте фундаментной ленты) делать отмостку утеплённой. Эта мера дополнительно уменьшит силы морозного пучения, воздействующие на МЗЛФ зимой. Утепление производят экструдированным пенополистиролом.

Как уже говорилось в начале статьи, не допускается оставлять МЗЛФ незагруженным или недогруженным (здание построено не полностью) на зиму. Если всё же такое произошло, сам фундамент и грунт вокруг него нужно укрыть любым теплосберегающим материалом. Использовать можно опилки, шлак, керамзит, солому и т.п. Чистить снег на пятне застройке также при этом не нужно.

Возводить мелкозаглубленный ленточный фундамент в зимнее время года в промёрзшем грунте крайне не рекомендуется.

В комментариях к данной статье Вы можете обсудить с читателями свой опыт в строительстве и эксплуатации МЗЛФ либо задать интересующие Вас вопросы.

Мелкозаглубленный фундамент.

При воплощении проекта есть определенные положения, на которые опираются, задумывая, какого типа мелкозаглубленный фундамент выбрать. Если грунтовая масса непучинистая или слабопучинистая, то разумно использовать ленту. Обязательно создание песочной подушки или использование армирования присреднепучинистом или сильнопучинистом грунте. Обычно степень пучения не учитывают, так как она ни на что не влияет. На пучинистых грунтах возводят мелкозаглубленный фундамент, за исключением земельных участков, где зимой бывает сильное вспучивание. Хотя надо отметить некое отличие мелкозаглубленного фундамента на пучинистом грунте от других видов оснований. При возведении фундамента необходимо соблюдать правила:

1. При сооружении построек из кирпича или мелких блоков на слабопучинистойили непучинистой почве используют бетонный материал с толщиной 40-50 см. Онлайн калькулятор расчета веса арматуры для ленточного фундамента.

2. Для построек из кирпича или блоков, расположенных на сильнопучинистыхили среднепучинистых почвах, используют бетонные блоки с выпусками из арматуры, чтобы была возможность создать у стыков монолитную поверхность.

3. Средний или крупный песок используют в обустройстве подушки.

Простым приемом решается проблема с промерзанием земли.

После всех работ участок обсаживается кустарниками, функция которых – стянуть к себе снежную массу. Этот прием поможет уменьшить промерзание в несколько раз, по сравнению с незащищенной территорией. Благодаря обустройству мелкозаглубленного фундамента, есть возможность организовать небольшой подвал или погреб. С помощью откосов производится заглубление, при этом нужно придерживаться соотношения между длиной уступа и глубиной, которое должно быть 1 к 2. Если по технологии положено использовать железобетонные конструкции, то единственным недостатком будет высокая стоимость.

На пучинистых грунтах есть возможность создать незаглубленный фундамент, но тогда предстоит покупка дорогостоящих блоков и понадобится использование специализированной техники, которую тоже нужно будет оплатить. Не каждый, возводящий дом, может себе позволить это. Но как альтернативу можно использовать ленту из железобетона, которую можно построить прямо на участке. Для этого не потребуется ничего покупать и специально нанимать технику.

Как изготовить монолитные ленточные конструкции?

Мелкозаглубленный фундамент строится в определенном порядке, который нужно обязательно соблюдать. Сначала роется котлован с глубиной 0,5-0,7 м. Следующий этап – покрытие материалом для гидроизоляции боковых откосов ямы фундамента. Затем послойно засыпается песок, толщина слоя – 20-30 см. Надежная гидрозащита не даст песку заилиться, поэтому песок не перейдет в состояние пучинистого грунта. После этого наступает этап монтажа системы опалубки. Гидроизоляционный слой кладется на песочную подушку. Арматуровый прут помещается в опалубку, для этого достаточно четырех прутов с диаметром 1,2 см. Все заливается бетонной смесью. На незастывший бетон укладывается верхняя арматура. Чтобы в дальнейшем избежать проблем, нужно соединять арматуру без сварки, а путем вязки.

Читайте также:  Столбчатые фундаменты под колонны

Подушка из песка, ее назначение для мелкозаглубленного фундамента.

Песчаная подушка необходима для мелкозаглубленного фундамента, ее функция – для снижения показателя промерзания заменить пучинистую почву нанепучинистую. Песок выполняет много важных задач. Есть участки с высоким залеганием влаги, которая попадает в прослойку из песка и нельзя провести дренирование. Песок, залегающий в определенной области, увлажняется, происходит вспучивание. Казалось бы, должна измениться граница у несущей конструкции, но этого не происходит. Это не происходит из-за того, что замерзшая влага разгоняет ровно жидкость по всему периметру постройки. Весь процесс возможен благодаря особым свойствам песочной подушки, которая является водонепроницаемой.

Изгибная жесткость у сооружения на мелкозаглубленном фундаменте.

При всех хороших качествах мелкозаглубленного фундамента не удается избежать деформации. Чтобы этого не произошло, у строения должна быть высокая изгибная жесткость. Этого можно добиться, создав высокую надежную ленту, которая проармирована согласно всем нормам. Стеновые конструкции усилить изделиями из арматуры. Как вариант, разместить кладочную сетку в растворе. Можно армированный пояс установить выше уровня нахождения дверей и окон.

Запреты по возведению мелкозаглубленного фундамента.

Если мелкозаглубленный фундамент не нагружен, то его нельзя оставлять на всю зиму. Иногда нет возможности выполнить это условие, тогда по периметру основания временно возводится теплозащитное укрытие, для которого используют такие материалы как керамзит, опилки, вату и другое. Такой слой не дает фундаменту промерзнуть. Снежная масса сама может выступить в роли неплохого изолятора.

Нельзя закладывать на мерзлую основу несущие конструкции мелкозаглубленного фундамента. Такие основания возводятся зимой только на территории, где влага залегает глубоко. Перед проведением работ должен оттаять замерзший грунт. Пазухи нужно заложить строительным материалом.

Степень надежности фундамента во многом зависит от свойств грунта под будущей постройкой и от соблюдения всех норм и технологий при возведении фундамента. Мелкозаглубленный фундамент – этот вид возведения более экономичен, чем возведение заглубленного фундамента, поэтому такой вид широко практикуется в индивидуальном строительстве.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент для дома своими руками

Мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ) применяют при строительстве малоэтажных зданий из легких штучных строительных материалов. Относительно простая конструкция, небольшой расход материалов и высокий уровень надежности делает его применение технически оптимальным и экономически выгодным решением.

Конструкция такого типа может быть изготовлена с откапыванием котлована по всему периметру строящегося дома или рытьем траншей выше точки промерзания по осям несущих стен и перегородок. Ширина и глубина траншеи определяются расчетом (представлен в виде галереи ближе к концу статьи).

МЗЛФ может быть монолитным железобетонным или собранным из отдельных бетонных блоков заводского изготовления. Допускается применение каменной бутовой кладки или полнотелого глиняного кирпича, но самой долговечной и надежной конструкцией является железобетонный монолит.

Схема МЗЛФ.

Условия применения мелкозаглубленной конструкции

Устройство ленточного бетонного фундамента мелкого заложения (ФМЗ) при строительстве дома будет целесообразным в случае:

Нижняя точка фундаментной конструкции всегда располагается выше уровня предельного промерзания на глубине не более 1500 мм. При этом, чем больше ширина основания, тем большую весовую нагрузку оно способно нести. Малое заглубление МЗЛФ позволяет ему подниматься вместе с домом при зимнем вспучивании грунта, оставаясь при этом целым.

Пониженные несущие характеристики несколько сужают возможный спектр применения конструкции и позволяют использовать устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента лишь в случае возведения домов из легких строительных материалов, к которым относят:

  • древесину;
  • блоки из ячеистых бетонов;
  • каркасно-щитовые изделия;
  • облегченную кладку из пустотного кирпича.

Ширина подошвы в зависимости от материала здания.

Не следует применять МЗЛФ для строительства домов большой площади. Глубина промерзания грунта под полом таких зданий будет меньше, чем на прилегающей территории. В результате зимнее вспучивание будет неравномерным, что может привести к разрушению конструкции.

Использование МЗЛФ запрещено на глиняных, торфяных и сапропельных грунтах.

Условия для расчета конструкции фундамента

Для того, чтобы выполнить расчет МЗЛФ и определить глубину заложения и ширину ленты, следует обязательно учитывать:

  • тип грунтов до глубины расчетной точки промерзания;
  • уровень грунтовых вод;
  • глубину промерзания;
  • распределение весовой нагрузки на фундамент;
  • перепады высот на участке застройки;
  • расчетную глубину заложения, которая равна расстоянию от нижней точки основания до нулевой отметки здания.

Глубина возможного промерзания грунта может быть определена по СНиП 23-01-99* «Строительная климатология».

При значительных перепадах высот устройство МЗЛФ конструктивно невозможно. В этих случаях потребуется выравнивание площадки или возведение фундамента другого типа.

Воздействующая на фундамент весовая нагрузка складывается из постоянной и переменной составляющей. К переменной относят снеговую и ветровую нагрузку, вес инженерного оборудования, мебели, сантехники и т.п. Для определения постоянной весовой составляющей учитывают высоту здания, используемые материалы, конструкцию кровли и перекрытий, другие конструктивные особенности.

Для быстрого исполнения расчетной части рекомендуется использовать онлайн калькулятор МЗЛФ.

Расчет конструкции

Железобетонный монолит фундамента возвышается над поверхностью земли и опирается на подушку, состоящую из слоя утрамбованного щебня покрытого слоем песка.

В зависимости от климатических условий, глубина заложения МЗЛФ на пучинистых грунтах определяется требованиями СНиП II-Б1-62 и равна:

  • при промерзании до 1 метра – не менее 500 мм;
  • до 1,5 метра – 750 мм;
  • более 1,5 метра – 1000 мм.

Поэтому строители обычно делают расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента, принимая глубину заложения, как величину, равную глубине промерзания, с вычетом 20-25%. При соблюдении этого условия фундамент для дома сможет свободно подниматься без разрушения при вспучивании грунта.

Высота цоколя над поверхностью земли может достигать четырехкратной ширины, но не должна превышать размеров подземной части фундамента.

Ширина конструкции под несущими стенами равна математическому отношению весовой нагрузки (т/м) к расчетному сопротивлению грунта (т/м2), величина которого приведена в таблицах СНиП 2.02.01-83.

Толщина щебеночно-песчаной подушки определяется по формулам и таблицам приведенных в СНиП «Основания и фундаменты». Она зависит от степени вспучивания грунта, теплового режима здания и материала стен.

Расходы на устройство МЗЛФ

Как показывает практика, стоимость устройства мелкозаглубленного фундамента своими руками зависит от его размеров, конструкции, возвышения над уровнем земли, количества перемычек и некоторых других факторов. Средняя цена составляет 5-6 тыс. руб. за погонный метр.

Монтаж монолитного железобетонного МЗЛФ

После произведенных расчетов конструкции и изготовления проекта можно начать делать мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками. Работа по устройству МЗЛФ состоит из нескольких этапов, которые будут расписаны в виде пошаговой инструкции:

  • подготовительного;
  • разметочного;
  • земляных работ;
  • устройства щебеночно-песчаной подушки;
  • установки опалубки;
  • армирования;
  • заливки бетона;
  • устройства цоколя;
  • устройства гидравлической и тепловой изоляции;
  • подсыпки песка и устройства отмостки.

Для выполнения работ вам потребуются следующие материалы:

  • песок и щебень;
  • цемент М400 или М500;
  • стальная арматура диаметром 8 и 12 мм;
  • вязальная проволока;
  • доски для опалубки или готовые щитовые элементы;
  • битум и битумный праймер;
  • кирпич для выравнивания цокольной части.

При устройстве тепловой изоляции ФМЗ можно использовать пенополистирол, который закрепляется на клею и пластиковых гвоздях.

Подготовительный этап

К подготовительным работам относят расчистку и возможное выравнивание строительной площадки. При этом корчевание пней и кустов должно осуществляться вместе с корнями, чтобы исключить возможность их прорастания в будущем.

К месту производства работ нужно доставить все необходимые материалы и обеспечить их хранение таким образом, чтобы исключить порчу от неблагоприятных внешних воздействий.

Разметка

Для выполнения правильной и точной разметки лучше всего использовать строительный нивелир и измерительную рулетку длиной не менее 10 метров. При помощи нивелира вы сможете легко определить необходимые направления углов поворота фундаментной ленты. Это особенно важно при сложной конфигурации.

Для натяжения разметочного шнура необходимо изготовить маячки и колышки. Маячок — это П-образная деревянная конструкция из двух кольев и поперечной перекладины, ширина которой должна быть больше ширины фундамента.

Первоначально натянутые шнуры должны проходить по краю внешней стенки МЗЛФ, а после окончания земляных работ, перед установкой опалубки, их нужно натянуть и по внутренним контурам.

Проверка разметки осуществляется путем измерения диагоналей внутри всех прямоугольников. Они должны быть равными как для наружных несущих стен, так и для перегородок.

Выкапывание траншеи

Требуемая глубина траншеи равна сумме заглубления железобетонного монолита и высоты опорной подушки. Она определяется расчетом, о котором было рассказано выше.

Для средней полосы России наиболее часто применяется конструкция с толщиной подушки 200 мм и заглубленной частью фундамента в 300 мм. В этом случае глубина траншеи составляет 500 мм.

Для того, чтобы исключить осыпание грунта и иметь возможность доступа к поверхности при проведении гидроизоляционных работ, необходимо сделать небольшие откосы на 150-250 мм. Ширину дна принимать на 200-300 мм шире, чем нужно для самого фундамента.

Опорная подушка под фундамент

В качестве подушки можно использовать готовые щебеночно-песчаные смеси (ЩПС), которые продаются на строительном рынке для выполнения дорожных работ.

Другой вариант заключается в послойной засыпке щебня и песка, с тщательной трамбовкой каждого слоя. При этом щебень должен составлять не менее ¾ от общей толщины.

После устройства подушки ее поверхность необходимо покрыть геотекстилем.

Этот нетканый материал способен пропускать влагу только в одном направлении и защитит фундамент от ее воздействия.

Кроме того, геотекстиль остановит возможное прорастание растений в сторону бетонной части мелкозаглубленного основания дома.

Слой щебня.

Устройство опалубки

Конструкция опалубки для мелкозаглубленного ленточного монолитного фундамента устанавливается вертикально, на всю высоту заливки бетонной смеси. При этом часть ее будет находиться выше уровня земли. Следует учесть, что бетон заливается не на всю высоту фундамента, поскольку следует оставить пространство для выравнивающего слоя из полнотелого красного кирпича.

Для сборки опалубки можно использовать доски или готовые мелкощитовые конструкции заводского изготовления, которые можно взять напрокат и не расходовать средств на приобретение пиломатериалов.

Верхняя часть опалубочных стенок необходимо соединить между собой поперечинами, а сами стенки подпереть наклонными откосами через каждые полметра. Это сделает конструкцию более прочной и не даст ей развалиться под давлением бетонной смеси.

Читайте также:  Фундамент без заглубления

Не забудьте установить гильзы из металлических или асбестоцементных труб. Они потребуются для ввода инженерных коммуникаций в здание. Поскольку МЗЛФ не является стабильно устойчивой конструкцией, диаметр гильз необходимо принимать не менее 200 мм.

Опалубка.

Армирование конструкции

Металлическая арматура в несколько раз увеличивает прочность фундамента и обеспечивает его сохранность даже в самых тяжелых условиях эксплуатации. Из металлических прутов с помощью вязальной проволоки необходимо связать блоки с продольными, вертикальными и горизонтальными струнами и уложить их внутрь опалубки. При этом нижние продольные струны не должны касаться дна траншеи.

Допускается соединение прутов при помощи сварки, но такая технология сложнее и при нагреве снижает уровень закалки металла. Рекомендуемый диаметр продольный прутов 12 мм, вертикальных и поперечных 8 мм. После установки армирующих блоков внутрь опалубки можно приступить к заливке бетонной смеси.

Схемы армирования. Армирование.

Заливка бетона в конструкцию МЗЛФ

Существует два варианта приготовления бетонной смеси. Ее можно заказать и купить готовую или сделать самостоятельно. Объемный состав смеси из цемента песка и щебня определяется, как 1 : 2,5 : 4 для цемента М400 и 1 : 3 : 5 для цемента М500.

Уплотнение бетона лучше всего производить погружным строительным вибратором. При его отсутствии можно использовать ручную трамбовку, но в этом случае бетон следует заливать слоями по 30-50 мм и уплотнять каждый отдельный слой.

Таким образом вы сможете выгнать все пузырьки воздуха и обеспечить необходимую прочность материала.

В случае твердения залитого бетона при жаркой и сухой погоде, фундамент рекомендуется накрыть полиэтиленовой пленкой и периодически поливать его водой. Время твердения до начала каменной кладки составляет не менее 4-х суток.

Защита фундамента

Для защиты бетонной монолитной конструкции от воздействия влаги, которая может привести к постепенному разрушению, ее поверхности покрывают горячим битумом и оклеивают гидроизолом. Первоначально бетон обрабатывают битумным праймером, который используется в качестве грунта, а после этого наносят гидроизоляционные слои.

Утепление фундамента уменьшает тепловые потери здания в холодное время года и предотвращает возможность замерзания влаги внутри монолитной железобетонной конструкции. Установка утеплителя является рекомендованным, но необязательном условии выполнения работ. На мы завершаем наше руководство по возведению ленточного фундамента малой глубины заложения своими руками.

Схематичное изображение в разрезе: утеплитель идет по всей вертикальной стенке ленты совмещенной с цоколем. Закрывается облицовкой. Утеплитель также должен располагаться под отмосткой. Фото утепления.

Видео по теме

Расчет ленточного мелкозаглубленного фундамента: особенности конструкции

Фундаменты мелкого заложения относятся к ленточному типу основания, который наиболее часто применяется в частном домостроении.

Устройство мелкозаглубленного армированного ленточного фундамента.

Основным преимуществом мелкозаглубленного фундамента является существенно меньшая затрата материала на его изготовление.

Мелкозаглубленная конструкция основания: особенности применения

Варианты конструкций мелкозаглубленных фундаментов.

Такой вид можно применять для строительства именно сравнительно легких частных строений. Это могут быть строения с использованием легких материалов для изготовления стен и перекрытий, имеющих достаточную для этого прочность. Это пенобетон и газосиликатный бетон. Выполнив соответствующие прочностные расчеты для мелкозаглубленного фундамента на них можно сооружать бревенчатые, каркасно-щитовые и дома из деревянного бруса. Эти материалы используют для возведения зданий в три этажа.

Мелкозаглубленными такие фундаменты называют потому, что армированная бетонная лента размещена так, что ее низ находится намного выше глубины промерзания грунта. Это существенно меняет принципы расчета конструкции, потому что на такое основание оказывают воздействие силы его пучения в зимний период. Поэтому их и следует применять на непучинистых или слабопучинистых почвах.

В процессе промерзания в зимний период грунт начинает увеличиваться в объеме. При этом степень увеличения объема зависит от количества содержащейся в нем воды. Физика этого процесса состоит в том, что лед занимает больший объем, чем занимала вода, из которой он образовался. Увеличение же объема может происходить в основном только в сторону поверхности почвы.

Вернуться к оглавлению

Какие грунты пригодны для мелкозаглубленного фундамента

Схема утепления мелкозаглубленного фундамента.

Степень увеличения объема зависит также от гранулометрического состава, от количества влаги, которое может содержать тот или иной вид грунта и от глубины залегания грунтовых вод, которые могут как по капиллярам подниматься в верхние слои земли. Также большую роль играет глубина промерзания поверхности.

По степени увеличения объема в процессе замерзания грунты делят на пять групп:

  • сильнопучинистые;
  • среднепучинистые;
  • слабопучинистые;
  • условно непучинистые;
  • непучинистые.

На грунтах, относящихся к последним трем группам, и можно применять предлагаемый вид фундамента.

Прежде чем осуществлять расчет фундамента, необходимо определить, к какой группе относится грунт, на котором предполагается стройка, — супесь, суглинок или глина. При этом учитывается их несущая способность, которая, в свою очередь, зависит от пористости почв. Для предварительного ориентирования следует узнать природную влажность земли и уровень подземных вод на период холодного периода. При этом следует учитывать некоторые характеристики местных почв (пластичность, например), расчеты которых может выполнить только специалист.

К слабопучинистым и условно непучинистым грунтам относятся супеси, если глубина залегания грунтовых вод находится от глубины промерзания не менее чем на 1,5 м. Для суглинка, в зависимости от пластичности, эта величина не должна составлять 2-2,5 м; для глины — 3 м.

К непучинистым грунтам относятся скальные и песчаные виды, независимо от их природной влажности и глубины залегания подземных вод.

Вернуться к оглавлению

Особенности расчета мелкозаглубленного фундамента

Расчет мелкозаглубленного фундамента.

Данное бетонное основание представляет сплошную ленту прямоугольного или трапецеидального сечения, одинакового по всей длине фундамента. Такое же сечение должны иметь и его внутренние части. Если верхняя сторона трапеции определяется поперечным сечением стены и обычно составляет 35‑40 см, то для расчета нижней стороны необходимо знать несущую способность грунта, Qгр. Для хорошо уплотненной супеси и суглинков Qгр=3,5 кг/см2 , для хорошо уплотненной глины Qгр=6 кг/см2, но отметим, что глина более всех почв подвержена морозному пучению.

От значения несущей способности грунта и зависит опорная площадь фундамента и, следовательно, нижняя сторона трапеции поперечного сечения. Она должна быть такой, чтобы выполнялось условие:

где Рдома — вес дома и абсолютно всего, что может в нем находиться, кг;
SН.Ч — опорная площадь фундамента, см2;
Qгр — несущая способность грунта, кг/см2.

Расчет начинаем, исходя из условия SН.Ч = SВ.Ч. Зная периметр строения и размещение несущих стен внутри его, а также толщину основания в верхней его части, определить площадь всей поверхности (SВ.Ч) труда не составит. Теперь следует проверить выполнение условия (1), подставив вместо SН.Ч. значение SВ.Ч. Если условие выполняется, значит, ширина нижней части фундамента должна быть такой же, как и верхней.

При невыполнении условия (1) необходимо выполнить расчет площади основания, SН.Ч, предварительно увеличив, например, на 1 см ширину основания. Такие расчеты выполнять до тех пор, пока не будет выполнено условие (1).

Вернуться к оглавлению

Как работает мелкозаглубленный фундамент

Мелкозаглубленный фундамент может использоваться не только как основа для строений, но и как основа для заборов.

На ленточный фундамент, расположенный выше уровня промерзания, со стороны грунта действуют вертикальные силы в местах, которые заранее предусмотреть невозможно. Если эти силы равномерно распределены по всей его площади, то вся жесткая конструкция будет подниматься и опускаться, не нарушая параллельности. В итоге отсутствуют перекосы, и конструкция сохраняет четкость первоначальных форм.

Но такая ситуация маловероятна. В противном случае в результате неравномерного распределения сил фундамент может оказаться с небольшим наклоном, и в отдельных его пролетах по периметру могут возникнуть изгибающие моменты.

Для долговечной службы основания в таких условиях необходим правильный расчет и строжайшее соблюдение строительных норм. Обязательно должна быть выполнена песчаная и щебеночная подушка, толщиной не менее 20 см каждая, и, следовательно, необходимо выполнить расчеты глубины и ширины траншеи.

Именно такая подушка может обеспечить более равномерное распределение сил, воздействующих со стороны грунта на фундамент. Исключить намокание песка возможно, если дно и бока траншеи выложить рубероидом. Он станет надежной водоотталкивающей прослойкой.

Вернуться к оглавлению

На что следует обратить внимание

Необходимо определиться с толщиной и количеством арматуры вязальной проволоки на ленточный фундамент, если предполагают армировать бетон без применения сварки. Решающее значение имеет и марка бетона.

Важен не только расчет конструкции, важна и ее защита от поверхностных вод (дождь, таяние снега). В самом начале планировки участка под строительство необходимо предусмотреть, чтобы уклон территории в сторону от фундамента составил не менее 3 см на 1 м.

В процессе строительства желательно пользоваться готовым заводским бетоном. Это позволит выполнить заливку всей конструкции так, чтобы она затвердевала одновременно. Вместо того чтобы уплотнять бетон вручную, следует пользоваться вибратором.

Возведение всего сооружения желательно закончить до наступления холодов. Если это сделать невозможно, то фундамент на зиму следует утеплить, укрыв его любым защитным слоем. Это может быть солома, шлак или опилки.

По возможности необходимо произвести утепление ленточного фундамента мелкого заложения. Для этого можно покрыть площадь вблизи отмостка дерном, хороши будут и небольшие кустарники, способствующие задержанию снега. При строительстве отмостка под ним уложить слой керамзита толщиной 20-30 см. Вместо керамзита можно по всему периметру здания уложить экструдированный полистирол.

Кажущаяся простота мелкозаглубленного ленточного фундамента обманчива. В действительности расчет такой конструкции нисколько не проще, чем любого иного типа, а для компенсации воздействия сил пучения практически не существует надежных рекомендаций. Единственное, что можно предложить, чтобы уменьшить промерзание почвы, каким-то образом утеплить территорию вокруг дома. Для определения характеристик грунта целесообразно воспользоваться услугами специалиста.

Ссылка на основную публикацию