Высота ленточного фундамента для дома

Разновидности

Во всех сферах, начинании жизнедеятельности человека, основа — значимое условие. Без крепких убеждений далеко не уедешь, поэтому стоит отнестись серьезно к начальному этапу, уделив ему время и постараться сильно не экономить на деньгах, чтобы не нажить себе неприятных проблем. Нагрузка, приходящаяся на опору намеченного жилища, давит с такой же тяжестью и на землю под ним.

Метод расчета

Самая популярная и часто выбираемая из вариаций для оснований под кирпич, бетон или камень, вследствие своей прочной устойчивости. Сооружается в виде широкой железобетонной полосы, простирающейся под наружными и внутренними стенами. Подойдет для коттеджей с обустроенными подвальными комнатами.

Высота фундамента под дом напрямую зависит от доли запаса воды, содержащегося в земле. Чаще всего, идеальная величина находится в рамках от 0,8 до 1 метра. Но при каменистой поверхности, глубину можно сократить.

Но если подобное произошло, не забудьте обязательно утеплить ее теплоизоляционными материалами, такими как опилки, шлаковата или керамзит.

Гидроизоляционный слой. Он наносится на внешнюю поверхность уже сооруженного основания. Учитывая, что гидроизоляция делается из различных материалов, дополнительная ширина котлована может отличаться. Самый тонкий слой гидроизоляции получится, если использовать обмазочные составы.

Теплоизоляция. Ее рекомендуется использовать, если будущий этажный дом проектируется с подвалом или техническим этажом, где прокладываются теплотрассы и канализация. Тогда теплоизоляция существенно снизит расходы на обогрев дома, но ее рекомендуется устанавливать на идеально выровненные поверхности основания. А это также дополнительная ширина ленты.

Минимальная ширина ленты должна быть не меньше ширины стены, которая на него опирается. Учитывается общая ширина пеноблоков, вместе с утеплителем, внешней и внутренней отделкой. Лучше сделать ширину основания на 10–15 см больше планируемой толщины стены.

Высота фундамента над землей = ширина фундамента х 4

Надземная часть ленточного фундамента не должна быть больше подземной части. Высоту надземной части обычно делают меньше подземной части либо одинаковой.

Заложение основания для любого дома, будь он из пеноблоков, кирпича, дерева или других материалов – дело очень ответственное. Но если сделать правильные расчеты, можно будет не переживать за долговечность постройки.

Ленточный фундамент можно рассчитать двумя способами: по несущей способности грунтов под подошвой и по их деформации. Более прост первый способ. Его и рассмотрим.

Мы точно знаем, что первым строится фундамент. Но проектируется он в последнюю очередь. Его задача передать нагрузку от дома. А ее мы будем знать лишь после того, как определимся с типом всех строительных материалов и их объемов. Так что до начала расчета фундамента необходимо:

• начертить план всего здания со всеми простенками;
• решить, нужен или нет подвал, и какой он должен быть глубины, если нужен;
• знать высоту цоколя и материал, из которого он будет сделан;
• определиться с типом и толщиной используемых материалов для утепления, ветрозащиты, гидроизоляции, отделки как внутри, так и снаружи.

По всем используемым во время стройки материалам нужно найти их удельный вес. Желательно составить таблицу: работать будет проще. Только после этого можно приступать к расчету.

Ленточный фундамент чаще всего делают монолитным или сборным бетонным. Намного реже сегодня делают кирпичные или бутобетонные ленты: они менее надежны, но при этом для их строительства требуется большее количество материала, хотя стоимость его может быть меньше.

Условно расчет ленточного фундамента можно разбить на несколько этапов:

• Определение нагрузки на фундамент.
• Выбор параметров ленты.
• Корректировка в зависимости от условий.

Теперь обо всех этапах подробнее.

Третий — длина — известен. Это сумма длин всех стен, под которыми будет закладываться фундамент.

Глубина заложения во многом определяется в зависимости от типа находящихся под подошвой грунтов. Общие рекомендации можно найти в таблице, а описание определения глубины заложения  читайте в статье «Какой глубины должен быть фундамент».

Пусть мы примем, что глубина залегания фундамента для наших условий — ниже уровня промерзания грунта, высота цоколя — 20 см. Грунт промерзает в нашем регионе на 1,4 м. По рекомендациям фундамент должен находится на 15 см ниже уровня промерзания. Получаем общую высоту: 1,4 м 0,2 м 0,15 м = 1,75 м.

Теперь нужно рассчитать ширину ленточного фундамента. Она зависит от расстояния, на котором находятся стены и материала, из которого будем его строить. Рекомендованные значения  приведены в таблице.

Теперь нужно найти, с какой силой будет давить дом на фундамент. Для этого общую массу дома (масса всех элементов полезная нагрузка снеговая) делим на площадь фундамента.

Площадь ленточного фундамента находим умножив ее длину на выбранную в предыдущем пункте ширину. Потом общую нагрузку от дома делим на площадь фундамента в квадратных сантиметрах. Получаем удельную нагрузку на каждый квадратный сантиметр ленточного фундамента.

Пример. Пусть нагрузка от дома 408000 кг, площадь ленточного фундамента (длинна 4400 см, ширина 30 см)  — 132000 см2. Разделив эти значения, получаем: на каждый сантиметр давит 3,09 кг.

Теперь необходимо узнать, выдержат ли грунты под подошвой фундамента это значение. Любой грунт в состоянии выдержать какое-то давление. Эти значения просчитаны и занесены в таблицу. Находим тип грунта под подошвой фундамента (определяется геологическими исследованиями) и смотрим его удельную несущую способность.

Если несущая способность грунта больше чем нагрузка от дома, все выбрано правильно. Если нет, необходимо вносить корректировки.

Сбор нагрузок на фундамент

Расчет нагрузок на вверх (обрез) фундамента собирается на 1 погонный метр фундамента: ширина ленты на1 метр ленты. Расчет производится в кН/м. 10кН/м = 1 т/м Данный параметр необходим для расчета ширины ленты.

Выбираем данный пункт меню, если у вас посчитаны вертикальные нагрузки на 1пм ленты.

Данный раздел в разработке.

Указываем вертикальную нагрузку на 1пм ленты.  Важно! Нагрузки считаем без учета фундамента.

На этом этапе суммируется масса всех строительных материалов, которые используются для строительства:

• стен — внешних и внутренних (берется площадь общая, не учитывая вырезы на двери и окна);
• перекрытий пола и материалов для него;
• потолка и потолочного перекрытия;
• стропильной системы и кровельных материалов;
• лестниц и других внутренних элементов дома;
• наружной тепло- ветро- изоляции и отделки;
• цоколя и фундамента (для начала — ориентировочно);
• крепежа (гвозди, саморезы, шпильки и т.д.)
  

  Таблица усредненных нагрузок от разных типов узлов дома. ее можно использовать на предварительном этапе — когда вы оцениваете примерный уровень затрат

Как уже говорили, к этому моменту уже должен быть готов план здания с более-менее точными размерами. Расчет массы используемых строительных материалов несложен: находите площадь, на которой он будет расположен, умножаете на удельный вес, получаете массу.

Если рассчитываемый элемент прямоугольный, его площадь находите, перемножив длину сторон. Если считаете в метрах, получаете м2. Умножив на толщину материала в тех же единицах (в метрах) получаете объем в кубометрах — м3. Так работать будет удобнее: большая часть удельной массы стройматериалов дается в килограммах на кубометр (кг/м3). Перемножив найденный объем с удельным весом материала получаете массу материала для этой плоскости.

Чтобы стало понятнее, приведем пример. Посчитаем сколько весить будет стена из профилированного соснового бруса 150*150 мм, с обшивкой из липовой вагонки толщиной 14 мм, обрешетка из соснового бруска 50*20 мм. Стена длиной 4 м и высотой 2,8 м.

Удельный вес закупленного соснового бруса (может быть разным) 570 кг/м3, вагонки 530 кг/м3, бруска 510 кг/м3.

Площадь стены: 4 м * 2,8 м = 11,2 м2.

Объем бруса в стене будет 11,2 м2 * 0,15 м (толщина бруса) = 1,68 м3.

Умножив объем на удельный вес бруса, получим массу стены: 1,68 м3 * 570 кг/м3 = 957,6 кг.

Теперь находим объем вагонки на стене: 11,2 м2 * 0,014 м (толщина вагонки) = 0,16 м3.

Сколько весит вагонка узнаем, умножив ее удельный вес на объем: 0,16 м3 * 530 кг/м3 = 84,6 кг.

Количество обрешетки считают по-другому: определяем сколько планок прибивается. Мы будем прибивать обрешетку вдоль с шагом 60 см. Получится 5 планок длиной 4 м. Погонных метров всего будет 20. Теперь находим объем: 20 м.п. * 0,05 м * 0,02 м = 0,02 м3.

Теперь находим массу обрешетки: 0,02 м3 * 510 кг/м3 = 10,2 кг.

Теперь находим массу всех материалов для стены: 957,6 кг 84,6 кг 10,2 кг = 1052,4 кг.

Думаем, принцип понятен. Но считать так каждую стену долго. Дальше можно сделать проще: определить, сколько весит один квадратный метр стены, затем найти площадь всех стен, имеющих такую же отделку и получить общую их массу.

Мы рассчитали, что масса стены площадью 11,2 м2 будет 1052,4 кг. Получается, что один квадрат весит 1052,4 кг / 11,2 м2 = 93,96 кг/м2.  Теперь посчитав, площадь всех стен с такой отделкой, можем найти их общую массу. Пусть общая их площадь 42 м2. Тогда весить они будут 42 м2 * 93,96 кг/м2 = 3946,32 кг.

По такой методике находите массу всех перечисленных элементов. Если они имеют сложную геометрию, разбиваете их на простые фигуры и так определяете площадь. С остальным проблем быть не должно.

Кроме стройматериалов на фундамент будет давить вся обстановка в доме: мебель, техника, люди и т.д. Считать все это очень уж долго, так что при планировании принимают, что на один квадратный метр площади полезная нагрузка  составляет 180 кг/м2. Чтобы узнать общую полезную нагрузку дома, его площадь (всех этажей) умножаете на эту цифру.

Снеговая нагрузка

В большинстве регионов необходимо еще учитывать нагрузки на фундамент от снега. Снеговые нагрузки определены по регионам (смотрите фото), их значения приведены в таблице.

Но так как кровли разные, а них скапливается разное количество снега. Потому в зависимости от угла ската применяются коэффициенты:

• угол наклона меньше либо равен 25° — коэффициент равен 1 (снеговая нагрузка берется из таблицы без изменений);
• угол наклона больше либо равен 60° — коэффициент равен 0 — снеговая нагрузка не учитывается.

Во всех остальных случаях (угол наклона кровли от 25° до 60°) значения выбирают от 0 до 1 (строят график и по нему определяют коэффициент).

Как рассчитать снеговую нагрузку на кровлю? Вы нашил свой регион, знаете среднюю нагрузку на квадрат кровли, определили коэффициент. Теперь необходимо общую площадь кровли умножить на все эти цифры.

Пример: пусть снеговая нагрузка в регионе 180 кг/м2, общая площадь кровли 65 м2, коэффициент учета угла ската кровли 0,82 (угол наклона около 30°). Находим снеговую нагрузку: 65 м2 * 180 кг/м2 * 0,82 = 9594 кг.

Эту нагрузку необходимо будет добавить к массе дома и его полезной нагрузке.

Чтобы быть уверенным в точном анализе типа грунта и правильности выбора фундамента дома из бруса, лучше всего заказать проведение инженерно-геологических изысканий в специализированной фирме. Её специалисты смогут сделать правильное заключение о несущей способности грунта, его склонности к вспучиванию и других характеристиках. После исследования они выдадут письменное заключение с рекомендацией относительно подходящего основания.

Чтобы сэкономить средства можно провести исследование самостоятельно. Для этого нужно:

• пробурить на участке несколько скважин (минимум 4 – по одной на каждом углу будущего дома);
• во время бурения замерять слой плодородной почвы, который будет сниматься перед рытьём траншеи;
• взять образцы грунта с каждых 30 см скважины;
• измельчить до однородной фракции каждый образец;
• залить водой, перемешать и дать отстояться;
• песок быстро осядет на дно, а глина остаётся в виде суспензии несколько часов.

Зная объем образца, разведенного в воде, можно более-менее точно определить процентное соотношение разных видов почв (о них чуть ниже).

Ещё один способ визуальной оценки грунта – скатать из него ладонями колбасками. Если преобладает песок, колбаски будут рассыпаться. А если много глинистых пород, колбаски будут эластичными, а после высыхания – очень твёрдыми. Илистые почвы скатываются в колбаски, но очень хрупкие после высыхания.

Преобладание глинистых пород говорит о том, что зимой грунт будет вспучиваться и оседать весной. В Московской области преобладают именно глинистые почвы и суглинки, что нужно учитывать при выборе глубины и ширины фундамента, особенно при возведении двухэтажного дома (из бруса, пеноблоков или кирпича – не суть важно).

Шаг1. Параметры проектируемого фундамента

Чтобы определиться с оптимальной высотой основания, рекомендуется разобраться, для чего в принципе необходимо поднятие его над поверхностью почвы:

• видимая часть считается цокольной. Естественно, что цельное здание обладает лучшими показателями, чем состоящее из составных элементов;
• наружные стены объекта получают защищенность от воды. Ведь даже имеющаяся отмостка не гарантирует стопроцентного отвода влаги. Созданный промежуточный слой, минимальная высота которого равна двадцати сантиметрам, минимизирует подобное влияние;
• на высоту фундамента над землей оказывает влияние подвал. В данном случае рассматриваемый нами параметр определяется на этапе проектирования;
• в случаях строительства свайных и столбчатых фундаментов их надземная часть тоже составляет два десятка сантиметров и более. Такая необходимость вызвана тем, чтобы исключить влияние пучинистого грунта на целостность объекта. Если участок имеет уклоны, надземное расстояние может быть увеличено;
• выполняя расчеты, необходимо учесть, что здание дает усадку, вызванную характеристиками грунтового состава и весом самого сооружения.

Если вам неизвестна ширина проектируемого фундамента, либо вы хотите узнать минимально допустимую ширину фундамента , то выбираем данный пункт меню.

В данном калькуляторе ширина подошвы фундамента и обреза (верхнее основание фундамента) совпадают.

Расчет ширины фундамента будет осуществлен методом последовательных приближений. Существует несколько способов его реализации. Был выбран самый долгий (если считать в ручную), но самый простой в понимании способ. Изначально определяется расчетное сопротивление грунта основания [R] и среднее давление по подошве фундамента [p] при ширине фундамента равном 0.

Если ширина фундамента задана конструктивно, то выбираем данный пункт меню.

В результате невыполнения условия [plt;=R] при заданной ширине калькулятор выдаст предупреждение и отобразит минимально допустимую ширину фундамента, при которой данное условие будет выполняться.

Если выбран пункт меню «Ширина фундамента известна (задана конструктивно)» – вносим значение.

Если выбран пункт меню «Ширина фундамента неизвестна (определяется методом последовательных приближений)» – поле становится не активным. Единица измерения – метры.

Вносим значение глубины заложения фундамента. Единица измерения – метры.

Глубина заложения фундамента, как правило, является расстоянием от уровня планировки до подошвы фундамента.

Глубина заложения фундамента будет завесить от 4 основных факторов:

1. Геологического. В качестве основания необходимо использовать прочный слой грунта. Необходимо предусмотреть погружения фундамента на 10-15см в несущий слой грунта.
2. Конструктивного. Глубина заложения спроектирована с учетом конструктивных особенностей здания (сооружения): наличие подвала, подполья, подводка коммуникаций и др.
3. Климатического. Зависимость от глубины промерзания грунта. Для расчета данного показателя можно воспользоваться калькулятором: Расчет нормативной и расчетной глубины промерзания грунта.
4. Гидрогеологического. Зависимость между уровнем подземных вод и расчетной глубиной промерзания грунта.

В загородном строительстве используется два основных типа фундамента: мелкозаглубленный (МЗЛФ) и заглубленный ниже глубины промерзания грунта.

Для расчета МЗЛФ можно воспользоваться некоторыми методиками. Для примера книга Сажина: Не зарывайте фундаменты вглубь. Средняя глубина заложения: 0.5м Достоинства данного типа: меньший расход бетона, меньшее влияние касательных сил при пучении грунта (для пучинистых грунтов).

Вносим значение высоты фундамента. Единица измерения – метры.

При известной глубине заложения фундамента определяем высоту надземной части и складываем обе величины. Высота надземной части задается конструктивно.

Если нагрузка, передаваемая через ленточный фундамент, для данных грунтов велика, выхода два: использовать при строительстве более легкие материалы или увеличить ширину ленты.

Изменение материала очень трудоемко: часто изменение одного материала тянет за собой цепочку изменений параметров целого ряда других. В результате расчет массы приходится переделывать. Потому чаще увеличивают толщину ленты в фундаменте. Этим увеличивается уменьшается удельная нагрузка. Но слишком широкий ленточный фундамент (шире 60 см), особенно глубокого заложения,  невыгоден экономически: большой расход материала и трудозатараты. В этом случае необходимо сравнивать стоимость нескольких типов фундамента.

Не забудьте после изменения ширины ленты пересчитать ее массу и соответствующим образом откорректировать массу строения.

О расчете арматуры для ленточного фундамента читайте тут. 

Столбы

Надежная и недорогая модификация, хорошо подходящая для строений, без подвала. Выглядит, как отдельно вкопанные столбики, установленные в местах, пересечения стен помещения на небольшом расстоянии один от другого, с заполненным песком или щебнем пространством между ними.

Как правило, минимальная высота фундамента варьируется в пределах 40-50 сантиметров. Это превосходное решение для деревянных и малоэтажных построек. Выигрывает в цене, в сравнении с предыдущим конкурентом.

Как рассчитать кубатуру фундамента

Учитывать массу фундамента лучше рассчитывая его объем: эта цифра вам пригодится при заливке фундамента: будете знать, сколько заказывать бетона или сколько материалов потребуется закупить.

Все исходные данные уже известны: высота, ширина и длина ленты. Их перемножаете, получаете кубатуру фундамента.

Например, посчитаем объем фундамента для рассчитанной ранее ленты: длинна 44 м, ширина 30 см (0,3 м), высота 1,75 м.  Перемножаем: 44 м * 0,3 м * 1,75 м = 23,1 м3. Фактически расход, скорее всего, будет немного больше: порядка 25 кубов. На эту цифру и ориентируйтесь при заказе бетона.

Влияние высоты

Глубина посадки основания играет многозначительную роль. Она защищает косметическую отделку комнат от механических повреждений при снегоуборке и других работах, проводимых для зачистки территории.

Служит важным показателем, оказывающим влияние на механизм работы дренажной системы, в обязательном порядке реализованной в случаях, когда стройка протекает вблизи водоемов или местностях, расположенных в низинах.

Для жилища, сколоченного из деревянных брусьев, возвышенность основания имеет большую важность. Так как загнивание нижней части венца, является основной проблемой. Промежуток между полом и грунтом оказывает влияние на характеристики теплоизоляции и срок жизни перекрытия.

---