Ювелирное обозрение

При постройке своего собственного дома необходимо помнить о такой важной вещи как правильно сделанная основа. Это связано с тем, что здание будет оказывать давление на фундамент и в том случае если основа слабая, здание будет деформировано, а возможно и разрушено. Перед началом строительства стоит узнать, какой ширины должен быть фундамент, на какую глубину его нужно закладывать, и какую нагрузку выдерживает основа.

Первый шаг к мечте

Чтобы приблизиться к своей мечте, и построить собственный дом, нужно подготовить участок к проведению работ. Сначала нужно избавиться от всех деревьев и кустов, которые находятся по периметру строительного участка. На следующем шаге избавляемся от верхнего слоя почвы, так как, скорее всего он плодородный.

После очистки территории нужно позаботиться о том, чтобы поверхностные воды отходили в сторону и не скапливались на строительном участке. Теперь согласно ранее составленному плану необходимо самостоятельно нанести разметку на участок. Чаще всего строящееся здание привязывают к какому-нибудь объекту. В качестве пунктира может выступать рядом стоящая постройка или дорога.

Разметка фундамента дома

Перейдя непосредственно к разметке, нужно заняться внешними стенами. В качестве разметки можно использовать колышки, изготовленные из металла или дерева.

Когда колья вставлены по углам, по периметру нужно установить обноску. Она поможет при сооружении здания. Обноска – это брусок, прибитый к двум кольям. Важно установить обноску так, чтобы она препятствовала работе.

Второй этап строительства

Закончив с разметкой территории, нужно переходить к следующему этапу. На этом шаге работ нужно вырыть траншеи. Глубина фундамента будет зависеть от вида грунта, с которым придется работать. Что касается формы траншеи, в которую заливается фундамент, то она также будет зависеть от типа почвы. Если грунт имеет плотную структуру, тогда траншея будет вертикальной. В других случаях траншея копается в виде трапеции, чтобы избежать осыпания почвы.

Существует несколько стандартных размеров траншеи:

1. В песчаной почве глубина должны быть равна 1 м;
2. В глинистой почве глубина достигает 1,5 м;
3. В супеси максимальная глубина равна 1,25 м.

Бывают случаи, когда инструкция по установке основы рекомендует изменить глубину. Если это сделать, тогда придется устанавливать дополнительную опалубку или можно вырыть траншею в виде трапеции.

Траншея для фундамента и её наполнение

Чтобы избежать обваливания траншеи из-за влияния погодных условий, необходимо сразу приступать к укладке основы. Если на маленьком участке строится большой дом, тогда нужно вырыть траншею только на половину периметра. Когда ров будет залит ростверком, можно заняться остальной частью. Такой подход связан с размерами участка. Излишки земли некуда убирать.

Если же по некоторым причинам было решено заниматься фундаментом в другой день, рекомендуется ров не докапывать до конца примерно на 10 см. Это поможет сохранить характеристики несущего грунта, если в траншею попадет дождь.

Категорически запрещается досыпать в ров ранее выкопанную землю. Если это сделать, то в будущем начнется неравномерная усадка основания, а это повлечет за собой раскол дома.

При необходимости выравнивания дно рва нужно использовать песок, гравий или качественный уплотнитель. Самым лучшим вариантом является использование кирпичной кладки, которая заливается бетоном.

Влияние глубины будущего фундамента на строительство

Многие малоопытные строители считают, что прочность дома будет лучшей, если глубже установить основу. К сожалению, это ошибочное мнение. Стоит помнить о таком природном явлении как промерзание бокового грунта. При низкой температуре он начинает пучиться. Тем самым воздействует на стенки фундамента.

Если был произведен глубокий монтаж основы дома, тогда при пучении вся основа будет разделена пополам. Нижняя часть останется в земле, а верхняя будет приподнята к верху. Это случается тогда, когда основа изготовлена из кирпичей, камней или блоков. Также может влиять масса дома. Если она слишком маленькая, то будет должным образом воздействовать на основу.

Чтобы предотвратить пучение грунта, лучше всего утеплить отместку. Лучше использовать пенопласт, керамзит или пумпан. Также вместо утепления подойдет каркас из металла, который будет связывать стенки фундамента. Каркас нужно размещать по всей высоте.

Производим расчеты

Чтобы определить какой шириной должен быть фундамент, необходимо произвести расчеты. Любая почва воспринимает нагрузку, которую оказывает здание.

Чтобы произвести правильные расчеты, важно знать о двух основных параметрах:

• Вес здания рассчитывается вместе с мебелью и снеговой нагрузкой. Это сделать не сложно. Нужно потратить немного времени, и расчет будет выполнен.
• Тип несущего грунта. Так как существует несколько типов грунта, то стоит знать, что все они имеют различную несущую способность.

Теперь можно перейти непосредственно к расчетам. В качестве примера возьмем двухэтажное здание. Расчет дома будем производить без учета подвала. Лучше всего все расчеты производить в килограммах и сантиметрах.

Определим приблизительный вес кровли:

Расчёты веса дома

1. Крыша изготовлена из дерева, поэтому ее вес будет равен приблизительно 3000 кг;
2. Кровля будет изготовлена из металлочерепицы, поэтому она составит 800 кг;
3. Ветровая, а также снеговая нагрузка имеет относительно небольшую массу, поэтому будем считать, что она равна 2000 кг.

Из всего этого следует, что общая масса крыши будет равна 5800 кг.

Теперь стоит рассчитать вес коробки дома, которая будет изготавливаться своими руками:

• Для строительства коробки понадобится приблизительно 15 тысяч кирпичей. Вес одного кирпича составляет 4 кг. Умножаем массу на количество кирпичей: 15000*4 в итоге получаем 60 тысяч кг;
• При строительстве будет использовано приблизительно 2,5 тысяч ракушечника, один блок которого весит около 15 кг. Умножаем массу на количество: 15*2500 в итоге получаем 80700 кг;
• Для изготовления перегородок и капитальных стен будет использовано 12 тысяч красных кирпичей. Вес одного кирпича составляет 3,8 кг. Умножаем массу на количество: 3,8*12000 получаем 45600 кг;
• Перекрытие дома изготавливается из железобетонных плит в количестве 34 штук. Вес одной плиты равен 2200 кг. Умножаем массу на количество: 2200*34 получаем 74800 кг;
• Вес ракушечника и раствора для укладки кирпича равен 63 тысячи кг;
• Вес мебели и оборудования приблизительно равен 5 тысячам кг.

Сложив все полученные результаты, получается, что масса коробки здания будет составлять 329100 кг.

Теперь необходимо произвести расчет массы фундамента и цоколя:

• Для строительства цоколя потребуется приблизительно 6,5 тысяч кирпичей. Вес одного красного кирпича составляет 3,8 кг. Умножаем массу на количество: 3,8*6500 получаем 24700 кг;
• Для основы будут использованы фундаментные блоки в количестве 20 штук. Фундамент выкладывается в два ряда. Вес одного блока составляет 1600 кг. Значит, 20*2*1600 получаем 64 тысячи кг;
• Вес ростверка, изготовленного из бетона, составляет 15840 кг;
• Раствор для кирпичей будет весить 1040 кг;
• Используемая арматура для ростверка весит 500 кг.

В итоге получается, что масса фундамента и цоколя составит 106080 кг. Общий вес здания с округлением составит 441000 кг.

Теперь нужно узнать, какая будет минимальная ширина подошвы. Чаще всего ширина подошвы будет совпадать с шириной используемого блока. Размер блока составляет 50,0 сантиметров. Длина всего периметра равна 4800 сантиметров.

Умножим периметр на ширину блока, получим площадь опоры дома, которая составит 240 тысяч квадратных сантиметров.

Если здание строится на почве, содержащей глину, тогда можно предположить, что ее пластичность равна 2 килограммам на кв. сантиметр. Поучаем, что площадь сооружения равна 480 тысяч килограмм на 1 кв. сантиметр.

Зная все эти характеристики, можем узнать запас прочности. Отнимаем от максимально допустимой нагрузки массу всего дома: 480000-440989 получаем 39011.

Из всего этого следует, что размер фундамента имеет ширину 50 сантиметров, а запас допустимой массы 39 тонн. При желании можно добавить нагрузку, которая будет не более 39 тонн.

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

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

Важные параметры для определения размеров основания

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

Определение типа грунта

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

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

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

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

Как посчитать глубину и ширину основания

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

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

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

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

Расчет площади подошвы фундамента

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

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

Рассчитывается площадь подошвы по формуле:

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

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

Расчет нагрузки от здания

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

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

Расчетная высота фундамента

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

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

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

Чтобы ленточный фундамент получился технологически правильным и надежным, необходимо рассчитать все параметры будущей конструкции. Какие главные характеристики есть у основания? Глубина и ширина фундамента. С глубиной все просто, главное правило – бетон должен находиться ниже уровня замерзания. А вот с шириной придется повозиться. Получить этот размер можно только в случае, если на руках есть толщина несущей стены и площадь подошвы основания.

Совет! Ленточный фундамент – это наиболее выгодное решение для частного дома, если сравнить со свайным или столбчатым основанием. Также ленточная конструкция проще в реализации своими силами.

Вы узнаете, какой должна быть ширина основания будущего жилища, как делать расчет и что нужно при этом учитывать. Над цифрами придется подумать, но если вы справитесь, вам не придется нанимать мастеров из строительных бюро.

Что влияет на ширину основания?

В этой статье мы разбираем ленточный фундамент, поэтому стоит ознакомиться с параметрами, от которых зависит показатель ширины:

1. Толщина несущих стен, возведение которых будет выполнено на ленте основания. Если вы уже знаете, какой будет толщина стен, то показатель ширины основания должен быть минимум на 100 миллиметров больше толщины несущих стен.
2. Площадь подошвы основания. Этот параметр высчитывается только тогда, когда известны нагрузки от будущей конструкции. В расчете площади понадобится и ширина основания, в этом случае необходимо брать минимальный показатель, пока истинная толщина не известна.
3. Армирование бетона. В основании без прутьев арматуры не обойтись. Расстояние между продольными прутьями арматуры должно быть не менее 250 миллиметров. Все эти показатели можно рассчитать самостоятельно, для этого нужно только формулы и средние знания алгебры.

Важно! Чтобы делать все качественно, начинать нужно с проектирования, независимо от того, какая стройка ведется – коммерческая или частная. Инженера проводят расчеты, отталкиваясь от рыхлости почвы, а также климатических особенностей. К примеру, если грунт рыхлый, то подошва основания расширяется.

Расчет ширины

Когда получены все характеристики, которые нужны для нахождения ширины, можно начинать делать расчет. Важным моментом является глубина основания. К примеру, для двухэтажного дома из кирпича или бетона лента должна быть помещена на глубину 0,3 метра ниже линии промерзания грунта.

Чтобы понять, какой будет дом в будущем, можно воспользоваться 3D-проектированием. Сейчас существуют множество фирм, занимающихся проектированием для строительства.

Что касается деревянного жилища, то в этом случае фундамент помещается ниже 0,4 метра линии промерзания. Если дом будет стоять на благоприятной почве, а в ландшафте нет особенностей, то ширина основания составляет 400 мм.

Пример расчета

Допустим, у нас на руках есть нужные цифры (нагрузки, особенности грунта). Минимальная площадь основания получилась 5 м2, при этом дом будет 6×9. Ширину ленты основания берем за «X». Расчет суммарной площади проводится следующим образом:

Теперь мы можем получить «Х», он равен 0, 17 м. Если Х=0,17 м, то Х2=7,3 м. Нас интересует «Х1» – это и есть минимальная ширина основания. Мы получили примерную цифру. Если известна толщина стен, то показатель может быть более точным. Для примера возьмем дом, где толщина стен будет 300 миллиметров. Вспоминаем правило: ширина фундамента должна быть минимум на 100 мм больше толщины несущих стен. 300+100=400 мм. Полученную цифру делим на минимальный показатель, выглядит это следующим образом:

Формула расчета площади

В итоге вам нужно получить площадь подошвы основания. Для этого понадобится эта формула:

Использование полученных параметров

Чаще всего проектировщики самостоятельно проводят расчеты ширины, чтобы получить точный показатель. Но перед этим строителям необходимо определить, какой будет объем работ и сколько на это уйдет денег. Для этих целей берется примерная ширина:

• 2-этажный кирпичный дом обычно строится на основании с шириной 650-750 мм;
• 1-этажной постройке хватает ширины 300-650 мм;
• Что касается хозяйственных построек (сарай, баня), то для них показатель находиться в пределах от 250 до 400 мм.

Если планирует делать тяжелый дом на рыхлом грунте, то предварительных расчетов быть не может. Сначала инженера проводят расчеты, а только потом получают данные о том, сколько нужно материалов для строительства. Также профессионалы проводят экспертную оценку конструкции, так как перед началом работ нужно знать несущие способности основания. Расчет должны выполнять профессионалы, так как критическая ошибка может не только разрушить дом, но и повлечь за собой жертвы.

Совет! Сейчас многие строители перешли на «прерывистый» ленточный фундамент. Он идет не сплошной лентой, а отрезками с небольшим расстоянием друг от друга. В итоге давление под подошвой основания увеличивается примерно на 30%. Какой лучше делать фундамент в вашем случае, лучше всего узнать у профессионального строителя.

Чтобы делать конструкцию надежной, нужно проследить за тем, чтобы фундамент не просел под будущими нагрузками. Именно для этого нужно делать анализ почвы. К примеру, если во время заморозков начнется пучения грунта, сооружение может быть вытолкнуто наружу. Ситуация может сложиться полностью наоборот – дом просядет под дополнительным весом от снега. К фундаменту нужно отнестись максимально ответственно, так как переделать его уже не получится.

Подготовил
Самохин Олег Юрьевич