Будівництво будинку починається з зведення фундаменту. Від якості виконаного фундаменту буде залежати міцність і довговічність зведеного на ньому будинку. Витрати на цю нижню частину майбутньої будови складають приблизно чверть всієї вартості будинку. Крім того це трудомісткий процес і вимагає чіткого розуміння його кінцевої мети. Помилки, допущені при розрахунках і при зведенні фундаменту обійдуться, при їх виправленні, дуже дорого. Часто суми на переробку шлюбу навіть перевищують початкові витрати. Уникнути помилок при зведенні фундаменту можна тільки грамотним його розрахунком і виконанням.

Опис стрічкового фундаменту під будинок

Стрічковий фундамент є універсальним. Такий тип фундаменту підійде для будинків з будь-конструкцією стін.
У поперечному перерізі стрічковий фундамент будинку утворює прямокутник, розташований вертикально. Верхня частина цього прямокутника повинна враховувати ухил будівельної дільниці і виступати своїм обрізом приблизно на 100 мм над площиною прилеглої грунтовій поверхні. До того ж верхній обріз фундаменту, в залежності від конструкції стін будинку, може бути ширше товщини стіни.

При будівництві житлового будинку в 1-3 поверху поперечні розміри стрічкового фундаменту зазвичай сильно не відрізняються. Це можна пояснити тим, що навантаження від будинку на грунт, незначні, в той час як площа опорної підошви фундаменту завжди буде більше необхідної з розрахунку приблизно в 2-3 рази.

Так, в залежності від матеріалу, використовуваного в створенні стрічкового фундаменту, середня ширина для бутових фундаментів 600 мм; для бетонних або залізобетонних і бутобетонних 400-600 мм; для фундаментів, виготовлених з цегли - це 500-550 мм. Така ширина підстави стрічкового фундаменту забезпечує перев'язку вертикальних швів каменів і зручна в роботі, зменшуючи зайві трудовитрати.

Якщо грунт на ділянці будівництва слабкий або неоднорідний, то найімовірніше, тиск будинку своєю вагою на такий грунт буде перевищувати нормативне (для середньої смуги Росії це 1-1,5 кг / см²). В такому випадку необхідно збільшити ширину підошви фундаменту. Зробити це можна створенням уступів по висоті фундаменту через кожні 300-600 мм. Крім того, можна в нижній частині фундаменту створити «подушку», підклавши залізобетонну плиту або утрамбувати великий просіяний пісок, з піску розміром 1-2 мм, шаром товщиною 200-300 мм.

Терміни, визначення і параметри для розрахунку стрічкового фундаменту під будинок

фундамент - нижня частина будинку, що знаходиться під землею, призначена для передачі і розподілу навантаження від будівлі на грунт.
підошва фундаменту - площина фундаменту безпосередньо взаємодіє з грунтом.
Глибина закладення фундаменту - відстань від підошви фундаменту до поверхні грунту.
Підстильний шар грунту (підстава) - шар грунту, на який спирається підошва фундаменту.
Розрахункова глибина промерзання грунту- положення кордону промерзання щодо рівня грунту, прийняте в якості розрахункової величини (нормативи СНиП).
Рівень грунтових вод - положення дзеркала грунтових вод щодо рівня грунту в умовно відкритому котловані (свердловині).
Стислива товщина ґрунту - деформируемая частина грунту, яка сприймає навантаження від фундаменту.

Порядок розрахунку стрічкового фундаменту під будинок

Визначення глибини закладення стрічкового фундаменту

Глибина закладення фундаменту залежить від глибини промерзання грунтів, рівня грунтових вод і від підстилаючого шару грунту. Зазвичай глибина закладення фундаменту вибирається нижче глибини промерзання, але не менше 500 мм.

Глибина промерзання визначається кліматичними умовами регіону та відповідає найбільшому значенню промерзання вологого грунту без снігового покриву при найбільш низьких зафіксованих температурах. Її можна визначити з таблиці:

Крім того необхідно враховувати, що при цілорічному проживанні в будинку, коли взимку він прогрівається за рахунок опалення, розрахункова глибина промерзання грунту зменшується на 15-20%.

Також розрахункову глибину промерзання грунту можна визначити за формулою:

df \u003dkn × dfn,

де:

  kn -коефіцієнт, що враховує вплив теплового режиму споруди, приймається по таблиці 1 СНиП 2.02.01-83 Підстави і фундаменти;
dfn -нормативна глибина сезонного промерзання грунту, приймається по кліматичної карті «Районування території РФ по масі снігового покриву».

При розрахунку глибини закладення фундаменту щодо ґрунтових вод, прагнуть до того, щоб підошва фундаменту передавала навантаження на міцний шар грунту. Такий шар розташовується вище рівня грунтових вод, який залежить від геологічних умов місцевості, де знаходиться будівельна дільниця.

При розрахунку глибини закладення фундаменту з урахуванням наявності особливостей конструкції будинку, до уваги береться і глибина підвалу.

Таким чином глибина закладення фундаменту дорівнює максимальному значенню, що складається з величин, розрахованих з кліматичних (глибина промерзання грунту), геологічних (глибина грунтових вод) і конструктивних (наявність підвалу) особливостей.

Розрахунок розмірів підошви фундаменту

Визначення геометричних параметрів, основним з яких є площа підошви фундаменту, також відповідальний етап розрахунку. Оскільки від правильності його визначення залежить надійність подальшої експлуатації будинку. Якщо площа опори виявиться менш необхідною, то це спричинить за собою нерівномірне осідання будови і його деформацію. Надлишкова площа підошви фундаменту - це невиправдані додаткові витрати.

Існує два варіанти розрахунку площі підошви фундаменту за граничними станами. Перший варіант розрахунку по несучої здатності основи, другий по допустимим деформацій конструкції.

Розрахунок розмірів підошви фундаменту по несучої здатності основи

Полягає в оцінці стійкості підстилаючого шару грунту до впливу ваги конструкції. Під впливом експлуатаційних навантажень через ущільнення грунту-підстави відбувається деформаційний зрушення шарів грунту і виникає осаду фундаменту. Глибина опади залежить як від міцності грунту-підстави, так і від величини гнітючої на грунт сили. Для розрахунку існує формула:

S\u003e ΥnF / ΥcRпро ,

де:
S - площа підошви фундаменту (див ²);
F - розрахункове навантаження на підставу (загальна вага будинку з додатковою експлуатаційним навантаженням) (кг);
ϒn — коефіцієнт надійності (дорівнює 1,2);
ϒ c — коефіцієнт умов роботи;
Rо- умовне розрахункове опір грунту підстави для фундаменту.

Загальна вага будинку з додатковою експлуатаційним навантаженням - це сума величин:

• маса стін будинку з фронтонами і з внутрішніми перегородками;
• маса цокольного і міжповерхового перекриття;
• маса даху з урахуванням матеріалу покрівлі та снігового навантаження.

Існують зручні онлайн калькулятори для розрахунку вагового навантаження на фундамент, якими можна скористатися. Для приблизного розрахунку загальної ваги будинку можна використовувати таблицю:

Коефіцієнт умов роботи має величини:

Умовне розрахунковий опір ґрунту основи для фундаменту визначається за таблицями:

Розрахунок розмірів підошви фундаменту по допустимим деформацій конструкції

На відміну від першого варіанту розрахунку площі фундаменту цей варіант дозволяє виключити деформацію конструкції будинку від нерівномірної просадки фундаменту. Це забезпечується оцінкою відповідності реального і допустимого рівня деформації конструкції від впливу експлуатаційних навантажень.

Існують наступні види деформацій конструкції споруд:

Прогин і вигин- виникає через нерівномірне осідання підстави фундаменту.

зрушення -виникає при осіданні фундаменту з однієї зі сторін.

крен -можуть призвести висока згинальної жорсткості будови (висотна конструкція або елемент).

перекіс - виникає при нерівномірному осіданні фундаменту на одній з дільниць.

горизонтальне зміщення - виникає в фундаментах, в стінах підвалів, в підпірних стінках на ділянках, завантажених горизонтальними зусиллями.

Допустимі величини деформацій споруд залежать від особливостей конструкції і застосовуваних при будівництві матеріалів наведені в таблиці:

Відносна нерівномірність опади — максимальне відношення різниці в осаді двох ділянок фундаменту до відстані між ними. Грунтуючись на даному значенні можна визначити мінімальне значення відстаней між ділянками з нерівномірністю опади, і визначити розрахункову площу основи фундаменту.

приклад:

Припустимо, що двоповерховий будинок з цегли деформувався у вигляді прогину в центрі на 1 см.

Відстань по довжині фундаменту між точками виміру ділянки прогину 600 см. При довжині будови 12 м відносна нерівномірність опади - 1/600 \u003d 0,0017. Допустима нерівномірність опади такої будови по таблиці - 0,002. Отже, осаду в 1 см прийнятна.

Розрахунок висоти цоколя

Висота цоколя розраховується з урахуванням кліматичних характеристик місцевості ділянки будівництва за величиною снігового покриву і необхідних характеристик жорсткості поперечного перерізу фундаменту.

Розрахунок кількості матеріалів і загальної вартості стрічкового фундаменту

Розрахунок арматури для стрічкового фундаменту

Армування стрічкового фундаменту необхідно для підвищення опірності деформацій і експлуатаційним навантаженням будови. Для армування фундаменту знадобиться розрахувати діаметр і кількість прутів арматури.

З практики і технічної документації випливає, що кількість арматури повинно бути мінімум 0,1% від площі перетину підстави.

Розрахунок діаметра арматури:

1. Для легких конструкцій - 8 мм.
2. Для середніх конструкцій - 10-12 мм.
3. Для важких будівель - 14 мм.

Розрахунок кількості прутів арматури:

1. Для розрахунку загального метражу горизонтальних прутів необхідно периметр всього фундаменту помножити на 4.
2. Для розрахунку кількості перемичок треба сумарну довжину фундаменту розділити на плановану величину довжини між перемичками і теж помножити на 4.
3. Якщо фундамент заглиблений і передбачає два каркаса, то при розрахунках всі результати просто подвоюються.
4. При розрахунках кількості прутів можна виходити зі стандартної довжини арматурних прутів - 6 м.

приклад:

Для стрічкового фундаменту під будинок 6× 8 м з двома перегородками по 6 м і 4 м має периметр (6 + 8) × 2 \u003d 28 м. З урахуванням перегородок сумарний периметр складе 28 + 6 + 4 \u003d 38 м. Значить загальний метраж арматури буде 38 × 4 \u003d 152 м. З урахуванням довжини арматурного прута - 6 м на 8 м ділянці знадобиться ще 2 м прута, для яких підійдуть залишки від 4-х метрової перегородки. Таким чином виходить (4 + 4)х 2 \u003d 8 стиків. З урахуванням нахлеста прутів на стиках по 0,5 м в обидва боки знадобиться 152 + 8 \u003d 160 м арматури. У штуках це буде 160/6 \u003d 26,6, округляємо до 27 штук арматурного прута. Для перемичок з відстанню в'язки 0,5 м, при довжині фундаменту 38 м, для вертикальних і горизонтальних прутів знадобиться 38 / 0,5 × 4 \u003d 304 штуки. При висоті каркаса 0,5 м і шириною 0,25 м на горизонталь піде 304/2 × 0,25 \u003d 38 м, а на вертикаль 304/2 ×  0,5 \u003d 76 м арматурного прута. Кількість прутів на перемички виходить (38 + 76) / 6 \u003d 19 штук.

Розрахунок бетону на стрічковий фундамент

Для розрахунку кількості бетону на зведення стрічкового фундаменту існує проста формула:

ДобΣ \u003d Шф × Вф × ( Д1+Д2),

де

ДобΣ - необхідну кількість бетону;
Шф - ширина фундаменту;
Вф - висота фундаменту;
Д1 - довжина внутрішньої сторони конструкції;
Д2 — довжина зовнішньої сторони конструкції.

Розрахунок вартості стрічкового фундаменту

Для розрахунку вартості стрічкового фундаменту необхідно уточнити поточні ціни на використовувані матеріали і помножити на величини, отримані при розрахунках, описаних вище.

Найдорожче обійдеться бетон. Його вартість складе 25% всіх витрат на фундамент. Потім від 15% до 20% витрат, в залежності від розмірів і якості, піде на арматуру. Опалубка зажадає 10% від загальної вартості. Далі 5% вартості - це транспортні витрати. Інші, не найменші 40-45% витрат зажадають пісок, дріт для в'язки, гідроізоляційний матеріал, цегла, кріплення, інструменти і т.п.

Також існують зручні онлайн калькулятори для повного розрахунку стрічкового фундаменту і відео з докладними інструкціями.

Відео по темі