Расчет диагонали: основные особенности и понятия

Разметка фундамента: углы и диагонали. Разметка фундамента – это процесс перенесения размеров будущей конструкции с плана на участок. Разметку фундамента следует проводить грамотно и точно, так как от качественного выполнения данной работы зависит ровность будущего фундамента и соответственно сооружения возводимого на нём. Так же изначальная точная и ровная разметка поможет избежать ошибок в последующих строительных работах.

Отдельные советы из практики

Данные, полученные в практике, показывают, что если здание возводится на пучинистых грунтах и принято решение об использовании мелкозаглубленного фундамента, строитель не должен делать значительную глубину основания здания, то его необходимо выполнять единым железобетонным монолитом в виде рамы. Это нужно делать для того, чтобы во время движения грунта такая конструкция двигалась единым монолитом. Это позволит избежать трещин и разрушения здания.

Схема монолитного плитного фундамента.

Если строительство происходит на непучинистых грунтах, связывать весь фундамент в единую рамку нет необходимости. При этом ту часть фундамента, которая используется под внутренние стены, можно оставить без арматуры.

Если стены несущие, то под ними опора должна быть больше ширины этих стен. Минимальная ширина фундамента в любом случае не может быть меньше ширины той стены, которая опирается на него. Для точного определения ширины основания здания применяйте подробные расчеты всех складывающих эту величину элементов.

Можно применить одно простое правило при возведении фундамента: чем прочнее основание, тем долговечнее здания. Но выше указывалось, что фундамент, который возводится по допустимым нормам, требует до 20% всех средств, планируемых на строительство здания. Продолжая усиливать основание, вы значительно увеличите стоимость всей постройки. Потратив большие деньги на проект, вы будете наблюдать его меньшую стоимость. Это не самый лучший подход к вложению денег. Не факт, что вы будете достраивать свой дом, возводить очередные этажи.

Такие вопросы решаются проще методом усиления фундамента, если это потребуется. А закладывать заранее большой запас прочности, в разы превышающие требуемые параметры для фундамента, — излишняя трата денег. Значительно лучше, если вы проведете правильные расчеты.

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.

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.

Расчёт геометрических параметров основания

Фундаменты в виде ленты сооружают из готовых бетонных блоков, бутового камня или заливают монолитную конструкцию непосредственно на стройплощадке. Для частного домостроения предпочтительнее монолитный вариант, не требующий использования в работе грузоподъёмной техники.

Мелкозаглубленный плитный фундамент

Как рассчитать фундамент для дома из пеноблоков? Основные параметры для расчёта конструкции опоры — это глубина заложения, высота над уровнем земли и ширина полосы. Мелко заглубленная форма лента закладывается на 90–100 см от поверхности почвы, подошва фундаментной конструкции с подвалом для преодоления сил морозного пучения углубляется на 15–20 см ниже слоя грунта, промерзающего зимой.

Чтобы исключить подмывание твёрдой основы под фундаментом, его подошву располагают на 20–30 см выше линии пролегания почвенных вод. Ленточный фундамент для дома из пеноблоков должен иметь ширину полосы на 10 см больше ширины несущих стен. Цокольную часть опоры сооружают на 40–50 см выше плоскости земли. Требуемый объём бетонного раствора рассчитывают перемножением значения длины всей ленты по периметру стен и под перегородками, на ширину опоры и сумму высот заглубленной части и цоколя.

Плитный фундамент под дом из пеноблоков

Форма основания в виде плиты представляет собой жёсткую конструкцию, расположенную под всей площадью строения. Плитный фундамент для дома из пеноблоков закладывают глубиной 25–50 см. Количество бетонной смеси рассчитывают по простой формуле: длину умножают на толщину и ширину конструкции. При этом учитывают, что длина и ширина плиты должна быть больше соответствующих размеров дома на 15 — 25 см.

Если особенности грунта требуют возведения свайного фундамента, то монолитные столбы закладывают на глубину 2–2,5 м в углы постройки и вдоль ленты через 1,5–2 м. Затем соединяют их между собой железобетонным ростверком. Ленточно — свайный фундамент для дома из пеноблоков обеспечит прочность и устойчивость строения в сложных по составу почвах: болотистых, сыпучих или подверженных морозному пучению.

Техпроцесс заливки бетонной массы в опору

Заливка плитного фундамента

Перед заливкой бетонного раствора для всех типов опор проводят подготовку стройплощадки. Расчищают участок по всей площади от мусора и кустарников. Затем отрывают траншеи под ленту, или пробуривают колодцы для столбов из бетона, или копают котлован под плитный фундамент для дома из пеноблоков. По дну выемок отсыпают песчано — щебёночное основание, монтируют опалубку и каркас из стальных прутков. В готовую форму укладывают послойно смесь, вибрируя для уплотнения. Через пять – семь суток щиты опалубки разбирают

Возможно, вам будет интересно:

Ленточный и столбчатый фундаменты своими руками для каркасного дома Как залить правильный фундамент для дома своими руками Как залить плитный фундамент под гараж своими руками Ленточный фундамент для дома из бруса — как рассчитать и сделать

Типы грунтов

По этим причинам нужно тщательно выбирать почву, на которой строить, а на основе этого определить и нужную толщину фундамента.

Песчаный грунт

По размеру зёрен песчаные грунты делят на:

• Гравелистые;
• Крупные;
• Средние;
• Мелкие;
• Пылеватые.

Армирование ленточного фундамента

Пылеватые и мелкие пески не могут служить надёжной опорой для фундамента, а особенно если в них есть примесь глины или ила. Вот крупнозернистые пески в меньшей мере подвержены пучению, имеют малую водопоглощаемость, поэтому такие грунты служат отличной основой.

Если грунтовые воды протекают на глубине от 2 метров от уровня промерзания, то уровень заложения фундамента равен примерно 6,5 метрам.

Если уровень грунтовых вод находится на достаточно близком расстоянии от поверхности земли, то фундамент нуждается в дополнительной защите, например, его расширении, использовании свайной конструкции и так далее.

Торфянистая почва

Такая почва не может быть хорошим основанием для фундамента. Это связано с тем, что торфянистые грунты имеют большой процент влажности.

Как рассчитать ширину фундамента

Таблица ширины фундамента относительно стены.

Третий шаг — непосредственно сам расчет ширины основания здания. Для начала необходимо делать расчет ширины фундамента, взяв за отправную величину площадь подошвы основания здания. Расчет проводится для ленточного фундамента. Предположим, что минимальная величина площади подошвы (S) основания здания равна 5 м2. При этом параметры постройки, под которую будут заливать фундамент, составляет ширина (H) — 6м, длина (L) — 9 м. Ширина ленты будет величиной неизвестной, принимаемой для расчетов за Х. Эту неизвестную величину можно рассчитать по формуле: 2LX+2X(6-2X)=S.

Подставляя известные величины, получаем следующее квадратное уравнение: 18Х+12Х-4Х2=5. Решение квадратного уравнения происходит через дискриминант, получаем два значения величины Х: Х1=7,3, Х2=0,17. Из полученных двух значений необходимо выбрать то, которое подходит. Это значит, что минимальная допустимая ширина ленты фундамента будет 170 мм. Данное значение является приблизительным и служит в качестве ориентира для последующих вычислений.

Схема свайного фундамента.

Второй расчет нужно проводить исходя из того, что изначально известна толщина стен. Предположим, что проект дома содержит в себе условие, при котором несущие стены определены толщиной в 300 мм. Если сравнить с полученной ориентировочной величиной ленты фундамента в 170 мм, значение толщины стены на 40% больше. Выше указывалось, что при определении значения толщины несущих стен необходимо учитывать, что толщина основания здания должна быть на 100 мм больше толщины стен. Расчетное значение толщины фундамента составляет 100+300+400 мм. Запас полученного значения ширины фундамента: 0,4:0,17×100-100=135%.

Четвертый шаг: должен быть произведен расчет необходимого количества арматуры для ленточного фундамента. Полученные результаты необходимо скорректировать или перепроверить, определив возможность установки необходимого количества арматуры в основание фундамента полученных габаритов. Исходя из практики и требований, для ленточных фундаментов должен быть использован диаметр арматуры в 12-16 мм. Нужно вычислить тот процент площади в поперечном сечении ленты, который отведен для арматуры. Но сначала нужно определить саму площадь поперечного сечения ленты.

Следует использовать таблицу, а также данные, при которых значение арматуры занимает не более одной тысячной площади сечения ленты. Высоту ленты, величина которой зависит от исходных данных в проекте, принимаем за 80 см. Площадь поперечного сечения находим из произведения 40 см×80см=3200см2. Это значит, что одна тысячная от этого значения будет составлять 3,2 см2. Исходя из таблицы можно сделать заключение, что данный расчет справедлив, если в основании здание в сечении ленты используется 4 прута арматуры, диаметр каждого из которых не более 12 мм.

О физических свойствах грунтов

Схема видов деформации фундаментов.

По количеству содержащейся глины грунты делят на три вида: супеси, суглинок, глина. По процентному содержанию глины, можно судить о возможном содержании влаги и, следовательно, о том насколько грунт будет пучиться при промерзании в зимних условиях. Для ориентировочного определения количества глины можно воспользоваться субъективным восприятием в процессе исследования образцов грунта руками.

Если при растирании комочка грунта на пальцах ощущается присутствие отдельных песчинок, а между ладонями комочек невозможно раскатать так, чтобы образовалась удлиненная форма (шнурок), если при малейшем сжимающем усилии скатанный в шарик комочек грунта рассыпается, то это свидетельствует, что это супесь. Супесь содержит не более 10 % глины и, соответственно, небольшое количество влаги. Значит и пучность такого грунта будет незначительной. Несущая способность хорошо уплотненной супеси (коэффициент уплотнения, С=0,5) составляет 3кг/см2.

Если небольшой объем грунта скатать между ладоней в шар, а затем, сжав его ладонями, придать ему форму чечевицы, то образовавшиеся трещины по краям такой лепешки будут свидетельствовать о том, что этот слой грунта следует отнести к суглинкам. Суглинок содержит до 30 % глины, содержание влаги в нем значительно больше, чем в супеси и, соответственно, больше и пучность такого грунта. А вот несущая способность суглинка такая же, как и у супеси. Следовательно, для расчета ширины не имеет значения супесь это или суглинок.

Чечевичная форма грунта, не имеющая по краям трещин, является первым признаком глины. Если удается раскатать образец в достаточно длинный шнурок, то это убедительное подтверждение, что в грунте содержится более 30 % глины. Такой хорошо уплотненный слой (С=0,5) имеет несущую способность равную 6 кг/см2. О существенном влиянии уплотнения на несущую способность свидетельствует то, что при С=0,8 несущая способность глины оказывается такой же, как и у суглинка, то есть, 3кг/см2.

Ленточный фундамент можно представить в виде равномерно нагруженной балки. Но особенность такой балки состоит в том, что у нее нет четко обозначенных точек опора. На первый взгляд может показаться, что такое размещение балки будет способствовать равномерной передаче веса сооружения на грунт и, соответственно, равномерному воздействию грунта по всей длине балки. Но этого не происходит.

Схема видов фундамента.

Со стороны грунта, кроме сил реакции, могут воздействовать силы, возникающие в результате пучения грунта в период его замерзания. Пучение возникает из-за того, что образовавшийся лед, имеет больший объем, чем содержавшаяся в грунте вода. При этом силы воздействия могут быть направлены не только вертикально, но и под различными углами относительно фундамента. В результате он может испытывать не только равномерно распределенную сжимающую нагрузку от веса сооружения, но и сосредоточенные силы, создающие изгибающие и вращающие моменты.

Исключить побочные силы практически невозможно, но определенными мерами уменьшить их влияние реально. Так, огромный частный дом с крышей из натуральной черепицы и массивными кирпичными стенами, с подвалом должен иметь надежный фундамент, глубина заложения которого должна быть больше на 20-30 см, чем глубина промерзания грунта. Надежности такого основания будет способствовать и его утепление, и отведение излишней воды с помощью дренажа.

Отметим, что ленточные конструкции основания дома обычно применяют для строительства малоэтажного частного дома, возможно, с подвалом. На таком виде основания можно возводить стены из кирпича или камня, из дерева или газобетона, а также стены, возводимые по каркасной технологии.

Метод ориентировочных расчетов минимума достаточной ширины

Эта методика базируется на представлениях о том, что величины удельных нагрузок на единицу площади подлежащего под опорами грунтов должны быть меньше несущих способностей подлежащих под фундаментом почв. Основные параметры находятся в таблице, базирующейся на Британских государственных строительных нормах.

На фото приведен расчет фундамента

Для расчета минимума оптимальной величины размеров ленточных фундаментов исходят из несущих способностей подлежащего грунта и применяют такую формулу:

Мертвый вес зданий +полезный вес мебели и техники + снеговые нагрузки + ветровые нагрузки *1.3 = ширина фундамента * длина фундамента * расчетные сопротивления грунтов

Мертвый вес зданий – это суммарное число весов всех строительных деталей конструкции дома.

Снеговая и ветровая нагрузка на фундамент

Следующим компонентом суммарной нагрузки, которая действует вместе с мертвым весом строительных конструкций, являются снеговые нагрузки. Их значение может равняться или превышать нагрузки на фундамент от материала стен.

Ветровые нагрузки по СНиП 2.01.07-85 при расчетах крена фундаменты принимаются как тринадцать процентов от расчетных ветровых нагрузок. Одна из версий примерного расчета – вычисление ветровых нагрузок на фундамент при помощи следующего уравнения: Ветровые нагрузки = площадь зданий x (40 + 15 х высота дома)

В упрощенных Британских методиках расчетов ширины ленточных фундаментов ветровые нагрузки на 1 погонный метр фундамента принимается за 102 кгс/м (1 кН/м).

Полезные нагрузки – это нагрузки, вклад в которые вносит всё, что содержится в доме и не считается частью строй конструкции. Это:

• Люди
• Мебель
• Техника.

Подробнее о ленточном фундаменте говорится в видео:

После расчёта планируемых нагрузок считается общая сумма: Общая сумма нагрузок на подлежащие грунты оснований = мертвые нагрузки + полезные нагрузки + снеговые нагрузки + ветровые нагрузки.

Полученную сумму нужно умножить на коэффициент прочности – 1, 3. Также нужно знать несущую способность почвы, которая подлежит под будущим ленточным фундаментом. Зная сумму нагрузки на подлежащие ленточным фундаментам грунты, можно соотносить их с площадями опор фундаментов и несущих способностей почвы.

Ширина фундамента = Суммарные нагрузки/Длина фундамента/Расчетные сопротивления грунтов.

Как определить тип грунта

Схема устройства фундамента на торфе.

Как можно определить тип грунта, не прибегая к помощи специалистов? Для этого наберите с того участка земли, на котором планируете постройку, пригоршню земли и смочите ее водой. Из смеси, что у вас получится, скатайте полоску и загните ее кольцом. Такое вы сможете проделать, только если смесь будет из глины. В противном случае, она просто рассыплется у вас в руках. Если смесь состоит из суглинки, то изделие разломается на несколько частей.

Смесь из песка станет рассыпаться на множество мелких частей. Рассмотрите эти частицы. Если песчинки в ней не меньше чем 1,5 мм в диаметре, это означает, что возводить основу здания придется на песчаном грунте. Если выбранную смесь поместить в стакан и банку с водой и взболтать ее, то можно определить количество глины в грунте. Сильно замутненная вода при взбалтывании покажет, что в грунте содержит в себе очень много глины.

Определите глубину залегания подземных вод. Для этого подойдите к ближайшему колодцу и определите уровень воды в нем. Учитывайте разницу высоты между территорией, где находится такой колодец, и вашим участком. Так вы сможете делать расчет, насколько подземные воды близки к поверхности земли. После этого определите влажность грунта, для чего просто сделайте из него шарик и понаблюдайте за ним. Если шарик будет сохранять форму, значит, это влажный грунт, если нет — слабовлажный.

Все эти нехитрые манипуляции с землей можно делать и необходимо делать для того, чтобы определить, какой тип фундамента будет использован для строительства. Это позволит правильно рассчитать, какой фундамент, его габариты, количество арматуры и многое другое вам понадобится.

Глубина залегания подземных вод

Помимо таких показателей, как высота и толщина основания нужно учитывать уровень протекания подземных вод. Глубина подземных вод напрямую влияет на глубину монтажа фундамента.

При высоком залегании подземных вод потребуется усиленная гидроизоляция фундамента. Поэтому перед началом строительства лучше провести исследование почвы и не останавливать свой выбор на подобном типе грунта.

Так же рекомендуется выяснить насколько глубоко проходят грунтовые воды можно и без экспертиз. Можно опросить хозяев участков рядом и узнать как ведет себя почва весной, есть ли у них вода в подвале и насколько быстро вода уходит во время сильных осадков.

Информация, необходимая для расчета прочности

Если говорить о расчетах ширины основания, то это может быть только параметр ленточного фундамента. Другие виды (свайный, винтовой, плитный) такой характеристики, как ширина, просто не имеют.

По результатам предварительного исследования грунта будет определен подходящий для данных условий тип основания и рекомендуемая глубина его заложения. Основным параметром грунта, который необходимо узнать перед строительством дома, является несущая способность.

Схема расположения пластов грунта.

Этот показатель напрямую зависит от пористости грунта. Определять же значения пористости и несущей способности «на глазок» весьма рискованно, ибо от размеров и прочности фундамента зависит долговечность всего строения. Это дополнительно свидетельствует о целесообразности привлечения специалистов.

Основным препятствием для проведения квалифицированного исследования является его высокая стоимость. В этом случае следует заняться исследованием самостоятельно. Полезную информацию можно получить от тех, кто до вас уже сталкивался с подобными проблемами, когда строил дом на соседних участках.

Для определения физических особенностей грунта необходимо вырыть колодец на глубину 2-2,5 м и исследовать расположение и состав пластов и насыщение их водой. Заодно можно будет убедиться, что на такой глубине нет грунтовых вод. О глубине промерзания грунта в зимний период можно будет узнать по среднестатистическим данным для района строительства.

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.

Какая должна быть высота у фундамента дома

На что влияет высота фундамента?

Для деревянного дома высота фундамента особенно важна, гниение нижнего венца является вечной проблемой сооружений из бревна или бруса. Расстояние между грунтом и полом влияет на теплоизоляционные характеристики подпола и долговечность перекрытия, что справедливо для столбчатого, ленточного и свайного фундамента.

Высокий цоколь или фундамент, возвышающийся над землей и выполняющий его функции, защищает чистовую отделку дома от механических повреждений при уборке снега и других дворовых работах. Чем выше бетонное основание пола находится над уровнем земли, тем меньше будут утечки тепла в нижней части дома. Однако следует помнить, что надземная часть не должна быть выше подземной, в противном случае конструкция не будет устойчивой. Если вы решили возвести отдельный цоколь, то с точки зрения прочности цельная лента фундамента выигрывает по сравнению с конструкцией «фундамент-цоколь-стена».

Минимальная высота фундамента

В соответствии с требовании СНиП минимальная высота фундамента над землей должна составлять не менее 20 см, однако на практике данное правило используется только в случае лежащей в основании дома монолитной плиты. Разумным считается минимум в 35-40 см, в большинстве случаев на такую высоту поднимаются ленточные фундаменты.

Плитный фундамент чаще всего сооружают на слабых или пучинистых грунтах, его высота для двухэтажного дома из бруса, газобетона или сип-панелей может составлять около 20 см. Для легкого одноэтажного здания хватит прочности армированной плиты высотой 10 см. Если строится трехэтажный особняк из полнотелого кирпича, высота фундамента должна составлять не менее 35-40 см.

При сооружении свайного фундамента сваи располагают ниже глубины промерзания, при этом они опираются на прочное основание. Уровень, на котором находится данное основание, определяется при помощи геологических исследований.

Если возводится ленточный фундамент, то рекомендуют выбирать глубину заложения 0,5 м при уровне промерзания непучинистого грунта менее 2 м или слабопучинистого — менее 1 м. Когда глубина промерзания непучинистого грунта составляет 2-3 м, а слабопучинистого — менее 1,5 м, ленточный фундамент закладывают на глубину 0,75 м. Если слабопучинистый грунт промерзает на 1,5-2,5 м, а пучинистый — более чем на 3 м, фундамент здания сооружают на глубине 100 см.

Проект конструкций и нагрузки

В зависимости от проекта дома, фундамент должен выдерживать вес всего сооружения в целом. Для этого хорошо изучается как сам проект, так и местность на которой он планируется возводиться.

Например, если есть грунтовые подземные воды, следует устанавливать столбчатый фундамент, или свайный, в основе которых железобетонные монолитные плиты.

Ленточный вид фундамента, здесь не подойдёт. И помните, какое бы основание, вы не выбрали б, для своего будущего дома, оно должно быть прочным и надёжным.

Что у столбчатого фундамента, столбы должны располагаться друг от друга, на расстоянии 2 метра. Они должны находиться под всеми углами дома, и всеми местами в доме, которые будут иметь в дальнейшем максимальную нагрузку, а также под всеми несущими стенами в доме. Чем больше установлено столбов, тем надёжнее будет стоять ваш дом.