Оптимальная глубина заложения ленточного фундамента и важность ее расчета

Глубина фундамента для одноэтажного дома является одним из важных критериев, определяющих прочностные и эксплуатационные характеристики объекта. Её величина определяется на основе инженерных изысканий, технических параметров возводимого здания и особенностей климата в конкретном регионе. Перед проектировщиком стоит сложная задача – создать такой чертеж конструкции, в котором отражено оптимальное соотношение стоимости объекта к затратам на стройматериалы в сочетании с его надёжностью и долговечностью. Поэтому расчет должен проводиться опытными специалистами.

Почему важно учитывать глубину закладки основания

При самостоятельном строительстве необходимо учитывать множество факторов
Возведение одноэтажных объектов многими неспециалистами осуществляется без расчетов глубины закладки основания и высоты с применением обобщённых табличных значений, взятых из СП 22.13330.2011.

Многие используют их для возведения каркасного здания, полагая, что раз оно имеет минимальный вес, то можно пренебрегать множеством влияющих факторов.

Для большинства случаев это вполне разумно, а выбранных параметров вполне достаточно, чтобы обеспечить необходимый уровень прочности и надёжности. Однако достаточно часто не учитывают множество факторов, которые в конкретной ситуации могут сыграть негативную роль. В качестве примера может послужить закладка заглублённого ленточного или плитного фундамента в грунт с минимальными несущими способностями (супесчаный или глинозём), где критична общая масса конструкции.

В результате на возведение будет потрачено примерно 25-40% финансовых средств от общей стоимости объекта, которые не будут оправданы.

Превышение или снижение запаса прочности относительно его оптимального значения может иметь существенные недостатки, которые уменьшат срок эксплуатации одноэтажного дома, особенно кирпичного. Поэтому важно грамотно провести расчет глубины закладки на основании СП 22.13330.2011.

Как выбрать бетон

Оптимальный выбор материала — бетон марки М300. Более тяжелые марки используются для многоэтажных жилых или промышленных зданий. Применение менее плотных и прочных марок нецелесообразно, так как никакой экономии или преимуществ практически не достигается, но запас прочности основания исчезает.

Поэтому на практике никто не задумывается над выбором, применяя проверенный и надежный вариант.

Факторы, влияющие на выбор высоты фундамента

При заложении основания под дом необходимо учитывать особенности рельефа
Высота фундамента любого типа для одноэтажного дома определяется с учётом следующих критериев:

1. Особенностей рельефа застраиваемого участка. При наличии склона потребуется заглублять основание по причине воздействия сдвиговых сил и повышенных восходящих или нисходящих ветровых нагрузок. Также возможны участки с сейсмической активностью, требующие принятия мер по расчету безопасной глубины закладки для повышения устойчивости объекта. Чтобы понять, какой конструкции, и какими параметрами будет обладать основание, следует провести полный расчет на основании геодезических данных.
2. Назначения, уровня важности, а также особенностей конструкции здания.
3. Уровня залегания грунтовых вод по данным гидрогеологической разведки.
4. Наличия близкорасположенных строений и типов применяемых фундаментов. Дома на основе блоков или кирпича создают значительные нагрузки на грунт. Это делает невозможным строительство объектов на фундаментах глубокой закладки по причине возможного их разрушения вследствие снижения несущих характеристик почвы. То есть следует подбирать подходящее устройство основания.
5. Состава грунта и глубины залегания плотных слоёв.
6. Глубины промерзания грунта.
7. Данных инженерно-геологической разведки: механических, физических и химических свойств грунта, наличия напластований, различных пустот и других особенностей участка.

Многие проекты фундаментов предполагают не только подземную часть, а и надземную. Поэтому общая высота конструкции основания складывается из этих двух значений. Причём их размеры определаются на основе разных расчетов. Чтобы определить, какая должна быть высота фундамента над уровнем грунта, нужно оценить возможные условия затопления участка, учитывать ветровые нагрузки, обеспечение качественной теплоизоляции основания, а также общий вес объекта.

Высота надземной части свайного основания каркасного дома из бруса или блоков может в некоторых случаях составлять до нескольких метров. Это связано с относительно небольшим весом конструкции, по сравнению с кирпичными или блочными зданиями.

Благодаря этому возможно строительство одноэтажных зданий на воде, в сейсмически активных зонах и на слабых грунтах с минимальными финансовыми затратами. Для того чтобы понять, какой конкретно длины она должна быть, необходимо провести соответствующие расчеты.

Монтаж своими руками пошагово

• Для ленточного основания (мелкозаглубленного) подготавливают на дне ямы песочную подушку (20-30 см) и щебня (до 20 см). По бокам сооружают опалубку из дерева и монтируют каркас из арматуры. Заливают раствор из бетона.
  Подземная часть конструкции должна быть не менее 50 см, а цоколь стоит поднимать на уровень не более 40 см. Полы исполняют по почве, предварительно засыпав и цоколь песком. Размеры отмостки до 100 см, она должна быть утеплена на 5-10 см, и иметь наклон для отвода осадков.

  Чем высота ленты больше, тем прочнее и жестче становиться основание. Для длинных стен создают более высокую ленту.

• Плиточное основание возводят по этапам:
  1. убирают верхний слой грунта до 50 см;

  готовят подушку из песка до 30 см, затем прослойка из щебня 10 см;

• собирают конструкцию из арматуры;
• возводят опалубку (не более 10 см);
• заливают бетоном.

При строительстве одиночного дома затраты будут существенные.

• При установке свай, карманы между столбами и грунтом заполняют песком, трамбуют. Это защитит от «движения» при сползании почвы.
  Конструкцию из свай фиксируют армирующими поясами 50 см высотой (ростверками) за опорные оголовки. Они могут быть металлические или бетонные. Готовое поле со сваями из множества отдельных опор опирается на крепкие породы в земле, или оно фиксирует свое расположение благодаря сопротивлению грунта в боковых зонах.

Расчет глубины заложения основания одноэтажного дома

Траншея под основание
Фундамент для одноэтажного дома должен быть заложен на глубине, которая находится ниже уровня промерзания грунта. Чертеж обязательно должен учитывать данный критерий и выполнен с его учётом.

Нормированная глубина промерзания определяется на основе данных, полученных за последние 10 лет для конкретного региона. Результаты наблюдений сравниваются с ГОСТ 25100, а затем определяется линия перехода пластичного мёрзлого грунта в твёрдый.

Если к таким данным нет доступа или они утеряны, то для регионов с глубиной промерзания до 2,5 м допускается выполнить расчет по формуле:

где Mt – безразмерный коэффициент, который определяется суммой всех абсолютных температурных значений ниже нуля, согласно СНиП 23-01. Если информация о температурах в нормативных документах отсутствует, то необходимо обратиться в гидрометеорологический центр для их получения;

d0 – величина, зависящая от типа грунта на участке. Её взять можно из СП 22.13330.2011.

Если глубина промерзания превышает 2,5 м, то необходимо проведение теплотехнических расчетов в соответствии с СП 25.13330. Расчет сезонного промерзания грунта осуществляется по формуле:

где kh – безразмерный коэффициент, который учитывает тепловой режим для наружных и внутренних конструкций основания на основе сведений об отоплении здания. Определяется по Таблице 1 либо принимается равным 1,1 для неотапливаемых помещений (за исключением северных регионов, где преобладают отрицательные температуры в течение всего года).

Таблица 1. Величина коэффициента kh в зависимости от конструктивных особенностей здания

Данные Таблицы 1 справедливы для тех случаев, когда расстояние между стеной и краем фундамента менее полуметра, а в случае его превышения – коэффициенты следует повысить на 0,1. Если температура попадает в интервал между табличными значениями, то берут величину с меньшим значением.

Глубина закладки наружного или внутреннего фундамента для отапливаемых помещений с холодными подвалами или техническими помещениями должна быть определена на основе Таблицы 2.

Таблица 2. Глубина заложения фундамента в зависимости от типа грунта для домов с подвальным неотапливаемым помещением

Расчет глубины заложения фундамента для дома из блоков или кирпича с подвальным помещением проводится по следующей формуле:

где hs – толщина грунта выше подошвы основания, если смотреть с подвала;

hcf – толщина пола подвала;

γcf – величина удельного веса конструкции подвальных полов.

Посмотрите видео, как произвести самостоятельный масштаб основания.

Зависимость от уровня подземных вод

Подземные источники, которые находятся в верхней толщи земли, перенасыщают почву влагой и постепенно нарушают целостность железобетонного основания. Это фактор должен быть учтен при проектировании фундамента. Застройщик может нанять геодезиста для гидрогеологического анализа или заняться исследованием самостоятельно.

Глубокое залегание ГВ

Когда подземные воды проходят ниже линии промерзания, то дом практически не подвержен их влиянию. Определяющие размеры в этом случае рассчитывают только с учетом особенностей геологии участка и веса конструкции.

Выше или на уровне границы промерзания

Для застройщика такие гидрогеологические условия считаются неблагоприятными и требуют проведения компенсирующих мероприятий. Для исключения разрушающего воздействия, ленту опускают ниже линии промерзания на 0,15 – 0,2 м.

Такой фундамент следует относить к заглубленному типу. Между его слоями предусмотрительно укладывают несколько уровней гидроизоляции.

Скалистые, крупнозернистые, гравийные и подобные им породы достаточно плотные, чтоб инженер мог не учитывать залегание источников в расчетах.

Какой должна быть высота фундамента над землёй

Устройство большинства типов фундаментов для каркасного или кирпичного дома предполагает наличие надземной части. Основное её назначение – обеспечение защиты от атмосферных осадков и температурных колебаний несущей части конструкции, которая находится под землёй. Какой высоты она должна быть? С одной стороны, логично увеличить надземную часть, чтобы защитить также и сам дом, а с другой – сделать это будет накладно с финансовой точки зрения.

Устройство ленточного основания из блоков или кирпича либо плитного для каркасного или каменного дома рекомендуется делать с возвышением от поверхности грунта более 30 см. Такое устройство позволит визуально чётко разделить здание от фундамента и улучшить целостность объекта при эксплуатации под негативным влиянием внешней среды.

Для регионов с подтопляемыми участками либо с повышенным выпадением осадков верхняя часть фундамента должна быть выше на 10 см, чем максимальный уровень подтопления.

Этот факт обязательно нужно брать в расчет и наносить соответствующие размеры на чертеж дома с применением достоверных данных для определённого региона застройки. Для упрощения задачи можно посмотреть готовые проекты домов, которые возведены поблизости. Но рекомендуется всё же перепроверить верность расчетов.

Рекомендуем посмотреть видео о том, на какую глубину копать ленточное основание.

При строительстве каркасного дома обычно стараются сэкономить на фундаменте и делают его из бруса. Однако для обеспечения дополнительной защиты от промерзания и пучения грунта высоту делают намного выше, чем при закладке основания из блоков. Максимально допустимой длиной является 30-40% от общей длины свай в зависимости от наличия сжимающих и растягивающих напряжений в грунте, чтобы не была допущена заливка водой фундамента.

Если планируется возведение дома из бруса или кирпича на фундаменте из блоков или монолита, то нужно расчет проводить с учётом фактора проседания грунта под большой нагрузкой. В таких случаях требуется обеспечивать запас примерно в 20-30% от величины, взятой с учётом количества выпадающих осадков. Это позволит эффективно бороться с пучинистыми и рыхлыми грунтами, а также сезонными сдвижками почв.

Функции, которые выполняет цокольная часть дома

Возведение фундамента – материалоемкий процесс, поэтому объяснимо стремление застройщиков сэкономить на расходных материалах, уменьшая размеры ленты.

Между тем, габариты бетонной ленты не должны быть меньше допустимых значений. Иначе сооружение просядет и деформируется под собственным весом, становясь непригодным для безопасного пользования.

Верхней части цоколя отведены такие функции, как:

1. Защита несущих стен дома от разрушающего действия пучинистого грунта во время промерзания.

2. Противодействие переувлажнению стен сооружения в результате выпадения осадков, испарения капиллярной влаги.
3. Изоляции нулевого перекрытия в доме от холода.
4. Выравнивание рельефа земли без больших объемов земляных работ.
5. Компенсация усадки сооружения под своим весом.
6. Обеспечение необходимой вентиляции в подвальной части здания за счет продух в цоколе.
7. Внешнее декорирование фасада здания, если собственник решит подчеркнуть контрастными материалами границу между домом и грунтом.
8. Защита декоративной отделки здания от загрязнений.

Факторы, от которых зависит

Чтобы сооружение простояло долго, его выстраивают на фундаменте, который, в свою очередь, распределяет нагрузку конструкции равномерно на участке. Если расчет глубины и ширины основания ведется прикладным методом, то с выступающей над землей частью ленты возможны варианты.

Согласно строительным нормативам, действующим в России, минимальная высота цоколя будет составлять 0,2 метра. Этот вариант подходит для легковесных конструкций, которые выстраиваются на стабильном грунте.

Но для большинства сооружений выступающая часть основания над землей будет несколько выше установленного минимума. Тогда как домам на песчаном грунте достаточно цоколя высотой 0,5 м, тяжеловесные конструкции на глинистой почве должны возвышаться на 0,8–0,9 метров над землей.

На практике искомый параметр будет определяться многими факторами:

• архитектурой сооружения;
• типом цоколя (западающий, выступающий, вровень).
• весом конструкции;
• материалом, из которого изготовлены несущие стены дома;
• наличием по проекту подвального помещения;
• линией промерзания земли;
• глубиной залегания поземных вод;
• уровнем снежного покрова;
• рельефом поверхности участка;
• тепловым режимом в доме.

Установленного норматива относительно высоты цоколя для ЛФ не существует. Но по практическим соображениям инженеры устраивают монолитную ленту таким образом, чтобы часть ее выступала над землей не меньше, чем на 0,4 – 0,45 м.

Источник: furnilux.ru