Устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента

Одним из видов монолитных оснований является мелкозаглубленный фундамент для малоэтажных домов. Он представляет собой замкнутый железобетонный контур, монолитный или состоящий из сборных блоков. Конструкция укладывается на подушку из насыпных материалов. Возможно применение кирпичной или каменной кладки, но по прочности она уступает армированному бетону.

По классификации к мелкозаглубленным ленточным фундаментам (МЗЛФ) относятся основания зданий с глубиной заложения от 30 до 80 см. Они строятся выше точки промерзания грунта, рекомендуются для устройства на слабопучинистых почвах с хорошей несущей способностью. Ленточный фундамент выбирают при близком расположении грунтовых вод.

Особенностью МЗЛФ является способность двигаться вместе с грунтом, но благодаря прочности и равномерности смещения оставаться целым. Конструкция рекомендуется для домов этажностью не более трех. Постройки могут быть из следующих материалов:

ячеистый бетон;
каркасная конструкция;
брус или бревна с деревянными перекрытиями;
пустотелый кирпич.

Кроме жилых домов основания малого заглубления используют при строительстве гаражей, хозяйственных построек, бань. Фундамент такого типа сложно устраивать на участке с сильным уклоном. Так же конструкция не рекомендуется для торфяников и глинистой почвы.

Значительная экономия денежных средств в сравнении с другими типами основания. Расход бетона уменьшается на 40-70%, трудозатраты на 50-70%.
Скорость возведения – небольшой объем работы позволяет устроить фундамент за короткий промежуток времени.
Снижается риск подтопления и размывания грунтовыми водами.
Работы по устройству фундамента доступны для самостоятельного выполнения.

ограниченная нагрузка;
сложности со строительством на наклонных участках;
отсутствие подвала.

При выборе в качестве основания мелкозаглубленной ленты необходимо устройство отвода воды в виде дренажных канав с трубами. По периметру зданий монтируется водонепроницаемая отмостка шириной от 1 м.

Для чего утепляют фундамент

Проводить работы по теплоизоляции основания дома рекомендуется по нескольким причинам:

Теплоизоляция ленточного фундамента

Утепленный фундамент предотвращает промерзание стен и пола в доме.
Теплоизоляция основы строения создает комфортный микроклимат в любое время года.
Утепление фундамента снижает затраты на обогрев строения.
Утепленные стены подвального помещения позволяют использовать его, как дополнительную полезную площадь.
Теплоизоляция фундамента защищает подвал от образования конденсата, который создает благоприятную среду для размножения грибка и плесени.
При строительстве на участке с преобладанием влажного или пучинистого грунта утепленный фундамент снижает давление грунта во время пучения.

к оглавлению ↑

Требования к фундаменту

Главное требование – достаточная несущая способность. Монолитная бетонная призма обязана удерживать в неподвижном положение каждый элемента здания. Несущая способность зависит от ширины и глубины фундамента, а также от типа грунта.

При расчете статистической нагруки следует учесть две группы факторов:

массу дома – вес оштукатуренной стеновой конструкции с перекрытиями, полами, кровлей;
полезную массу – вес предметов обстановки, бытовой техники и всех обитателей.

Толщина стенок бетонной ленты обычно выбирается равной сечению стен здания. СНиПы разрешают уменьшить толщину призмы на 25%. Однако уменьшение не должно идти во вред прочности. Глубина залегания фундамента, качество армирования должны обеспечить уровень несущих характеристик.

Фундамент с уменьшенной стенкой необходимо утеплить. В качестве теплоизолятора можно применять экструдированный пенополистирол: в Московской области толщина изоляции должна быть не менее 80 мм.

К основаниям газобетонных домов предъявляются повышенные требования: ведь газобетон очень чувствителен к изгибающим нагрузкам. Такие нагрузки могут возникнуть под боковым воздействием грунта при пучении.

Чтобы максимально избежать рисков, МЗЛФ для таких домов делают с увеличенным основанием. Это значит, что пятка ленты должна быть шире ее вершины. Добиваются этого одним из двух способов:

бетонному основанию придают форму усеченной пирамиды;
при подготовке траншеи для пятки устанавливают дополнительную опалубку – с более широким интервалом.

Ленточное основание

Большой спрос получила ленточная плита мелкого заложения в дачном строительстве. Такое устройство можете применять для:

Построений из дерева
При соблюдении всех правил можете использовать для зданий с тяжелыми стенами из камней.

При планировании в дальнейшем утепления фундамента, то тогда вы можете возводить основания на любом типе грунта. Ленточное основание состоит из: равномерной полосы бетонной смеси, которую следует также равномерно нагрузить дальнейшими конструкциями здания. Виды возведений:

Железобетонный имеющий два пояса
Сборный железобетонный имеющий выпуски арматур в небольшом количестве
Блоки имеющий два пояса нижний и верхний
Блок с одним верхним поясом.

Достоинства ленточного основания мелкого заложения:

Выгодная экономия денег. Ведь при возведении оснований с глубоким заложением, цены на такое возведение порядком превосходит фундаменты мелкого заложения.
Экономия на оплате труда. Все строительные работы такого типа предусматривают небольшой объем работ. Первым делом экономия возникает при работе с земляными работами, а также на создании опалубки.
Как дополнение можно израсходовать сэкономленные средства на постройку подвала.

Как показала практика, глубина монтажа ленточного основания может соответствовать глубине промерзания и глубине растительного слоя. В книгах о строительстве приводится цифра в пятьдесят сантиметров. При такой глубине все силы морозного пучения сосредоточены именно в этом месте, поэтому такая глубина считается самой опасной.

Расчет основания

Подсчет оснований маленького заложения считается важным этапом в строительстве. От правильности проведенной работы будет напрямую зависеть срок службы фундамента и дома в целом. При всем этом получается сократить затраты на основное возведение строения. Рассчитывая фундаменты мелкого заложения нужно первым делом определиться с размерами и типом конструкции. К главным свойствам относятся величины подошвы, а так же уровень глубины заложения. На уровень глубины укладки фундамента влияют несколько факторов, одним из них является тип конструкции планируемого здания, например:

Тип материала, используемый для возведения кровли
Из чего планируется возведение стен
Будет ли присутствовать в здании цокольный этаж или нет

Читать еще: Основные виды натуральных утеплителей

Помимо этих факторов так же влияет свойства почвы на строительной площадке и уровень подземных вод. В случае появлении вод на поверхности почвы, необходимо провести полную осушку строительного участка. После проведения осушительных работ, необходимо посвятить время на прокладку коммуникаций инженерного направления.

Выполнив подготовительные работы и подобрав необходимые размеры фундамента, следует плавно переходить к его расчету. Вычисляется предельная прочность и деформация, которую может выдержать конструкция основания. После завершения теоретических работ следует заняться практической частью строительства, то есть заниматься возведением конструкции фундамента.

Устройство основания

Основания, которые слабо углублены отчасти не подвергаются деформациям, появляющимся от пучений почвы. По такой причине этот способ установки фундамента в практике широко применяется. Чаще всего их применяют в возведении домов небольшого размера, дач и каркасных сооружений. Здания с небольшим весом не могут противостоять пучениям почвы, поэтому фундамент углубляется на маленький уровень.

Конструкция, которую умеют фундаменты мелкого заглубления, состоят из монолитного каркаса. Каркас, имеющий железобетонное основание с легкостью сможет сопротивляться пучениям почвы не только сезонным, но и постоянным.

Фундаменты, которые можно использовать в момент монтажа на мелкое заглубление:

Основание столбчатого типа
Ленточный вид фундамента
Железобетонная плита

Эти виды фундаментов имеют общую составляющую, такую как железобетонная основа. Размеры любого из оснований выбирает только расчет прочности. Он основывается на весе конструкции в момент соприкосновения с грунтом. Хоть и большая площадь уменьшает величину давления максимальный размер участка не оправдывает затраты на строительство. По этой причине все расчеты должны быть равными величинам в строительстве, то есть все строения должны ровняться площади фундамента.

Расчет материалов для армирования основания

Любое ленточное основание требует обязательного укрепления армокаркасом из двух горизонтальных поясов, которые соединяются вертикальными перемычками.
Для создания горизонтального контура каркаса требуется горячекатаная арматура А3 (12 мм. в диаметре), и арматура А1 (8 мм). для перемычек. Соединение каркаса выполняется вязальной проволокой.

На основании общей продолжительности ленты фундамента можно рассчитать длину требуемой арматуры А3:

54*4 (количество контуров каркаса) = 216 м;

В добавок нам потребуется дополнительные 10 м. арматуры для укрепления углов каркаса. Совокупная длина прутьев А3 — 226 метров.

Рис. 1.4: Армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента

Теперь определяем количество арматуры А1 для перемычек. Учитывая, что каркас должен быть утоплен вглубь фундамента на десять сантиметров, а высота нашего основания составляет 60 см, высота вертикальной перемычки будет равняться 40 см.

Совет эксперта! в мелкозаглубленных ленточных фундаментах шаг перемычек армокаркаса должен составлять 20 см.

Рассчитываем общее количество вертикальных прутьев: (54/0,2)*2 = 540 шт;
Что позволяет определить требуемую длину арматуры: 540*0,4= 216 м.

На одно соединение каркаса уходит примерно 20 см. проволоки. Исходя из общего количества перемычек (540 шт) рассчитываем количество соединений и длину вязальной проволоки:

540*2 = 1080 соединений;
1080*0,2 = 216 м. проволоки для вязки.

Необходимые расчёты для возведения МЗЛФ

Перед тем, как приступить к строительству дома, нужно определиться с конструкцией фундамента, рассчитать следующие характеристики МЗЛФ:

Несущая способность и габариты.
Глубина заложения и высота ленты.
Расход и виды материалов.
Стоимость МЗЛФ.

Несущая способность и габариты

Этот параметр характеризует способность фундамента выдерживать нагрузку от дома, не разрушаясь и не продавливая грунтовое основание. Тело опорной конструкции должно надёжно выдерживать давление сверху и в то же время передавать нагрузку на грунт, не проваливаясь в него.

Для определения несущей способности нужно собрать следующие данные:

вес строения;
сопротивление грунта;
ширина подошвы фундамента.

Вес строения

Сбор нагрузок включает в себя:

вес всех конструкций дома и фундамента;
снеговая нагрузка на кровлю (норматив берут из таблицы СНиП 2.01.07-85);
вес всего, что находится в доме (трубопроводы, сантехника, мебель, котёл и прочее);
вес максимального количества людей, находящихся в доме одновременно.

Сбор нагрузок нужен для того, чтобы высчитать единовременное максимальное давление на единицу площади подошвы фундамента.

Сопротивление грунта

Характеристику определяют двумя путями: справочным способом или опытным методом. В отделе архитектуры и землеустройства при местном исполкоме хранится вертикальная съёмка прилегающей территории.

Можно взять копию документа с привязкой к строительному участку, где будет указана данная характеристика. Если такой возможности нет, то берут образцы почвы с помощью бура, и испытывают кубик грунта (1 см3) под давлением.

В другом случае обращаются в геологоразведочную службу. Они проведут исследования и дадут заключение о сопротивлении грунта. Кроме этого, застройщик сразу узнает глубину промерзания почвы и уровень грунтовых вод.

Читать еще: Примыкание кровли к стене

Ширина подошвы

Если длина монолитной ленты — величина, определённая на стадии проектирования плана дома, заранее известна, то ширину подошвы фундамента рассчитывают путём сопоставления удельной нагрузки от дома (T), сопротивления грунта (R) и расчётной опорной площади (S).

Как видно из картинки, величина сопротивления грунтового основания под домом должна превышать удельную нагрузку, что обеспечивает точный расчёт МЗЛФ. Поэтому важна ширина фундаментной ленты в этом отношении. Основой расчёта является следующая формула: Tхk/S ≤ R.

Пример расчёта ширины МЗЛФ: на месте строительства грунт представляет собой суглинок, сопротивление которого R = 1,88 кг/см2, полный вес здания P = 15000 кг. Удельную нагрузку условно принимают (меньше R) T = 1,8 кг/см2. Тогда несущая опорная площадь будет равна S/P = 15000/1,8 = 8333 см2.

Длина периметра ленточного фундамента составляет L = 24 м = 2400 см. Тогда минимально допустимая ширина подошвы составит b = 8333/2400 = 3,47 см. Следовательно, её принимают равной толщине несущей стены (толщина кладки в 1 кирпич – 250 мм). Учитывая нормативные требования в том, что с каждой стороны стены фундамент должен выступать на 30 мм, то оптимальная ширина МЗЛФ будет равна 250 + 30 + 30 = 310 мм.

Чтобы дотошно не заниматься сбором нагрузок для расчёта удельной параметра, проектировщики принимают его величину условно равной 1,82 кг/см2.

Это общераспространённая практика связана с тем, что норматив соответствует удельной нагрузке 2-х этажного дома из тяжёлых конструкций с максимальной внутренней загрузкой.

Что касается габаритов заливного (монолитного) фундамента, то при известной длине и ширине ленты остаётся определить её высоту. Эта величина напрямую зависит от глубины заложения подошвы фундамента.

Глубина заложения и высота ленты

Мелкозаглублённым фундаментом считают конструкцию, подошва которой находится на глубине 1000 – 1600 мм.

Эта величина зависит от двух факторов:

Глубина промерзания грунта.
Уровень грунтовых вод.

Промерзание грунта опасно тем, что циклы замерзания и оттаивания влаги, содержащейся в массиве почвы, вызывают изменения объёма грунтового основания. Это явление может вызывать подвижку фундамента, что чревато его разрушением. Поэтому важно располагать подошву ниже опасного уровня.

Определить глубину промерзания можно, узнав её из вертикальной съёмки или бурением почвы в зимний период (об этом сказано выше). Таким же образом устанавливают уровень грунтовых вод, опасность которых состоит в том, что вода может подмыть фундамент, и он просядет.

Пример расчёта: установлено, что глубина промерзания составляет 600 мм, а уровень грунтовых вод находится ниже горизонта земли на 1600 мм. В этом случае подошву МЗЛФ располагают ниже промерзания почвы и выше уровня грунтовых вод. То есть оптимальную глубину заложения ленты принимают равной 800 мм, делая поправку на случай наступления экстремальных холодов.

Чтобы защитить зону перехода от фундамента к верхним конструкциям дома от внешних негативных атмосферных явлений, монолитную ленту возводят выше уровня земли на 200 – 300 мм. Исходя из этого, высота МФЛ составит 1200 мм.

Расход и виды материалов

На возведение мелкозаглублённого фундамента потребуются следующие материалы:

Уплотняющая подушка.
Бетон.
Арматура.

Пример расчёта: допустим, проектом определено возведение МЗЛФ следующих габаритов:

длина — 24 м;
ширина — 400 мм;
высота — 1000 мм.

Уплотняющая подушка

При расчёте подсыпки под подошву фундамента к её ширине прибавляют 200 мм (подушку делают шире ленты на 100 мм с каждой стороны).

Для её устройства понадобится уложить на дно траншеи два слоя из щебня и песка толщиной по 150 мм.

В этом случае понадобится:

песок – (0,4 + 0,2) х 0,15 х 24 = 2,16 м3;
щебень — (0,4 + 0,2) х 0,15 х 24 = 2,16 м3.

С учётом непредвиденных потерь результаты округляют до 2,2 м3.

Бетон

Объём жидкого бетона рассчитывают исходя из габаритов заливного фундамента: Vбет = 24 х 0,4 х 1 = 9,6 м3, с поправкой потребуется 10 м3.

Для монолитных фундаментов применяют бетон М 300 и М 400. Его можно приготовить вручную с помощью растворомешалки. Но нужно учитывать, что бетономешалка может приготовить 1 м3 за десять раз.

Чтобы приготовить 10 м3, нужно сделать 100 замесов. Лучшим вариантом будет заказать готовый раствор с доставкой бетоновозом на место строительства.

Арматура

Армирование МЗЛФ – это процесс вязки армокаркасов, которые устанавливают в опалубку. Каркас состоит из продольных, вертикальных и поперечных отрезков арматурных стальных стержней.

Для данной ленты понадобятся продольные (работающие) пруты периодического профиля ø 12 мм. Их размещают по две линии в верхнем и нижнем поясе по всей длине фундамента (24 м).

Вертикальны и поперечные отрезки гладкого профиля соединяют в рамки, соединяя с продольными стержнями. Рамки формируют по всей длине армокаркаса с промежутком 400 мм. Горизонтальные связи делают из отрезков гладкой арматуры ø 8 мм, а вертикальные стержни нарезают из гладких стержней ø 6 мм (СНиП 52-01-2003).

Для фундаментной заливной ленты длиной 24 м понадобится арматура:

продольные периодические стержни ø 12 мм: 24 х 4 = 96 м;
вертикальные связи ø 6 мм длиной 0,95 м: (24/ 0,3)0,95 = 76 м;
поперечные прутки ø 8 мм, длиной 0,3 м: (24/0,3)0,3 = 24 м.

Читать еще: Монтаж винилового сайдинга с утеплителем своими руками

На рынке России арматура реализуется по расценке руб./ тн. Следовательно, понадобится пересчитать арматуру в весовом отношении:

Ø 12 мм: 96 м х 0,222 кг/м = 22 кг = 0,022 тн.
Ø 6 мм: 76 м х 0,395 кг/м = 30 кг = 0,03 тн.
Ø 8 мм: 24 м х 0,888 кг/м = 21 кг = 0,21 тн.

Соединительные узлы каркаса выполняются с помощью вязальной проволоки. На один узел уходит 0,5 м стальной нити. Количество узлов на данном фундаменте будет равно 24/0,3 = 80 шт. Следовательно, вязальной проволоки понадобится 80 х 0,5 = 40 м.

При подсчёте расхода материалов нужно вводить коэффициент запаса К = 1,1, чтобы учесть припуски арматуры при вязании узлов каркаса. Этим способом подсчёта получится избежать нехватки стержней.

Утепление отмостки

Работы по утеплению отмостки предполагают использование следующих видов материалов: пенопласт, керамзит, минвата, пенополиуретан и т.д.

Глубина, на которую закладывают утеплительный материал, и его толщина зависят от технических показателей и климата региона строительства. Современные вспененные стройматериалы даже при небольшом размере «утеплительного» слоя гораздо лучше подходят для этих целей и считаются предпочтительней, чем минвата или керамзит.

Какой бы материал для теплоизоляции не был бы выбран владельцем дома, в любом случае должна быть выполнена гидроизоляция фундамента, так как без гидроизоляции утепление становится абсолютно бесполезным мероприятием.

Вспененные стройматериалы, фактически не имеющие отрицательных характеристик, имеют множество положительных сторон:

Относительно малый вес.
Небольшая тепловая проводимость.
Повышенная морозостойкость.
Водоотталкивающие свойства.
Большой эксплуатационный срок.
Экологическая чистота материала.

Нужно отметить, что пенопласт не имеет положительных характеристик, имеющихся у пеноплекса или, как его еще называют, пенополистирола. Пенопласт впитывает в себя влагу, теряя при этом свойства теплостойкости. Правда, этот изъян легко устраняется обустройством качественной гидроизоляции.

Схема тепловых потоков.

Кроме того, пенопласт имеет и другие недостатки. Недостаточная крепость может привести к его повреждению в результате грунтовых подвижек. Единственное положительное отличие пенопласта — это низкая цена, но в процессе борьбы с упомянутыми отрицательными качествами, владелец может понести куда большие затраты, чем при использовании качественного утеплителя.

Вот мы и подошли к ответу на вопрос, чем и как утеплить фундамент:

Хорошим материалом, который используют для утеплительных работ, считается пенополистирол. Его использование возможно во всех частях нашей страны, включая и северные районы.
Еще один вид утеплителя — это пенополиуретан. Он наносится равномерным слоем, который не деформируется в результате механических и иных воздействий. У покрытия не имеется швов и оно достаточно прочное. Но для его нанесения требуется специальное оборудование и навыки по обращению с ним. Поэтому использование этого вида утеплителя для малозаглубленного ленточного фундамента остается на ваше усмотрение.

Этапы выполнения работ

На первом этапе выполняют подготовительные работы. Они заключаются в выкапывании траншеи вокруг всего основания. Ее глубина равна глубине фундамента до подушки. Ширина траншеи должна соответствовать уровню промерзания грунта, к которому прибавляют 5 см.
Снаружи фундамента наносят гидроизоляционный слой. Он может состоять из материалов на основе битума. Их наносят одним сплошным слоем на стену основания и цоколь. Или в качестве гидроизоляции может быть использован любой рулонный материал, также на основе битума. Его наклеивают на ту сторону, которую необходимо утеплить, используя битумную мастику.
Материал, который используется в качестве утеплителя, сверху покрывают либо плотной пленкой, либо геотекстилем. Это необходимо для того, чтобы поверхность утеплителя была ровной и скользкой, чтобы грунт при вспучивании не смог ее повредить.
На последнем этапе, если это необходимо, укладывают трубы для дренажа, а траншею для них засыпают смесью песка и гравия.

Крепить пенополистирольные плиты можно используя газовую горелку. Рулонный гидроизоляционный материал нагревается в нескольких точках плиты. Далее достаточно просто прижать плиту плотно к стене. Можно также приклеить ее на слой битумного покрытия, которое было использовано в качестве гидроизоляции, при помощи битумной мастики.

Как видно, утепление мелкозаглубленного ленточного фундамента осуществить легко и затраты при этом не так высоки. Самое главное это не оставлять никаких зазоров и пропусков в процессе утепления, так как это существенно снизит эффект от использования теплоизоляционных материалов.

Индекс мороза на карте

Индекс мороза (ИМ): абсолютное значение отрицательных градусочасов наружного воздуха с обеспеченностью 1% или наступлением события с вероятностью один раз в 100 лет.

Индекс мороза с такой обеспеченностью не применяется в строительной практике на территории РФ. Такая обеспеченность обусловлена высокими требованиями к долговечности фундаментов. При пониженных требованиях к долговечности фундамента можно принимать значение обеспеченности ИМ 2% (наступлением события с вероятностью один раз в 50 лет).

Необходимые значения ИМ получаются путем специальных вычислений. Для ориентировочных расчетов величина ИМ может быть принята по схематической карте, приведенной на Рис. 1. Индекс мороза используется в расчете теплоизолированного фундамента мелкого заложения – ТФМЗ.

Существует еще один показатель суровости зимнего климата, используемый в строительстве — это глубина промерзания грунта.

Следующая статья:

Предыдущая статья:

Выбери тип фундамента для своего дома

Прочитайте статью
Выбор фундамента для частного дома на пучинистом грунте