Расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента

Область применения МЗЛФ

Такой вид можно применять для строительства именно сравнительно легких частных строений. Это могут быть строения с использованием легких материалов для изготовления стен и перекрытий, имеющих достаточную для этого прочность. Это пенобетон и газосиликатный бетон. Выполнив соответствующие прочностные расчеты для мелкозаглубленного фундамента на них можно сооружать бревенчатые, каркасно-щитовые и дома из деревянного бруса. Эти материалы используют для возведения зданий в три этажа.

Мелкозаглубленными такие фундаменты называют потому, что армированная бетонная лента размещена так, что ее низ находится намного выше глубины промерзания грунта. Это существенно меняет принципы расчета конструкции, потому что на такое основание оказывают воздействие силы его пучения в зимний период.

В процессе промерзания в зимний период грунт начинает увеличиваться в объеме. При этом степень увеличения объема зависит от количества содержащейся в нем воды. Физика этого процесса состоит в том, что лед занимает больший объем, чем занимала вода, из которой он образовался. Увеличение же объема может происходить в основном только в сторону поверхности почвы.

Мелкозаглубленные фундаменты используют для построек с низкой нагруженной массой. Как пример, можно привести дома на стальном или деревянном каркасе, а также здания, сложенные из легковесных элементов (пенобетон, ПКБ). Обычно этажность строений на МЗЛФ не превышает двух.

В определении МЗЛФ мелкозаглубленный — означает полностью находящийся в промерзаемом слое грунта, подземная часть бетонной ленты редко превышает 500–700 мм. Силы морозного пучения при таком расположении не создают касательных (разрывающих) нагрузок, но всё здание вместе с фундаментом динамически перемещается вслед за расширением почвы.

Целесообразность применения МЗЛФ заключается в гораздо меньшем расходе материалов и простоте проектирования. Если для здания не планируется цокольный этаж, мелкозаглубленная лента сократит объём бетонной смеси и арматуры в 2–3 раза, при этом обеспечит эквивалентную несущую способность.

Стоит, однако, отметить, что на рыхлых торфяных, илистых грунтах и селевой супеси мелкозаглубленный фундамент основать не получится. Такие грунты имеют слишком низкую плотность и высокую пластичность, поэтому требуют устройства свайно-ростверковых оснований, опирающихся на более плотные слои почвы. Не следует устраивать МЗЛФ на грунтах с показателями пучения более 4% или если УГВ находится выше глубины залегания при том, что дренирование участка не планируется, чтобы после не пришлось разбираться с последствиями.

Пример расчета ленточного фундамента

Подготовка траншеи

Перед тем, как сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент, снимите с, выделенной под постройку, территории верхнюю часть почвы и произведите разметку фундамента. Для этого возьмите деревянные колья и капроновую нить и отмерьте углы. После этого, сверьте расстояние между стенами со своим проектом и выройте траншею, высотой порядка 70 см и шириной 30 см.

Следите, чтобы стены траншеи оставались вертикальными, а дно – ровным. На следующем этапе необходимо застелить траншею геотекстилем, который предотвратить смешивание песчаной подушки и грунта.

После этого, на дно траншеи засыпается крупнозернистый песок (мелкий использовать не стоит) или смесь из песка и щебня, высотой 10-15 см. Засыпка должна производиться послойно, с увлажнением и утрамбовкой каждого последующего слоя. Конечная высота песчаной подушки зависит от типа грунта. Наверх подготовленного гидроизоляционного слоя рекомендуется уложить утеплитель (например, рубероид), таким образом, вы произведете утепление мелкозаглубленного ленточного фундамента.

Опалубка

Поверх утеплительного слоя устанавливается опалубка, изготовленная из обрезной доски, ламинированной фанеры или ОСП. Лучше всего делать съемную опалубку, скрепляя ее стенки стяжками с шагом от 0,5 до 1 м.

На обратной стороне опалубки сделайте разметку уровня заливки бетонного раствора.

Армирование

Уложите в опалубку стержни арматуры, предварительно разрезав прутки в соответствии с размерами стен как в поперечном, так и в продольном сечении. В углах и на стыках стен перпендикулярные стержни арматуры необходимо перевязать, чтобы повысить прочность и долговечность армокаркаса.

Сваривать прутья не рекомендуется, так как в местах соединения будет образовываться коррозия.

Полезно! Если высота фундамента превышает 30 см, то вам потребуется несколько слоев арматуры.

Статистический анализ вывел среднее число 25. Именно столько у.е. просили бригады за укладку одного куба блоков. Смета возведения одной стены с учетом таких расценок увеличилась бы в два раза. Пришлось присмотреться к другим технологиям. И вот после долгих раздумий и копаний на тематический форумах выбор был сделан в пользу каркасной технологии строительства.

Одно из достоинств этой технологии – это значительная экономия на фундаменте, что только подтверждает многолетний иностранный опыт строительства. Однако местные компании, предоставляющие услуги по возведению каркасных домов, с этим утверждением были не согласны. А потому цены за свои услуги назначали явно с потолка с разбежкой от четырех до пяти тысяч условных единиц.

В эту сумму входили: расчет ленточного фундамента, земельные работы, возведение опалубки, арматурный каркас, бетонные работы и требуемые материалы. Моя же примерная калькуляция говорили, что всё необходимое из этой сметы потянет на 700-800 “вечно условных”, а остальное – это стоимость работы. Вот такая ситуация сложилась в кризисный 2015 год, когда все частное строительство практически встало и спрос на услуги значительно упал.

Принятое ранее решение все фундаментные работы выполнять самостоятельно было утверждено. Оформился и выбор конструкции. На следующем этапе необходимо было провести расчет мелкозаглубленного фундамента. После поиска литературы по мелкозаглубленным лентам было найдено пособие В.С. Сажина «Не зарывайте фундаменты вглубь». Все последующие вычисления основывались на его рекомендациях.

Удельная нагрузка

Конструктивные схемы зданий

Для определения удельной нагрузки здания на погонный метр фундамента (q) необходимо знать конструктивные особенности здания. К этим особенностям относятся, в первую очередь, этажность сооружения, затем материал стен, перекрытий и цоколя, высота этажей и снеговая нагрузка на кровлю.

q=Pц*hц Pд*hэ Pпд*L1/2 Pпдʼ*L1/2q=1,5*0,5 0,168*2,7 0,252*3,5/2 0,223*3,5/2=0,75 0,45 0,441 0,39=2,03 т/м2

B=q/R;

где q – нагрузка на фундамент, R – расчетное сопротивление грунта. 

Для того, чтобы упростить вычисления, мы отказались от учета коэффициентов противопучинистой подушки и прочности подстилающего грунта, а использовали табличное сопротивление грунта при самых неблагоприятных условиях.

То есть при проектировании брали максимальное значение коэффициента пористости 0,75 нашего грунта под пятном застройки, который был определен как «супесь пластичная» из указаний пособия.

B = 2.03/0,75 = 0,27*1,3(коэффициент надежности) = 0,35м

В своих вычислениях я применял коэффициент надежности, указанный в СП 22.13330-2011 п.5.3.18 и продублированный в рекомендациях Сажина.

В случае, если нет четкой уверенности в типе грунта под пятном застройки, то лучше воспользоваться предложением Сажина о «подборе фундамента при ограниченных данных».

Расчет ленточного фундамента, пример которого приведен выше, был проверен по таблицам для подбора при неизвестных характеристиках грунта для отапливаемых домов, а также протестирован в специализированном калькуляторе. Требования для подошвы основания в 40 сантиметров полностью совпали с расчетными данными.

Формируется замкнутым контуром, имеющим основание из железобетона. Укладка производится в траншеи по контуру конструкции, проходя под каждой наружной стеной. Сооружение приобретает хорошую жесткость, прочность. Подходит для постройки монолитного, а также деревянного здания, под бетонные и кирпичные стены хозяйственного или жилого назначения.

Мелкозаглубленный фундамент для дома – наиболее бюджетный и легкий вариант, чем дорогостоящий глубокозаглубленный, в котором глубина его зарывания в грунт превышает допустимые нормативы. Он представляет собой цельные бетонные полосы, расположенные четко под несущей конструкцией здания, берет на себя нагрузку, получаемую домом, чтобы перераспределить на почву и не создавать эффекта ее уплотнения.

Оптимальным вариантом для ленточного фундамента под дом считается:

  • непучинистая или малоподвижная однородная почва;
  • мелкая глубина грунтовых вод;
  • отдаленность от больших деревьев;
  • неподтапливаемость участка земли, на котором построен дом.

Категорически не рекомендуется закладывать этот вид фундамента в местах залежей торфа, на неоднородном грунте или его стыках, на глинистой почве или песках, насыщенных влагой.

В местах, где грунт слабый, пучинистый, используют свайно-ленточный вид фундамента. Главная его особенность – опора здания на основание по периметру и сцепление с почвой при помощи свай, углубленных ниже, чем уровень промерзания.

Основные величины при расчетах, глубина заложения ленточного фундамента и схема расположения его ориентированы на переносимую домом нагрузку, характеристики грунта, особенности климата. Предварительно можно сделать инженерно-геологическую экспертизу почвы для облегчения процедуры расчета.

Эксплуатация любого фундамента осложняется неравномерными силами пучения, недостаточным расчетным сопротивлением грунтов. Технология мелкозаглубленный ленточный фундамент стала возможна, благодаря комплексу мероприятий для ликвидации вспучивания:

  • пахотный слой заменяется песком, щебнем в зависимости от уровня УГВ
  • отмостка утепляется на ширину 0,6 – 1,2 м
  • периметр здания оборудуется кольцевыми дренами
  • обратная засыпка пазух траншей производится инертным материалом

В нерудных материалах отсутствует пучение, дренажной канализацией отводится избыточная влага, теплоизолятор сохраняет геотермальное тепло недр. Все работы лучше произвести на этапе котлована, чтобы сократить бюджет строительства.

Расчет параметров

Устройство мелкозаглубленного армированного ленточного фундамента

Для ленты МЗЛФ обычно достаточно двух поясов армирования, анкеровки в Г-образных, Т-образных сопряжениях. Продольные стержни 8 – 16 мм, арматура А400 («рифленка»), хомуты, анкеры из стержней 6 – 8 мм гладкой арматуры А240.

Натурный вынос осей

Не рекомендуется МЗЛФ при перепаде высот от полутора метров между соседними стенами. Боковые подвижки грунта слишком значительны, потребуется усиление ленты сваями, подпорные стены, значительно увеличивающие бюджет строительства.

Разработка траншей

Поэтому рекомендуется снять на штык чернозем со всего периметра. Габариты котлована больше размера фундамента на 1,2 м. Это расстояние необходимо для утепления отмостки. Внутри траншей для ленты МЗЛФ необходимы дополнительные траншеи для дренажа сечением 30 х 30 см.

Дренажная система

Документальная база для расчета

Данное бетонное основание представляет сплошную ленту прямоугольного или трапецеидального сечения, одинакового по всей длине фундамента. Такое же сечение должны иметь и его внутренние части. Если верхняя сторона трапеции определяется поперечным сечением стены и обычно составляет 35‑40 см, то для расчета нижней стороны необходимо знать несущую способность грунта, Qгр.

Рдома/SН.Ч

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Всё про бани
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector