Ширина фундамента для дома из газобетона

Прочность и долговечность любого фундамента зависит от многих факторов, среди которых большинство людей ориентируется на сам тип грунта и глубину его промерзания. Однако не менее важным моментом является изначальная прочность железобетонной конструкции и сама ширина фундамента.

В данной статье мы расскажем, каким может и должен быть фундамент для постройки из газобетонных блоков. Рассмотрим варианты ленточных, столбчатых и плитных фундаментов.

Самым популярным фундаментом под дом из газобетона является ленточный малозаглубленный шириной 400 — 600 мм, с него и начнем наш обзор.

Выбирая толщину и глубину ленточного фундамента ориентируйтесь на следующее:

состав грунта;
уровень грунтовых вод;
глубину промерзания почвы;
общий вес фундамента и здания в целом.

Фундамент мелкозаглубленный с подошвой

Повторимся, что выбор ширины фундамента зависит от веса будущего дома и несущей способности грунта. Для экономии бетона на слабых грунтах, можно сделать более широкую подошву фундамента, которая распределит нагрузку от всего здания по большей площади.

Расчет площади

Для чего необходимо рассчитывать площадь подошвы? Все очень просто! Всего лишь для того, чтобы определить номинальную площадь, благодаря которой возводимый объект будет устойчивым. Проще говоря – чтобы дом неравномерно не ушел в землю под действием суммарной нагрузки на грунт. Ведь постройка может не только выталкиваться вспученными грунтами во время их сезонного промерзания, но и за счет высоких нагрузок продавливать грунт. И та и другая ситуация чревата разрушением постройки.

Площадь подошвы фундамента (S) рассчитывается по следующей формуле:

k(n) – коэффициент надежности, который обычно принимают равным 1,2, т.е. запас площади равен 20%;
F – суммарная расчетная нагрузка на грунтовое основание. Сюда входит нагрузка от дома, фундамента, полезная нагрузка и т.д. – все, что способствует увеличению давления на опору ленточного фундамента;
k(c) – коэффициент условий работы, принимающий значение от 1 для глины пластичной и сооружений жесткой конструкции, имеющей каменные стены до 1,4 для крупного песка и не жестких конструкций;
R – расчетное сопротивление грунта (для некоторых приведено в таблице ниже).

Таким образом, единственным неизвестным для расчета площади остается общая нагрузка на грунт.

Особенности устройства мелкозаглубленного фундамента

Специалисты советуют не устраивать мелкозаглубленный высокий фундамент, так как это делает его слишком жестким. К тому же, это ведет к перерасходу арматуры и бетона. Более низкий фундамент вполне справится с возложенными на него нагрузками и будет достаточно экономичным и надежным.

Когда решается вопрос, какая глубина ленточного фундамента под дом оптимальна, стоит подумать об утеплении мелкозаглубленного фундамента. Правильно сделанная тепло- и гидроизоляция может существенно сэкономить средства, одновременно создав надежное основание под дом.

Мелкозаглубленные фундаменты специально спроектированы для частных малоэтажных построек. Это, на сегодняшний день, самый распространенный вид фундаментов в частном домостроении.

Благодаря высокой прочности железобетона глубина залегания подошвы монолитного ленточного мелкозаглубленного фундамента может быть в пределах 50 см от поверхности земли. Но к этому значению следует добавлять высоту песчаной подушки, которая не должна быть менее 20 см.

Подушку делают из крупного песка, гравия или их смеси. Количество песка и гравия в процентном отношении должно быть 40: 60.

Высота фундамента над землей может варьироваться в пределах 40-50 см, в итоге, общая высота фундамента будет не выше одного метра. Для одноэтажных домов такого фундамента вполне достаточно, но для двухэтажных коттеджей и выше нужен фундамент усиленный и более глубокого залегания.

Расчет ленточного фундамента: определяем ширину подошвы

При расчете ленточного фундамента необходимо будет определить два его параметра:

глубина заложения + высота цоколя = высота;
ширина ленты;

Третий — длина — известен. Это сумма длин всех стен, под которыми будет закладываться фундамент.

Глубина заложения во многом определяется в зависимости от типа находящихся под подошвой грунтов. Общие рекомендации можно найти в таблице, а описание определения глубины заложения читайте в статье «Какой глубины должен быть фундамент».

Читать еще: Виды и особенности стропильных конструкций

Таблица с рекомендуемой глубиной заложения фундамента в зависимости от типа грунта и уровня подземных вод (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Пусть мы примем, что глубина залегания фундамента для наших условий — ниже уровня промерзания грунта, высота цоколя — 20 см. Грунт промерзает в нашем регионе на 1,4 м. По рекомендациям фундамент должен находится на 15 см ниже уровня промерзания. Получаем общую высоту: 1,4 м + 0,2 м + 0,15 м = 1,75 м.

Теперь нужно рассчитать ширину ленточного фундамента. Она зависит от расстояния, на котором находятся стены и материала, из которого будем его строить. Рекомендованные значения приведены в таблице.

Выбираете ширину фундамента в зависимости от материала и расстояния между стенами (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Расчет нагрузки на фундамент

Теперь нужно найти, с какой силой будет давить дом на фундамент. Для этого общую массу дома (масса всех элементов + полезная нагрузка + снеговая) делим на площадь фундамента.

Площадь ленточного фундамента находим умножив ее длину на выбранную в предыдущем пункте ширину. Потом общую нагрузку от дома делим на площадь фундамента в квадратных сантиметрах. Получаем удельную нагрузку на каждый квадратный сантиметр ленточного фундамента.

Пример. Пусть нагрузка от дома 408000 кг, площадь ленточного фундамента (длинна 4400 см, ширина 30 см) — 132000 см 2 . Разделив эти значения, получаем: на каждый сантиметр давит 3,09 кг.

Теперь необходимо узнать, выдержат ли грунты под подошвой фундамента это значение. Любой грунт в состоянии выдержать какое-то давление. Эти значения просчитаны и занесены в таблицу. Находим тип грунта под подошвой фундамента (определяется геологическими исследованиями) и смотрим его удельную несущую способность.

Несущая способность грунтов — сравниваем найденную нагрузку от дома с нормативной для вашего грунта

Если несущая способность грунта больше чем нагрузка от дома, все выбрано правильно. Если нет, необходимо вносить корректировки.

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 м 2 . 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-4Х 2 =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.

Читать еще: Как правильно утеплить металлический гараж?

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=3200см 2 . Это значит, что одна тысячная от этого значения будет составлять 3,2 см 2 . 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.

Что оказывает влияние на конечную ширину фундамента

В статье, где мы приводили пример расчета фундамента, немалое внимание уделено подбору основных параметров основания под дом — в том числе и толщины. Если рассматривать только ленточный фундамент, то ширина ленты зависит от:

общей расчетной величины площади подошвы фундамента, которая считается исходя из нагрузок от постройки (как их рассчитать, можете прочитать здесь) и собственно грунта, а вернее его показателей несущей способности. Сначала рассчитываем общее значение площади, отталкиваясь от которого принимаем минимальное значение ширины фундамента;
толщины несущих стен, которые планируется возводить на фундаментной ленте. Учитывая этот показатель, толщина фундамента должна быть как минимум на 100 мм больше толщины стен. Этого значения должно хватить на последующую отделку фасада дома;
армирования бетонного монолита. Необходимо учитывать то, что арматура для фундамента должна работать в комплексе с бетоном, а для этого между продольными прутьями должно выдерживаться расстояние (не менее 200 мм). О том, как рассчитать арматуру для фундамента, мы писали в тематической статье – рекомендуем принять представленную информацию к сведению

Расчет ширины фундамента исходя из величины площади подошвы фундамента

Допустим, мы провели все расчеты по грунту и нагрузкам и получили, что минимальное значение площади подошвы фундамента под дом 6×9 м получилось равным 5 кв. м. Принимаем ширину ленты равной Х, тогда суммарная площадь ленты считается следующим образом:

Откуда Х1=0,17 м и Х2=7,3 м. Очевидно, что в нашем случае актуально значение Х1=0,17 м. Это и будет минимально допустимой шириной ленты фундамента.

Какой должна быть ширина основания дома, если известна толщина стен

Однако полученное выше значение является лишь ориентировочным. Допустим, в проекте дома заложены несущие стены толщиной 300 мм, что почти вдвое больше расчетного значения ширины ленточного фундамента. С учетом того, что ширина ленты должна быть на 100 мм больше, получаем расчетное значение: 300+100=400 мм. Итого, запас ширины фундамента составит на: 0,4:0,17×100-100=135% больше минимального.

Зависимость от арматуры

Обычно для ленточного фундамента используют арматуру диаметром 12, 14 или 16 мм. Чтобы оценить, вписывается ли выбранный материал в выбранные параметры основания (в данном случае – в его ширину), необходимо просчитать площадь поперечного сечения ленты и процент, который отведен в монолите именно на арматурный каркас для фундамента. Для этого принимаем высоту ленты, например, 0,8 м (зависит от проекта) и, воспользовавшись таблицей, представленной ниже, подсчитаем, можно ли в данном случае использовать 4 продольных стержня арматуры диаметром 12, 14 или 16 мм.

Площадь поперечного сечения ленты будет равна: 40×80=3200 кв. см.
При условии, что арматура должна занимать 0,001 часть от площади сечения ленты, имеем: 3200×0,001=3,2 кв. см. По таблице выше видно, что данное значение актуально при использовании 4 прутков арматуры диаметром 12 мм.

Значение ширины фундамента подобрано верно.

Расчет параметров ленточного фундамента

Грамотный расчёт ленточного фундамента обязательно включает в себя вычисление таких важнейших параметров, как:

ширина;
глубина;
нагрузка и величина подошвы опоры.

Важнейшим этапом правильного проектирования опоры для будущей постройки является расчет ширины ленточного фундамента. Роль правильности вычисления этого параметра влияет на обеспечение нормального давления постройки на грунт. Чтобы выяснить минимальный допустимый показатель ширины опоры необходимо площадь основания разделить на общую длину. Обычно минимальной является лента от 30 см.

Важно! Перед началом подсчета ширины для опоры необходимо оценить геодезические свойства грунта (глубина промерзания, уровень расположения грунтовых вод, химический состав грунта), на котором будет возводиться строительство, так как на почве с небольшой несущей способностью основа должен быть достаточно широкой.

Стандартная методика расчета фундамента ленточного обязательно включает определение необходимого показателя глубины, на которую будет заложена будущая основа. Минимальная глубина зависит от глубины промерзания и высоты грунтовых вод. Поэтому чем ближе к поверхности находятся грунтовые воды и быстрее промерзает грунт, тем глубже будет размещен объект.

Читать еще: Пластиковые трубы для построения систем отопления

Расчет подошвы ленточного фундамента можно осуществить, учитывая глубину и нагрузку основы. Предварительно нужно выяснить, что такое грузовая площадь при расчете ленточного фундамента, так как ее объем должен немного превышать ширину верхней части. Важно запомнить, что нагрузка подошвы не должна превышать показателя несущей способности грунта.
Производя расчет нагрузки фундамента ленточного, обычно учитывают нагрузку различных факторов на 1 м подошвы. Важнейшими факторами, нагрузку которых стоит учитывать являются:

снег;
строительные перекрытия;
материал, из которого изготовлен объект;
кровля;
стены дома.

Как правильно все рассчитать

Формула расчета площади основания выглядит следующим образом S>γn F/γc R0, где:

γn — коэффициент надежности, равный 1,2.
F — нагрузка на основание, т.е. общий вес дома, фундамента, снеговая нагрузка, вес имущества, людей и т.д., воздействующий на подстилающие грунтовые слои.
γc — коэффициент условий работы. В зависимости от типа грунта он составляет от 1 (глина) до 1,4 (песок).
R0 — условное сопротивление грунта. Табличное значение, находится в приложениях СНиП для данного типа грунта.

В результате этого расчета будет получена величина общей площади ленты. Для определения ширины основания (средней) полученное значение S надо разделить на общую длину ленты, включая внутренние стены и прочие участки периметра. Полученное значение покажет расчетную толщину основания ленты.

Это значение является минимальным. На практике его увеличивают, иногда в несколько раз.

Следует учесть, что приведенная формула дается лишь для ознакомления с методикой расчета. В любом случае эту работу должен выполнить грамотный и опытный специалист. Расчет фундамента — важная и ответственная процедура, обладающая большим количеством сложностей и специфических моментов.

Неподготовленный человек не может рассчитать такой проект, не допустив ряд грубых ошибок, следствием которых может оказаться разрушение дома. Как вариант, можно использовать онлайн-калькулятор, который позволяет получить параметры ленты по известным данным (тип грунта, расчетное или табличное значения сопротивления и т.д.).

Для уточнения полученных данных следует перепроверить полученные результаты на других подобных ресурсах.

Расчет высоты

По СНиПам фундамент должен выступать над землей не менее 20 см, однако, на практике, при учитывании главного параметра – глубины промерзания почвы, эта величина увеличивается до 30-35 см.

Чем глубже уровень промерзания, тем больше должна быть высота фундамента. При промерзании до 3 м, высота фундамента может доходить до 1м.

Для двухэтажного здания выбор высоты выступа фундамента над землей совершенно не важен, этажность никоим образом не влияет на устойчивость или прочность здания. При постройке руководствуются удобством сооружения входа в здание.

По нормам, при входе должно быть не меньше 3-х ступеней, а это возможно при оптимальном значении 35-40 см. Такой выступ выполняет еще одну функцию – защищает конструкции от постоянного воздействия грунтовых и атмосферных осадков. Также для того, чтобы вода не оказывала разрушительного действия на основание дома по окончании строительства желательно сделать отмостку вокруг здания.

Минимальным значением считается высота над землей – 35-40 см, но если фундамент будет выше этих значений, то это допустимо. Единственное условие – высота выступа не должна превышать ширину фундамента.

Подведем итог: фундамент – главная часть сооружения, от которого зависит долговечность здания. Поэтому подходить к его сооружению надо ответственно, точно производя расчеты и придерживаясь существующих норм и правил в строительстве.

Только в этом случае возводимое здание будет надежным, долго прослужит и станет надежным прибежищем.

Как правильно рассчитать размеры фундаменты Вы можете узнать, посмотрев следующее видео: