Мелкозаглубленный ленточный фундамент — расчёт и устройство. Как правильно армировать ленточный фундамент — схемы Примеры неправильной вязки арматуры

При устройстве фундаментов одной из основных проблем являются пучинистые грунты, которые имеют широкое распространение на территории России. Для того чтобы предотвратить негативное воздействие сил, возникающих при морозном пучении, в малоэтажном строительстве успешно применяются мелкозаглубленные ленточные фундаменты (МзЛФ).

Конструкция МзЛФ

Для условий России особую актуальность имеет определение наиболее надежной конструкции фундаментов в условиях, когда в основании залегают грунты, обладающие свойством морозного пучения.

Особое свойство пучинистых грунтов состоит в способности увеличивать свой объем при сезонном промерзании – более детально о свойствах пучинистых грунтов и географии их распространения в России можно узнать из статьи “Что такое пучинистые грунты, методы их определения, выбор типа фундамента”.

При вспучивании грунта его объем может значительно увеличиться – на десятки сантиметров, причем усилия, с которыми силы морозного пучения будут воздействовать на конструкции фундаментов, могут достигать десятков тонн. От негативного действия пучинистых сил не спасает заглубление низа фундаментной подошвы на отметку, расположенную ниже глубины зимнего промерзания, так как воздействие происходит еще и по боковой поверхности.

Разрушение стен дома от сил морозного пучения

Для предотвращения негативных последствий воздействия пучинистых сил была разработана специальная конструкция – мелкозаглубленный ленточный фундамент, или МзЛФ, который можно соорудить своими руками.

Особенности МзЛФ, в отличие от обычного ленточного фундамента, состоят в следующем:

• глубина мелкозаглубленного ленточного фундамента принимается вне зависимости от глубины промерзания на отметке не более 30-40 см от поверхности грунта после планировки. Это сводит к минимуму действие негативных пучинистых сил на боковые поверхности конструкции;
• под подошвой фундамента устраивается своими руками подушка из сыпучих материалов – песка или ПГС – смеси песка и гравия, толщина которой рассчитывается в зависимости от комплекса условий участка строительства. С помощью замещения грунта под подошвой устраняются его пучинистые свойства, несущая способность уплотненного основания увеличивается, уменьшаются его деформации, связанные с оттаиванием весной;
• фундамент обязательно армируется пространственными каркасами, превращающими ленточный фундамент в рамную систему балок, лежащую на упругом основании. Система балок, жестко скрепленных между собой, воспринимает и компенсирует все неравномерные воздействия пучинистых сил.

Приводим для демонстрации ленточный мелкозаглубленный фундамент по СНиПам в разрезе:

Устройство МзЛФ

Мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах можно соорудить своими руками, пользуясь указаниями типовой технологической карты ТТК «Устройство мелкозаглубленного ленточного железобетонного фундамента» .

Технология МзЛФ почти полностью соответствует технологии сооружения ленточного монолитного фундамента, описанной нами в статье «Ленточный фундамент: от земляных работ и подушки до заливки бетона и снятия опалубки», и включает следующие операции:

• подготовительные работы – вертикальная планировка участка, разметка и закрепление осей здания, земляные работы по отрывке траншей под фундаменты;
• устройство подушки под МзЛФ;
• установку опалубки;
• армирование;
• бетонирование;
• ухаживание за уложенной в опалубку бетонной смесью;
• снятие опалубки.

Все эти операции подробно описаны в вышеуказанной статье, поэтому здесь более детально остановимся на пунктах, касающихся непосредственно МзЛФ.

Устройство подушки

Подушка, за счет которой устраняются пучинистые свойства грунта и компенсируются возможные неравномерные деформации основания, – главный элемент, отличающий МзЛФ от обычного ленточного фундамента. Толщина подушки определяется расчетом (см. раздел “Расчет МзЛФ”).

Материалом для устройства подушки могут служить следующие сыпучие материалы:

• крупный песок и песок средней крупности;
• песок гравелистый;
• щебень мелкий;
• доменный или котельный шлак;
• смесь крупного песка (не более 40 %) и гравия (не менее 60 %).

Перед устройством подушки дно траншеи зачищают, затем укладывают сыпучий материал послойно, с толщиной слоя, не превышающей 20 см. Каждый слой необходимо тщательно протрамбовать с помощью электротрамбовок, затем засыпается следующий слой и снова трамбуется. Плотность подушки после трамбовки должна составить не меньше 1,6 т/м³.

Если грунтовые воды находятся на высоком уровне и существует возможность замачивания верховодкой, предусматривают укладку подушки на слой геотекстиля, которым также укрывают конструкцию с обеих сторон и сверху. Это предотвращает заиливание сыпучего материала подушки.

Армирование фундамента

Армирование МзЛФ осуществляется пространственными каркасами, в которых рабочая арматура располагается в верхней и нижней частях сечения фундамента.

Покажем на примере, как производится армирование фундамента.

Условный фундамент сечением 400х400 мм заглубляется на 400 мм от поверхности грунта, при этом армируется пространственным каркасом КП-1. Защитный слой бетона от подошвы фундамента составляет 65 мм, от боковых поверхностей по 30 мм, от верхней плоскости – 30 мм.

Подушка из ПГС – смеси гравия и песка (40% крупного песка, 60% гравия), толщина подушки принимается по расчету, ширина подушки на 200 мм больше, чем ширина фундамента, то есть она выступает на 100 мм от боковых поверхностей МзЛФ.

Пространственный каркас собирается из шести продольных стержней рабочей арматуры диаметром 12 класса А3. В этом случае соединение каркасов по длине между собой следует производить внахлестку. Длина нахлестки не должна превышать 20 диаметров стержней, которые соединяются, и быть не менее 250 мм. Стержни следует соединять в разбежку, то есть в одно поперечное сечение не должно попадать более 50 % соединений.

Вместо арматуры класса А3 можно использовать арматуру класса А500С, которая стоит на 30% дешевле и позволяет производить соединения с помощью сварки, что упрощает арматурные работы. При соединении рабочих стержней при помощи сварки длина шва не должна превышать 10 диаметров, в данном случае – не меньше 120 мм.

Рабочие стержни соединяются в объемные каркасы посредством хомутов из гладкой арматуры класса А1, устанавливаемых с шагом 200 мм по длине.

В местах, где стены пересекаются или примыкают друг к другу и на углах во время эксплуатации здания происходит концентрация напряжений, поэтому эти места усиливают с помощью установки дополнительных стержней.

Усиление углового соединения каркасов

Усиление производят установкой дополнительных стержней того же рабочего диаметра 12 мм, что и рабочая арматура, в верхнем и нижнем уровнях каркаса. Дополнительные стержни, согнутые под прямым углом, прикрепляют к пересекающимся рабочим стержням каркасов с внешней стороны углового соединения с помощью вязальной проволоки. Дополнительные трапециевидные стержни устанавливают ближе к внутренней и приваривают к соединяемым стержням согласно ГОСТ 14098-91-С23-Рэ на сварочные работы.

Усиление Т-образного примыкания

Усиление Т-образного примыкания производится дополнительными трапециевидными стержнями, которые привариваются к основным стержням в двух уровнях соединяемых каркасов.

Усиление на пересечении стен

Усиление на пересечении стен осуществляется приваркой дополнительных трапециевидных стержней в двух уровнях пересекающихся каркасов.

В данном примере ширина стены равна ширине фундамента. Если ширина фундамента будет по расчету принята на 600 мм большей, чем ширина стены, то необходимо дополнительно армировать подошву плоскими сетками, рабочая арматура которых должна располагаться поперек подошвы. Диаметры рабочей арматуры принимаются в пределах 10-12 мм классом А3 или А500С, шаг 600 мм.

В качестве конструктивной арматуры для сеток используют гладкую арматуру класса А1 (А240) диаметром 6 мм, или из высокопрочной проволоки классом Вр-1 диаметром 4-5 мм, которую укладывают с шагом 300 мм по длине. Соединение рабочих и конструктивных стержней сетки производят с помощью вязальной проволоки на каждом пересечении.

Все работы по армированию следует выполнять с учетом требований нормативных документов: СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры», СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Правила производства работ и специальные мероприятия

Помимо основного решения – устройства МзЛФ с компенсирующей подушкой, необходимо придерживаться определенных правил производства работ и предусмотреть дополнительные мероприятия, которые будут способствовать уменьшению негативного воздействия пучинистых сил.

Правила производства работ следующие:

• все работы по устройству МзЛФ следует производить преимущественно в летнее время. Не допускается сооружать фундаменты на замерзших грунтах основания;
• для предотвращения замачивания грунтов основания необходимо выполнить вертикальную планировку участка с обеспечением уклона на каждом склоне величиной не меньше 0,03 для отвода поверхностных вод после атмосферных осадков от места застройки и выемок под фундамент;
• если участок находится в пониженном месте, то нужно защитить его от опасности затопления поверхностными водами с соседних, повышенных участков с помощью устройства водоотводных канав;
• процесс сооружения фундаментов – от подготовительных работ до устройства отмостки – должен быть произведен в самое короткое время, для чего к земляным работам можно приступать только после выполнения всех подготовительных работ и на участок доставлены все материалы, необходимые для строительства;
• на участке необходимо максимально сохранить растительный покров почвы, который служит природным утеплителем грунтов;
• после устройства МзЛФ пазухи траншей нужно засыпать непучинистым грунтом или тем же материалом, который использовался для сооружения противопучинной подушки – песком, щебнем или ПГС – смесью песка и гравия с послойным уплотнением. Это предотвратит воздействие пучинистых сил на вертикальные поверхности фундамента;
• нельзя оставлять фундамент после устройства ненагруженным на зимний период, то есть необходимо сразу же возвести стены здания на полную проектную высоту и перекрыть.

Для того чтобы минимизировать возможное негативное воздействие пучинистых сил, предусматривают дополнительные мероприятия:

• • при близком к фундаментам уровне подземных вод устраивают пристенный дренаж по периметру здания с укладкой дренажных труб и отводом по уклону в пониженное место;
  • эффективно дополнительное утепление основания под подошвой фундамента, которое устраивается путем укладки утеплителя под отмосткой. В качестве утеплителя лучше всего использовать экструдированный пенополистирол – ЭППС, специально предназначенный для использования в подземных конструкциях. О свойствах ЭППС и его применении мы писали в статье «Обзор технологий утепления домов различными видами пенопласта (ПСБ, ЭППС) с разбором плюсов и минусов, технических характеристик» ;
  • отмостку из бетона рекомендуется заармировать сеткой из высокопрочной проволоки класса Вр-1 диаметром 4 мм с ячейкой 150х150 мм. Через каждые 6 м по длине отмостки и на углах нужно устроить деформационные швы с помощью вставки деревянной доски. Кроме того, для более эффективного отвода поверхностных вод по краю отмостки нужно сделать водоотводные канавки с уклоном, предусматривающим сброс в пониженное место;

• места вокруг строения, с которых был снят плодородный слой почвы, после окончания строительных работ следует незамедлительно покрыть дерном и желательно посадить кустарники. Это будет способствовать утеплению грунта и задержанию снежного покрова зимой, который также уменьшает глубину промерзания грунта.

Расчет МзЛФ

Ширину малозаглубленного фундамента и толщину противопучинной подушки необходимо принимать по расчету.

Рассмотрим на примере, как производится расчет МзЛФ. Возьмем вариант для малоэтажного строительства – одноэтажный жилой дом из бруса с двумя крайними и одной средней несущей стеной с размерами в осях 8х8 м, средняя стена расположена посредине, то есть с шагом 4 м. Для деревянных легких домов проблема пучинистости грунтов особенно актуальна.

• конструкция наружных стен – стена из массивного бруса толщиной 150 мм;
• средняя стена – массивный брус толщиной 150 мм;
• высота этажа 3 м;
• покрытие – с деревянными несущими балками;
• цоколь высотой 600 мм из монолитного бетона;
• грунты – суглинки полутвердые, сильнопучинистые, так как участок расположен в низине.

Вначале определяем нагрузку на 1 погонный метр фундамента для двух расчетных сечений: 1 – крайних стен, несущих покрытие, 2 – по средней стене, куда опираются балки покрытия с двух сторон. Для самонесущих стен расчет делать не будем, примем ширину фундамента конструктивно.

Pc – удельный вес цоколя на 1 м2 = 1,5 т/м² (по таблице А);

hc – высота цоколя, равная 0,6 м;

Pbr – удельный вес стен из бруса на 1 м² = 0,12 т/м² (по таблице А);

he – высота этажа (3 м);

Pper = вес деревянного покрытия 0,223 т/м² (с учетом веса снега по таблице А);

L – пролет несущих стен (4 м).

Получаем: q1 = 0,6 х 1,5 + 0,12 х 3 + 0,223 х 4/2 = 1,72 т/м

Для средней стены:

Pbr – удельный вес средней стены из бруса, принимаем по таблице А = 0,12 т/м²;

Pc – вес цоколя в средней части = 1,5 т/м².

q2 = 1,5 х 0,6 + 0,12 х 3 + 2 х 0,223 х 4/2 = 0,9 + 0,36 + 0,892 = 2,15 т/м.п.

Определяем ширину подушки фундамента по формуле:

b – ширина фундамента;

q – нагрузка на 1 м. п. ленточного фундамента;

R – расчетное сопротивление грунтового основания, которое принимаем по таблице Б, в нашем случае для суглинка полутвердого R = 22,8 т/м².

Получаем для двух сечений:

В результате принимаем ширину фундамента из конструктивных соображений для всех стен = 0,3 м .

Можно также рассчитывать ширину фундамента по расчетному сопротивлению противопучинной подушки, когда величина R будет меньше, чем величина Rп, где Rп – расчетное сопротивление грунта противопучинной подушки, которое зависит от вида сыпучего материала:

• 14 т/м² – для песка средней крупности;
• 16 т/м² – для крупного песка;
• 21 т/м² – для песчано-гравийной смеси.

В нашем примере в любом случае из-за небольших нагрузок принимается ширина фундамента из конструктивных соображений.

Определяем толщину подушки, для чего используются две формулы:

Из условий сопротивления подстилающего грунта:

где: R – прочность подстилающего грунта (суглинок тугопластичный R = 22,8 т/м²), определяем по приведенной здесь таблице Б.

t = (A – C x D x q) / 1 – (0,4 х C x D x q/b)

А – коэффициент, определяем по таблице В, величина А для отапливаемых сооружений на сильнопучинистых грунтах = 0,5;

С – коэффициент, который равен 0,1 – для отапливаемых зданий, 0,06 – для неотапливаемых зданий;

D – коэффициент, который определяем по таблице Г, среднее значение для отапливаемых зданий между шириной 0,2 и 0,4 м = 1,70 + 1,29 / 2 = 1,49

Примечание: значения над чертой коэффициента А приведены для наиболее оптимальной глубины заложения подошвы фундамента 0,3 м, под наклонной чертой – для фундаментов, лежащих на поверхности, то есть незаглубленных.

Рассчитываем толщину подушки, исходя из условий сопротивления подстилающего слоя грунта для несущих стен:

t = 2,5 х 0,3 х [ 1 – (1,2 х 22,8 х 0,3) / 2,15) ] = 0,75 х (1 – 3,81) = – 2,10 м

Получилась отрицательная величина, в этом случае толщина подушки принимается равной нулю.

Производим расчет по второй формуле:

t = (A – CxDxq) / [ 1 – (0,4 х C xD xq/b)] = (0,5 – 0,1 х 1,49 х 2,15) / [ 1 – (0,5 х 0,1 х 1,49 х 2,15/0,3)] = (0,5 – 0,32) /(1 – 0,53) = 0,17 / 0,47 = 0,36 м

Толщина подушки принимается по большему из значений, полученных при расчете по двум формулам.

В результате принимаем подушку из конструктивных соображений толщиной 400 мм.

Примечание: то же, что и для таблицы В.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ): калькулятор, устройство, глубина, технология армирования

Несмотря на то, что глубина устройства ленточного фундамента не является единственным показателем надежности и долговечности, она играет огромную роль в целостности всего дома в процессе его эксплуатации. Железобетонная лента любых размеров и марки бетона может со временем лопнуть, если она будет неправильно размещена в грунте, не учитывая его особенности.

Для того, чтобы не запутаться во всех типах фундаментов и грунтах, попробуем разобраться во всем по порядку. Сначала разберем типы монолитных лент, а затем конкретно для каждого типа ленточного фундамента определимся с глубиной заложения.

Факторы, влияющие на глубину заложения ленточных фундаментов

Наверное, стоит начать с того, что сами ленточные фундаменты делятся на три основных типа:

1. Незаглубленные
2. Мелкозаглубленные
3. Заглубленные

Каждый из этих типов закладывается на определенную глубину, которая зависит от нескольких основных факторов:

• Глубина промерзания грунта
• Тип грунта
• Уровень грунтовых вод

Стоит отметить, что глубина заложения ленточного фундамента - это расстояние от поверхности грунта до подошвы фундамента, а не та глубина, на которую копается траншея. В траншее, помимо фундамента может присутствовать подушка.

Теперь давайте разберемся, как эти факторы влияют на каждый тип ленточного фундамента в отдельности.

Незаглубленный ленточный фундамент

Незаглубленный ленточный фундамент применяется в строительстве частных домов крайне редко, потому что он является очень слабой опорой для будущего строения. Как правило, он весь располагается поверх грунта, а внутри находится только лишь песчаная, либо песчано-гравийная подушка.

Много писать о незаглубленном ленточном фундаменте я не буду, тем более ему уже была посвящена целая статья ранее. Да и вообще, само понятие глубины заложения у такого фундамента отсутствует.

Расчет глубины заложения ленточных мелкозаглубленных фундаментов

Это самый капризный, в плане глубины заложения фундамент. Во-первых, он не так надежен, как заглубленный, ну а во-вторых – для того, чтобы такой ленточный фундамент выдержал нагрузку строения, а также сдерживал все силы пучения, передаваемые от грунта, к его расчету необходимо подойти с особой ответственностью.

Как залить я уже подробно описывал в одной из предыдущих статей. Поэтому в подробности вникать не будем.

Такой ленточный фундамент закладывается на глубину, которая значительно выше глубины промерзания почвы, поэтому и называется мелкозаглубленный. На него, в отличие от заглубленного, могут в значительной степени действовать силы пучения грунта.

Так же, немаловажным отличием мелкозаглубленных фундаментов является то, что его необходимо делать монолитным не только ниже уровня грунта, но и сразу, выставив опалубку, залить надземную часть фундамента – цоколь. Это в значительной степени усилит весь ленточный фундамент.

Глубина заложения мелкозаглубленного фундамента напрямую зависит от всех трех факторов, описанных выше. Для того, чтобы не запутаться, давайте рассмотрим таблицу.

Таблица №1: Глубина заложения ленточного мелкозаглубленного фундамента (минимальная), в зависимости от типа и глубины промерзания грунта

Таблица №2: Глубина промерзания грунта в некоторых регионах

Примечание: Помимо того, что на глубину заложения ленточного фундамента влияет глубина промерзания и тип грунта, так же не стоит отбрасывать еще один очень важный фактор – уровень грунтовых вод, о котором и поговорим далее.

Зависимость глубины заложения ленточного фундамента от уровня грунтовых вод (УГВ)

Существует два варианта расположения грунтовых вод – когда они расположены ниже глубины промерзания грунта, и когда – выше.

Уровень грунтовых вод ниже глубины промерзания грунта

Это можно считать хорошим показателем, и в этом случае, грунтовые воды в большинстве типов грунтов не оказывают особого влияния на глубину устройства монолитной железобетонной ленты.

Единственным ограничением, в данном случае, является то, что в таких грунтах, как суглинки, глины и им подобных, ленту необходимо закладывать минимум на половину глубины промерзания такого грунта. В других, «хороших» грунтах, этот фактор на заложение фундамента - не влияет.

Другими словами, если глубина промерзания в Вашем регионе, допустим – 1,5 метра, то ленточный мелкозаглубленный фундамент необходимо устраивать минимум на 0,75 метров.

Уровень грунтовых вод выше глубины промерзания грунта

Если грунтовые воды расположены высоко, то глубина копки траншеи для ленточного фундамента не зависит от их уровня только на скалистых грунтах, песчаных крупнозернистых, гравийных и им подобных.

На любых других типах грунтах, с высоким УГВ, монолитную ленту придется заглублять ниже глубины промерзания на 10-20см (таблица №2). В этом случае она станет заглубленным фундаментом.

Заглубленный ленточный фундамент

Заглубленный ленточный фундамент считается наиболее надежным из всех лент. Он закладывается ниже глубины промерзания грунта на 10-20 см. Еще одним условием его устройства является то, что грунт под его подошвой должен быть более или менее твердым.

В случае болотистых грунтов, торфяников и подобных им, ленточный фундамент закладывается на глубину, которая ниже этих слоев. В некоторых случаях, достаточно прокопать траншею до твердых пород грунта, а затем устроить песчаную или песчано-гравийную подушку до уровня, который чуть ниже глубины промерзания грунта в Вашем регионе.

Когда на строительном участке грунт совсем плох для заложения ленточного фундамента, или его устройство требует огромных затрат, можно попробовать рассчитать другой тип фундамента, например, плитный . Возможно, это будет как дешевле, так и надежнее.

Как уменьшить глубину заложения ленточного фундамента

После проведения всех расчетов по глубине заложения ленточного фундамента, частенько бывает так, что с учетом грунта и региона, его необходимо заложить очень глубоко. От сюда возникает вопрос о том, как сократить расходы и уменьшить глубину.

Существует несколько способов уменьшения глубины заложения ленточных фундаментов, все они основаны на том, чтобы уменьшить значение основных факторов, влияющих на фундамент.

Уменьшение глубины промерзания грунта

Изменить климат в регионе мы, конечно же, не сможем, но сможем изменить глубину промерзания, конкретно под подошвой фундамента, утеплив сам фундамент и грунт, прилегающий к нему с наружной стороны.

Таким образом мы сможем уменьшить глубину заложения фундамента, а также сократить расходы на него.

Отвод грунтовых вод от ленточного фундамента

Еще один действующий способ уменьшения глубины заложения ленточного фундамента – отвод воды от него.

Делается это с помощью устройства хорошей дренажной системы, которая отведет значительную часть воды от фундамента и не даст ей пагубно воздействовать на него.

Песчаная или песчано-гравийная подушка под фундаментом

В случае, когда на участке пучинистые слои грунта залегают достаточно глубоко, ленточный фундамент также придется закладывать на большую глубину. Уменьшить ее можно, заместив пучинистый грунт песчаной или песчано-гравийной подушкой.

Другими словами, необходимо выкопать глубокую траншею до твердых грунтовых пород, а после этого устроить там массивную песчано-гравийную подушку, которая распределит нагрузку от фундамента и дома на грунт равномерно и не даст силам пучения пагубно воздействовать на фундамент.

Подушку желательно делать не только под подошвой фундамента, но и рядом с ним, как показано на схеме.

Стоит отметить, что самым надежным методом уменьшения глубины заложения ленточного фундамента, является комбинированный способ, т.е. и устройство подушки, и утепление, а также устройство дренажа, если это понадобится.

Ленточный фундамент наиболее часто является определяющим выбором в частном строительстве. Его возведение не является сложным, может выполняться без найма бригады профессиональных строителей. Этот тип фундамента отличается надежностью, особенно для тяжелых фасадов. Он позволяет устроить подвал, защитить его от грунтовых вод, сырости, плесени. Основной материал фундамента - железобетон - заливается непрерывной стеной под периметром дома и всеми несущими стенами.

Ленточный фундамент используется в качестве основания на сложных грунтах, неоднородных по своей плотности. Глубина и ширина фундамента, количество, толщина арматуры зависят от массы строения. Если грунт отличается устойчивостью, а объект - небольшим весом, основание не требует рытья глубоких траншей. В этом случае расход материалов выгодно уменьшается, устроить мелкозаглубленное ленточное основание можно в течение короткого времени. Такой тип основания подходит для строительства гаража, деревянного дома, бани, хозпостроек.

Все работы начинают после составления проекта на дом. Эту работу должен выполнить проектировщик, так как допущение ошибок исключается. В проекте обозначаются параметры фундамента, на основании которых рассчитывается количество строительных материалов. Для возведения основания потребуются:

• песок,
• арматура,
• цемент,
• вязальная проволока,
• инструменты для вязки проволоки,
• рулонный гидроизоляционный материал.

Рытье траншей. Устройство песчаной подушки

Сначала на участке делают разметку, соответствующую расположению фасада и несущих стен. Для этого применяют веревку, которая закрепляется при помощи колышков, вбиваемых в землю. Обозначается ширина стены, то есть параллельно натягивают вторую веревку. Для устойчивости строения ширину фундамента делают на 10 см больше проектной ширины стен, которая не может быть менее 40 см.

Далее по разметке роют траншеи. Для этого используют лопаты, отбойник или экскаватор. Глубина мелкозаглубленного фундамента составляет 40-60 см, заглубленного 60-80 см. Обязательно учитывают глубину промерзания грунта, при этом подошву фундамента располагают ниже этой отметки на 20 см. Песок насыпают слоями толщиной 15 см, каждый из них поливают водой из шланга. Это требуется для его утрамбовывания, при этом важно проводить увлажнение правильно. Лишняя влага так же недопустима, как и недостаточное.

Опалубка

На боковых сторонах траншей закрепляют гидроизоляционный рулонный материал, например, пергамин. Почему желательно применять именно его? Он позволяет легко демонтировать опалубку после застывания раствора, без нарушения ее целостности, повреждения гидроизоляции. Опалубка устраивается из досок толщиной 50 мм, одну сторону которых стругают до получения гладкой поверхности. Во время монтажа она должна быть повернута к центру траншеи.

Доски располагают строго вертикально, они должны превышать уровень земли на 30 см и более. Эта величина обозначает высоту цокольного этажа и соответствует указанной в проекте. Готовую конструкцию заполняют арматурой и бетонным раствором. Таким способом устраивается монолитный ленточный фундамент, который отличается от сборного именно сплошной заливкой бетона. Для частного строительства он является оптимальным по качеству и надежности.

Сборный ленточный фундамент отличается малым временем возведения, так как для него используют фундаментные плиты или блоки.

Армирование

Важным этапом строительства основания является армирование. Оно влияет на качество основания и устойчивость будущего строения. Расчет сечения арматуры нужно основывать на массе объекта, но диаметр прутьев не должен быть меньше 10 мм и более 16 мм.

Количество арматуры в 1 тонне:

• диаметр 10 мм - 1620 м,
• диаметр 12 мм - 1126 м,
• диаметр 14 мм - 826 м,
• диаметр 16 мм - 633 м.

Можно подсчитать требуемый тоннаж арматуры, зная ее длину. Армирование проводится двумя поясами в 4 прутка. Продольные прутки располагают на расстоянии 5 см от края фундамента снизу и сверху. Между поперечными прутками соблюдается расстояние 25 см. Места пересечения арматуры следует закрепить, выполнить это можно двумя способами:

• сваркой,
• вязальной проволокой.

Крепление прутьев сваркой имеет серьезные минусы. Этот метод требует немалых трудовых затрат и может нарушить целостность арматуры и всего фундамента. Это происходит за счет снижения устойчивости стержней, так как сварка снижает их прочностные характеристики высокой температурой. Одновременно с этим повышается жесткость конструкции, так как соединения закрепляются неподвижно. Разрушиться они могут в процессе заполнения траншей бетоном, например, во время работы вибратора.

Надежный способ крепления каркаса из . Для выполнения таких работ можно применить любой инструмент из имеющихся под рукой или профессиональный:

• пассатижи,
• специальные крюки,
• пистолет для вязки проволоки.

Пассатижами или крюками работа выполняется вручную, поэтому она требует много времени и физических сил. Значительно упрощает и ускоряет процесс применение автоматического пистолета. Одновременно с этим повышается качество вязки, так как она происходит непрерывно в течение определенного момента времени. Механизм пистолета работает от аккумулятора, скорость соединения не превышает 2-х секунд.

Строительный раствор изготавливают из смеси цемента и песка 1:3. Цемент марки М500 считается оптимальным для заливки фундаментов ленточного типа. Смесь можно приготовить на стройплощадке в бетономешалке или доставить уже готовую в цементовозе. Для качественного заполнения траншей применяют бетонный вибратор. Он равномерно распределяет раствор, исключая образование пустот. Если вибратора нет, можно простукивать стенки опалубки и одновременно распределять раствор вручную деревянными трамбовками.

Для качественного фундамента желательно заполнять траншеи бетоном за один раз. Это исключит послойное высыхание раствора и образование между слоями пустот, которые превращаются со временем в мостики холода. Консистенция бетонной смеси не должна быть слишком жидкой. Проверяется она следующим образом: лопатой сгребают раствор и смотрят, как он обтекает препятствия. Если легко и быстро, значит смесь жидкая.

Бетон должен быть достаточно вязким и не перемещаться самостоятельно, а лишь при помощи усилий человека.

Заливку осуществляют при помощи гибкого шланга, по которому раствор подают в траншеи с помощью насоса. Не следует поднимать его на высоту 1,5 м и более, бетон начнет расслаиваться во время застывания. Также желательно выполнять работы в теплое время года.

По технологии устройство ленточного фундамента включает в себя гидроизоляцию. Ее проводят после застывания раствора, примерно через 10 дней. К этому сроку можно демонтировать опалубку. На вертикальную и горизонтальную поверхности застывшего бетона наносят слой битумной мастики, к которой прикрепляют рулонный изоляционный материал. Хорошо зарекомендовал себя рубероид, при этом он должен плотно держаться на слое равномерно нанесенной мастики.

Следует отметить обязательное соблюдение параметров используемых материалов. Например, недопустимо применять арматуру меньшего диаметра или цемент более низкой марки, чем указано в проекте. Нельзя превышать норму песка во время замеса раствора или добавлять в него слишком много воды. Толщина песчаной подушки, глубина траншей должны соответствовать расчетам. Изменение параметров приводит, как правило, к перекосу фундамента, вследствие которого на фасаде дома образуются трещины.

Представляет собой сплошную бетонную опору, размещенную под всеми несущими стенами дома.

Конструкция подобных оснований достаточно проста.

Степень прочности, устойчивости к возникающим нагрузкам и несущая способность образуют оптимальное сочетание, позволяющее использовать ленточный тип фундамента в большинстве построек.

С некоторыми дополнениями этот вид способен служить на разных видах грунта и в относительно неблагоприятных геологических условиях.

Основным элементом конструкции является арматурный каркас, обеспечивающий прочность ленты и устойчивость к напряжениям.

Бетон является специфическим материалом. Он способен без видимых последствий выдерживать значительное давление, но разнонаправленные, растягивающие нагрузки переносит с большим трудом.

Бетонный блок, являющийся монолитной отливкой без дополнительных усиливающих элементов, способен выдерживать только равномерную сдавливающую нагрузку.

Если усилие будет приложено в центральной части, а края блока окажутся зафиксированы, он переломится при относительно небольшой нагрузке. Использовать его в таком виде в качестве основания для строительного объекта невозможно.

Проблема решается с помощью армирующего каркаса, помещаемого внутрь блока перед отливкой.

Армирование ленточных оснований является необходимым и обязательным условием, предписываемым требованиями СНиП 52-01-2003. Регламентируются все рабочие моменты создания железобетонных конструкций - состав бетона, размеры и материал арматуры, тип конструкции каркаса, способ сборки и прочие вопросы.

Соблюдение норм СНиП обязательно для всех строителей, поскольку только таким образом можно обеспечить надежность постройки и безопасность людей.

Как работает арматура

Арматурные стержни способны переносить растягивающие нагрузки примерно в 10 раз больше, чем бетон. Будучи установленными внутрь отливки, они принимают на себя растягивающие нагрузки, не позволяя появиться трещинам, усиливая и укрепляя бетонную ленту.

Арматурный каркас представляет собой пространственную решетку, состоящую из несущих и вспомогательных стержней. Если сама лента в сечении представляет собой прямоугольник, то каркас в сечении образует подобную фигуру, но несколько уменьшенную.

Если на ленту воздействует изгибающая нагрузка, то начинают работать те стержни, которые расположены со стороны, противоположной точке приложения усилия. Они не позволяют ленте изменить форму, принимая на себя внешние воздействия.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Для особо ответственных конструкций используют напрягаемые стержни, которые перед заливкой бетона натягиваются, а после затвердения массива освобождаются. Такие основания способны работать в сложных условиях, но для частного домостроения не используются.

Основными элементами являются горизонтальные стержни - несущие, или рабочие. Вертикальные элементы служат для поддержки рабочей арматуры и в большинстве нужны лишь до момента заливки. После нее рабочие функции выполняют только угловые элементы, испытывающие дополнительные напряжения и эксплуатационные нагрузки.

Вспомогательная арматура делается из более тонких прутков и нужна для исключения смещения основных элементов при заливке и затвердении.

Как выбрать бетон

Требования СНиП к бетону достаточно жесткие .

Регламентируются все рабочие параметры материала:

• Степень прочности на сжатие и осевое растяжение.
• Морозостойкость.
• Водонепроницаемость.

Для жилых домов малоэтажной кирпичной или подобной застройки оптимальный вариант - М300. При использовании легких ячеистых или пористых материалов (пенобетон, керамзитобетон) допускается применение менее прочного и плотного бетона - марок М200 и даже М150.

Более прочные сорта используются для ответственных или многоэтажных объектов. Например, бетон М400 допускается применять для отливки фундамента по жилые здания высотой до 20 этажей.

Виды арматуры

Существует два вида арматуры :

• Металлическая.
• Композитная.

Первый вид - всем знакомые стальные горячекатаные прутки с насечкой, позволяющей получить надежное сцепление с бетоном. Существуют стержни разного диаметра, от 6 до 80 мм, предназначенные для эксплуатации в соответствующих условиях.

Для вспомогательной арматуры могут быть использованы как рифленые, так и гладкие стержни меньшего диаметра.

• Отрезок проволоки сгибается пополам. Получившаяся полупетля заводится под перекрестный стык стержней в диагональном направлении.
• Концы полупетли поднимаются вверх, чтобы проволока обхватила соединяемый узел.
• Вязальный крючок острием заводится в петлю, опираясь при этом на другой конец проволоки. Вращательными движениями концы закручиваются, плотно стягивая соединяемые стержни.
• Для вязки продольных соединений используется тот же метод. Отличие лишь в положении проволоки - она обхватывает оба соединяемых стержня в поперечном, а не в диагональном направлении.

Вязальный крючок можно приобрести в магазине, но проще изготовить его самостоятельно. Надо взять кусок стальной проволоки толщиной 405 мм, несколько заострить и загнуть один конец примерно на 1,5-2 см.

Для удобства работы крючок можно слегка выгнуть в средней части. Приемы работы с ним просты, но требуют некоторого навыка, который появляется очень быстро.

Схема монтажа

Усиление ленточного фундамента производится, как правило, с помощью металлического арматурного каркаса, собранного сварным способом или связанного специальной мягкой стальной проволокой.

Рабочие стержни устанавливаются в горизонтальном положении таким образом, что в сечении образуют прямоугольник со сторонами, на 10 см меньшими, чем ширина и высота бетонной ленты.

Такое соотношение обеспечивает глубину погружения прутков в бетон, при которой несущая способность достаточно высока, но материал надежно защищен от коррозии. Вертикальная арматура служит для фиксации несущих стержней в нужном положении во время и затвердения бетона.

Оба этих процесса вызывают значительные нагрузки, поэтому от прочности соединения зависит качество армирования.

Фото чертежа:

Армирование углов

Угловые элементы ленточного фундамента, к которым относятся и Т-образные примыкания, армируются путем установки изогнутых анкеров - отдельных стержней, согнутых под нужным углом. Нередко изгибаются рабочие стержни, если их длина позволяет это сделать (например, на углах коротких стенок или примыканий).

Углы фундамента испытывают повышенные напряжения, поэтому наличие дополнительной анкеровки необходимо для увеличения прочности соединения каркаса и повышения несущей способности данного участка ленты.

Основными ошибками, часто встречающимися при армировании углов, являются:

• Использование только внешнего контура, с недостаточной анкеровкой внутренней части угла.
• Отсутствие соединения между внешними и внутренними стержнями.
• Отсутствие механической связи между подошвой и каркасом.
• Неправильное размещение точек соединения стержней.

Использование анкеров и грамотное соединение с основными элементами армпояса позволяет избежать ошибок и усилить ответственные участки каркаса.

Армирование подошвы

Подошва фундамента является участком, испытывающим максимальные нагрузки пучения или боковое давление от почвенных вод. Существуют различные способы усиления подошвы, которые обеспечивают качественное соединение с бетонной подготовительной частью, но они применяются для строительства промышленных ответственных сооружений.

Для армирования подошвы фундамента малоэтажного жилого дома принято использовать армировочные сетки, увеличивающие прочность и неподвижность нижней части ленты. Сетка механически соединяется с основным каркасом, это особенно важно, если имеет большую ширину, чем сама лента.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Используются готовые или сварные сетки с поперечным расположением стержней. Для участков, расположенных на сложных грунтах, рекомендуется использовать сварные конструкции из рабочих стержней, способные выдерживать нагрузки во всех направлениях.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете, как производится армирование ленточного фундамента :

Заключение

Армирование ленточного фундамента - основная операция, без которой все остальные работы становятся нецелесообразными. Сезонные подвижки почвы, изменение уровня грунтовых вод, тектонические воздействия и прочие факторы влияния требуют от основания прочности и способности сопротивляться возникающим нагрузкам.

Эти качества способен обеспечить только грамотно и тщательно сформированный армпояс, образующий внутренний скелет бетонной ленты и компенсирующий все осевые растягивающие нагрузки.

Вконтакте

Углубленный фундамент лентой своими руками – армирование

Ленточный фундамент является самым распространенным типом основания из-за относительно несложного процесса заложения и прочностных характеристик. Заглубленный ленточный фундамент используют только при острой необходимости: на пучинистых грунтах, и если вес окончательной постройки будет велик.

Такой фундамент выполняется в виде ленты с внутренним армированием – естественного продолжения всех капитальных стен строения. Укладывают его по всей длине стен ниже отметки промерзания грунта. В идеале заложение должно быть ниже этой отметки на 30-40 см.

Есть две разновидности подобного основания: монолитный тип, который заливается непосредственно на участке строительства и становится однородным каменным основанием; сборный тип, лента такого фундамента делается из отдельных блоков, выпускаемых на специализированных предприятиях.

Основные характеристики

Эскиз конструкции заглубленного фундамента с размерами

Ленточные основания имеют веские причины к существованию и применению. Они довольно популярны из-за многих положительных характеристик:

1. Прочность. Ее большой запас делает фундамент идеальным основанием для постройки тяжелых конструкций в несколько этажей, выполненных из особо тяжелых материалов.
2. Устойчивость к возникновению деформаций.
3. Легкость в заложении. Фундаменты подобного типа считаются практически самыми простыми в исполнении.
4. Возможность заложения на их основе самых разных типов зданий.
5. Давно изученная технология создания и эксплуатации.

Такие фундаменты целесообразно применять только в особых случаях, когда другое конструктивное решение невозможно. На него уходит много материалов, среди которых бетон, песок и элементы армирования, и труда. Иногда больше пятой части всех работ по строительству связано именно с заложением подобного основания.

Стоимость фундамента достаточно велика, так как для работы нужно много помощников, потому что сделать его своими руками сложно.

Без помощи процесс строительства заглубленного основания будет длиться долгие месяцы.

Правильно и целесообразно будет применять заглубленный ленточный фундамент в следующих условиях:

• строительство на скальных породах, пучинистых и стабильных крупнообломочных грунтах;
• возведение здания в несколько этажей;
• большой предполагаемый вес будущей постройки из тяжелых материалов;
• желание иметь подвал, цокольный этаж и погреб.

Такие требования к грунтам исходят из необходимости хорошей опоры для фундамента, не каждый вид почвенной массы выдержит подобную нагрузку, в частности, это касается песков. Ленточный фундамент может выдерживать большие нагрузки, и если возводимое здание не предполагает большого давления на основу, то разумнее будет сэкономить средства, а не организовывать ненужный большой запас прочности.

Но если в строении предполагается цокольный этаж и подвал, то такой фундамент будет хорошим решением, потому что лента будет служить этим помещениям стенами, и на их возведении можно сэкономить. Легко будет своими руками устроить погреб ниже подвального помещения.

Требования к углублению

Чтобы срок эксплуатации основания не закончился раньше положенного, и не возникали проблемы с прочностью и образованием трещин, траншею делают ниже уровня промерзания грунта. Но как определить, какая точно высота нужна для ленты? Все глубины промерзания для регионов страны давно определены и внесены в требования СНиП. Именно оттуда и нужно брать информацию.

В среднем по России этот показатель будет составлять 1,5 метра. Для южных регионов – от 1 м, для более сурового климата около 2 метров. Поэтому средняя высота ленты варьируется от 1,2 до 2,2 метра, в зависимости также и от наличия подвала.

Этапы укладки заглубленного основания

Ленточный фундамент, особенно углубленный, требует порядка в укладке, от которого нежелательно отступать. Только при точном соблюдении всех этапов можно получить основание, не подверженное растрескиванию, пучению и нехватки прочности.

Основные этапы укладки складываются из таких действий:

1. Первым этапом будет создание проекта. Ленты фундамента располагаются под каждой капитальной стеной, необходим точный расчет расстояния между ними, веса и несущей способности. Если нет уверенности в собственных силах или нет необходимых знаний, то проще будет доверить эту работу знающему специалисту.
2. Когда все площади и размеры высчитаны, нужно провести разметку территории. В обычных случаях ее можно сделать своими руками с помощью колышков и веревок, но если грунт неровный или на территории разметки есть уклон, то нужно привлечь к работе геодезиста, который разметит площадку с помощью теодолита.
3. Далее выкапывают траншеи. Можно воспользоваться экскаватором с небольшим ковшом или лопатами и руками помощников.
4. Укладывается подушка из песка и гравия и плотно утрамбовывается. Желательно пролить ее жидким цементным раствором для повышения прочности и оставить на 7 суток.
5. Насыпается слой «тощего» бетона. Так называют бетон с большим количеством примесей. Время ожидания до момента, когда он наберет 50% прочности, составит также 7 дней;
6. Проводят армирование. Арматуру вяжут сплошным каркасом с помощью проволоки диаметром 10-14 мм. Необходимо соблюсти в каркасе и вертикальное и горизонтальное армирование с шагом 30-50 см. Армирование иногда не проводят на стабильных грунтах, но в редких случаях.
7. Устанавливают опалубку из прочных досок, чтобы влага из раствора не просачивалась в грунт, и не ослабляла прочность конструкции. Иногда можно использовать плотную полиэтиленовую пленку.
8. Готовится бетонный раствор из цемента, песка и гравия в расчете 1:3:5 соответственно. Цемент берут марки М300 или М400. Примесей глины или земли в песке и гравии быть не должно.
9. Далее заливают готовую смесь в опалубку. Проводить процедуру нужно за один раз, иначе можно получить стыки, которые заберут у фундамента часть прочности.
10. Залитый бетон трамбуют вибратором или штыковкой – прокалыванием бетона в разных частях, чтобы убрать из него воздух.
11. Последним этапом бетон выравнивают и сушат. Просыхает он неделю, затем на нем делают ростверк или укладывают несколько рядов кирпичей. В конечном итоге бетон «созреет» через 4-6 недель.

Подобный фундамент, особенно армированный, будет прочной основой для любого строения, если его правильно уложить. Однако затраты материалов и труда не всегда оправдываются. Прежде чем уложить такое основание, нужно точно убедиться, что более легких конструктивных решений нет. Если это так, то можно приступать к работе.