Мелкозаглубленные ленточные фундаменты (МЗЛФ) представляют собой экономичные основания зданий и сооружений.
Чтобы не допустить лишних затрат, и в то же время возвести прочный и надежный МЗЛФ, нужно произвести точный расчёт фундамента.
Сделать его вполне по силам индивидуальным застройщикам, имеющим небольшой опыт в строительном деле.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Стоимость основания
Чтобы определить ориентировочную стоимость возведения вышеприведённого мелкозаглублённого ленточного фундамента без привлечения наёмной рабочей силы, нужно сделать сводную ведомость расхода материалов, и привести их среднюю цену на строительном рынке России (цена из рекламных объявлений в интернете).
Сводная ведомость расхода и стоимости материалов для МЗЛФ 24 х 0,4 х 1,2 м:
| Наименование | Расход | Цена за ед. | Всего, руб. |
| Бетон М 300 | 10 м3 | 3000 руб./м3 | 30000 |
| Арматура ø 12 мм | 0,0222 тн | 35000 руб./тн | 780 |
| « ø 6 мм | 0,03 тн | 32000 руб./тн | 960 |
| « ø 8 мм | 0,021 тн | 32000 руб./тн | 672 |
| Вязальная проволока | 40 м | 35 руб. | 1400 |
Итого: 33800 руб. Отсюда можно рассчитать среднюю стоимость 1 погонного метра мелкозаглублённой фундаментной ленты: 33800/24 = 1400 руб./пг.м.
В сети есть калькуляторы расчёта фундаментов, в том числе и МЗЛФ. Для того чтобы воспользоваться сервисом, достаточно ввести в окошечки интерфейса исходные данные и кликнуть мышкой по клавише «Рассчитать».
В итоге появятся данные о габаритах фундамента, тоннаже арматуры, количестве бетона определённой марки. Вместе с тем приводится ориентировочная стоимость фундамента.
Два самых популярных сервиса, с которыми удобно работать здесь и тут.
Заключение
Если самостоятельный расчёт мелкозаглублённого ленточного фундамента вызывает затруднения, то лучше обратиться к специалистам. Они сделают обследование состояния грунта, дадут заключение по нему и порекомендуют габариты, армирование и заливку МФЛ. Это будет стоить денег, зато застройщик будет гарантирован от совершения ошибок и лишних затрат.
