Как максимально точно рассчитать фундамент?

Как правильно сделать расчёт арматуры и армировать фундамент

Собственноручное производство железобетонного фундамента — наиболее ответственный из всех этапов строительства. Требуемая жёсткость и прочность обеспечивается закладной арматурой, поэтому сегодня мы устраним пробелы в понимании функций армирования и поясним методологию расчёта арматуры для фундамента.

Как работает фундаментное армирование

Бетон обладает превосходной прочностью на сжатие. Это означает, что если бетонный брусок поместить под пресс, он начнёт разрушаться только под очень высоким давлением.

Реалии эксплуатации ЖБИ таковы, что нельзя точно предусмотреть, какие силы будут действовать в отдельно взятой точке массива. Всё потому, что конфигурация бетонного изделия значит не так много, как физико-механические характеристики основы, на которой это изделие установлено. А они почти всегда непредсказуемы.

Нагрузка в бетоне распределяется неравномерно. Максимальное напряжение приходится на точку опоры, при этом всегда действует правило рычага — сила возрастает пропорционально плечу воздействия. Если подвесить бетонную балку за оба края, воздействие на центр будет напрямую зависеть от длины балки.

Схема работы балки на изгиб: a — бетонная балка; б — железобетонная балка; 1 — арматура.

Также интересен характер и направление деформаций в разных точках. При изгибе одна сторона будет сжиматься, но это, как мы выяснили, не сулит больших неприятностей. Гораздо хуже, что с обратной стороны изделия бетон будет растягиваться, что при невысоких показателях упругости выльется в трещину и слом.

Главная задача арматуры — не позволить бетону растягиваться. Это достигается за счёт сил трения, которые передают нагрузку от бетонного слоя закладным элементам, имеющим модуль упругости гораздо выше, чем у бетона. И, конечно, арматура должна быть распределена максимально равномерно, чтобы каждый отдельный участок конструкции не имел слабых мест с плохой перевязкой. Иначе армирование теряет всякий смысл.

Чем укрепляют фундамент

Существует два типа арматуры. Рабочая арматура выполняет непосредственную функцию армирования — принимает на себя нагрузку в приложенной плоскости. Конструктивная арматура служит для упорядочивания линий рабочего армирования в слое бетона и получения дополнительных связей, если это необходимо.

В качестве рабочей арматуры традиционно используется горячекатаные стержни периодического или гладкого профиля по ГОСТ 5781–82. Стальная арматура может быть свариваемой и несвариваемой, в зависимости от термомеханического укрепления и области использования.

Для фундамента в качестве рабочего армирования целесообразно применять именно периодический профиль, который обладает наивысшим показателем сцепления с окружающей массой. Вспомогательное армирование, напротив, выполняется гладкими стержнями, хотя это не категоричное правило.

Важен и материал, марка стали определяет класс арматуры. Наиболее востребованы для частного застройщика классы А400–А600: они наиболее широко распространены на строительных базах и не требуют специальных средств стыковки: весь каркас собирается вязкой. Всё чаще применяют композитную арматуру (ГОСТ 31938) из пластика, укреплённого углеродным и стекловолокном. Такая арматура значительно легче стальной и абсолютно не подвержена коррозии, а вот насколько это важно в рамках конкретного проекта — решать только вам.

Основные параметры армирования

В каждом конкретном расчёте есть ряд ключевых значений, описанных в пособии к СНиП 2.03.01:

1. Плотность закладки арматуры (коэффициент армирования). Определяется по поперечному срезу изделия как отношение суммы сечений арматурных стержней к сечению бетонной массы. Установленный нормами минимум — 0,05%, хотя коэффициент может увеличиваться по мере роста отношения длины сегмента к его высоте вплоть до 0,25%.

2. Толщина стержней. При длине сегмента свыше 3-х метров используется арматура диаметром не менее 12 мм, более 6-ти метров — свыше 14 мм, а при протяжённости от 10-ти метров — 16 мм и более.

3. Распределение армирования. Если фундамент имеет глубину около метра, то какую грань укреплять от растяжения: верхнюю или нижнюю? Что лучше — малое количество толстых стержней или много линий тонкой арматуры? На практике часто всю рабочую арматуру помещают у одной грани, разбивая на как можно большее число прутьев, не мешающих заливке бетона. Затем такой же пояс дублируется у противоположной грани.

4. Коэффициент надёжности (переармирование) — прямо вытекающее из предыдущего пункта понятие. Прочность фундамента может быть намеренно завышена в 2 или 3 раза на случай непредвиденных изменений в геоморфологии региона или при отсутствии на момент строительства завершённого проекта.

Последнее должно относиться к разряду исключений, но на практике так строится чуть ли не половина объектов ИЖС. Проблема в том, что без исчерпывающих проектных данных вы не имеете возможности точно установить вес здания, определить по нему достаточную площадь и глубину залегания, соответствующие опорной способности грунта, затем по нормативным пропорциям рассчитать линейные характеристики фундамента, а из них вывести оптимальные методы укрепления его структуры, адекватные расчётной нагрузке.

Конфигурация арматуры для НЗЛФ, ленты и плиты

Ленточные фундаменты, залегающие выше глубины промерзания, армируются каркасом прямоугольной формы. Между внешними рёбрами может располагаться неограниченное количество линий армирования, между которыми обязательно соблюдается нормативный просвет. Как правило, такие каркасы состоят из отдельно связанных модулей, длина которых удобна для транспортировки и установки. Конструктивная арматура здесь представлена П-образными или замкнутыми хомутами, опоясывающими прутья рабочего армирования каждые 0,6–1,1 метра.

Армирование прямого участка ленточного фундамента: 1 — рабочая продольная арматура; 2 — конструктивная арматура (хомуты).

Заглубленные фундаменты укрепляются как и лента — каркасом. Линии армирования, как упоминалось, дублированы и сосредоточены у верхней и нижней граней. Дополнительно могут закладываться промежуточные линии, компенсирующие силы давления и пучения грунта, если того требует проект. Между собой армирование соединяется вертикальными прутьями. Это армирование выглядит как конструктивное, но оно же выполняет функцию рабочего, в значительной степени препятствуя скручивающим и боковым давящим деформациям.

Плита армируется наиболее просто: две арматурные сетки, каждая может состоять из нескольких слоёв. Разносятся сетки к верхней и нижней плоскости в соответствии с нормативным защитным слоём. Параметры арматурных сеток — табличные, прут и ячейка рассчитываются в зависимости от габаритов плиты. Что касается рёбер жёсткости под плитой, они формируются как и каркасы МЗЛФ, а затем скрепляются с сеткой плиты вертикальными прутьями конструктивной арматуры.

Вязка, установка и контроль

С линейными участками все просто, но ведь фундамент имеет повороты и пересечения. На них линии сходящихся каркасов соединяются гнутыми закладными элементами из арматуры того же сечения. Края устанавливаются с нахлёстом от 40 до почти 100 номинальных диаметров. Довольно распространена практика укрепления углов фундамента арматурными сетками 12х150х150 мм, особенно на слабых грунтах и в сейсмоопасных регионах.

Армирование примыканий и углов ленточного фундамента: 1 — рабочая продольная арматура; 2 — поперечная арматура; 3 — вертикальная арматура; 4 — Г-образные хомуты.

Каждый последующий сегмент каркаса устанавливается на дистанционных подкладках или кольцах, которые препятствуют нарушению защитных слоёв. Прутья на торцах связываются с нормативным перехлёстом, по 2–3 проволочных хомутах на каждом стыке.

В итоге армирующий каркас должен быть сформирован таким образом, чтобы по нему спокойно могли передвигаться люди. Перед заливкой каркас тщательно проверяется на прочность скрепления. Если при заливке бетоном разойдутся перевязки линий, это чревато полной выбраковкой всей конструкции. Поэтому во время заливки и усадки нужно уделять особое внимание положению и целостности соединений арматуры.

Как рассчитать арматуру на ленточный фундамент

Каждая стройка начинается с устройства надёжного основания. Ленточный фундамент — самая распространённая конструкция в малоэтажном строительстве. Расчёт арматуры для ленточного фундамента важен уже на этапе проектирования и доставки строительных материалов. Расчёт поручают профессионалам или проводят самостоятельно, изучив руководящие документы.

Назначение армирования

Ленточные фундаменты представляют собой монолитную фундаментную конструкцию из железобетона. Изготавливают основание непосредственно на месте постройки.

Железобетон — бетон, внутри которого расположен металлический каркас из арматуры. Металл позволяет выдержать поперечные нагрузки, которые создают:

• снизу-вверх — процессы пучения грунта;
• сверху вниз масса постройки.

Чистый бетон поперечным нагрузкам сопротивляется плохо. Сталь, заложенная внутрь конструкции, способна сделать фундамент в десятки раз прочнее.

Под нагрузкой каждый метр бетона может растягивается на 2–4 мм, тогда как сталь от 4 до 25 мм. Бетон же во много раз лучше переносит сжатие.

Алгоритм работы при давлении сверху:

1. Нагрузка давит на поверхность фундамента, который начинает прогибаться.
2. Верхний слой бетона противостоит сжатию, верхний ряд арматуры при этом бездействует.
3. Нижняя часть фундамента пытается удлиниться.
4. Нагрузкам на растяжение сопротивляется нижний ряд стержней.

При давлении от грунта снизу железобетон «работает» в обратную сторону — нижний слой бетона противодействует сжатию, а верхний ряд арматуры не даёт разрушиться от растяжения.

Нормативные документы

Ленточные фундаменты в малоэтажном строительстве относятся к железобетонным конструкциям без предварительного натяжения арматуры.

Проектируют и строят такие основания согласно своду правил СП 52-101-2003. Раздел 5.2 документа определяет марку стали, форму и геометрические размеры прутков. В разделе 8.3 «Армирование» рассматриваются вопросы количества и размеров армирующих элементов, их взаимное расположение в теле бетона. Здесь же указаны способы расположения арматуры, правила соединения в пересечениях.

Сведений, содержащихся в документе достаточно, чтобы понять, как рассчитать арматуру для фундамента, вычислить количество материала.

Ассортимент металлопродукции

Для железобетонных конструкций используют арматуру:

• горячекатаную, гладкую или с периодическим профилем (кольцевым или серповидным) диаметром от 6 до 40 мм;
• термически и механически упроченную с периодическим профилем, 6–40 мм;
• холоднодеформированную периодического сечения (3–12 мм).

Рекомендовано использовать гладкую арматуру классом не ниже А-240 (А-I). Для ребристой (периодического профиля) выбирают класс А-300 и выше.

В местности, где температура опускается ниже 30°С, класс А-300 использовать запрещено.

Предпочтительно использовать изделия с периодическим профилем – с приливами в виде колец или серпа. Неровности увеличивают площадь сцепления стержней с бетоном и прочность всей конструкции.

В последнее время в продаже появилась композитная арматура. Производитель рекомендует её использовать взамен стальных изделий.

СП 295.1325800.2017 не разрешает использование композитных изделий для фундаментов.

Схема закладки

Точно рассчитать арматуру на фундамент позволяет раздел 8.3. Свода Правил.

Защитный слой

В железобетонных фундаментах для стальных деталей предусматривают защитный слой, который обеспечивает:

• совместную работу всех частей;
• защиту стержней от агрессивного влияния окружающей среды (влага), химвеществ;
• огнестойкость.

В грунте толщина слоя (расстояние от стержней до любого внешнего края бетона) выбирается не меньше 40 мм. На открытом воздухе расстояние уменьшают до 30 мм.

Расстояния между арматурой

Расстояния между отдельными прутьями выбирают не меньше диаметра стержня. Кроме того, для горизонтальных нижних рядов расстояния принимают более 25 мм, а для верхних рядов – 30 мм.

В стеснённых условиях допускается арматуру располагать пучками.

Продольное армирование

Для стороны фундамента длиной до 3 метров допустимо использовать стержни диаметром 10 мм, если сторона превышает 3 м — не тоньше 12 мм.

Общее сечение прутков продольной арматуры выбирают не менее 0,1% от поперечного сечения фундамента.

Например, для ленты шириной 40 и высотой 100 см, сечение равно 400х1000=4 000 000 мм². Суммарное сечение всех продольных прутков должно составить 0,1%, т.е. 400 мм².

Выбрать нужное количество стержней можно с помощью таблицы.

Диаметр прутка, мм	Общее сечение прутков в зависимости от количества стержней, мм
	1	2	3	4	5	6	7	8	9
10	75	155	235	315	390	470	550	630	710
12	115	225	340	450	565	680	790	900	1020
14	155	310	460	615	770	925	1080	1230	1385
16	200	400	605	805	1010	1210	1410	1610	1810

Согласно таблице, для фундамента сечением 40х100 см необходимо 6 продольных прутков 10 мм или 4 штуки 12 мм.

Расстояния между осями продольных отрезков арматуры не должно быть больше 40 см, а стержней в одном уровне не может быть меньше 2. Одна арматура используется только в фундаментах тоньше 15 см.

Поперечное армирование

Задачи поперечно-вертикальной арматуры:

• ограничить образование трещин;
• удерживать продольные прутки от смещения;
• закрепить продольные стержни от выпучивания в любых направлениях.

Поперечные детали устанавливают везде, где проходят продольные прутья.

Диаметр поперечной арматуры для ленточных фундаментов не может быть менее 25% от наибольшего диаметра продольных стержней, но в любом случае минимальный диаметр 6 мм.

Шаг установки поперечных элементов — не более 50 см, при высоте ребра больше 15 см.

Расчёт арматуры

Рассчитать арматуру для фундамента проще на конкретном примере дома размером 6х10 метров. Поперечное сечение фундамента 50х100 см.

Потребное количество металлоизделий

Согласно таблице, потребуется 4 продольных параллельных стержня диаметром 12 мм.

Общий периметр фундамента составляет 6+6+10+10=32 метра.

Всего понадобиться 128 (32х4) метра арматуры.

Длина прутков в продаже составляет 3, 6 или 11, иногда 12 метров. Следовательно, точно подобрать стержень для каждой стороны не получится.

Продольные стержни придётся состыковывать. Стыки будут и в угловых пересечениях. Если в углах используют П- или Г-образные прутья, то они должны быть заглублены в стену не менее чем на 40 см.

Согласно своду правил, перекрытие стержней должно составлять не менее 30 диаметров. Для 12 мм арматуры — не менее 36 см.

Чтобы не пришлось дополнительно докупать и доставлять стройматериал, арматуру приобретают с запасом 10–15% от расчётного количества. Пятнадцать процентов от 128 составляет 19,2 метра.

В итоге приобретают 128+19=147 метров 12 мм прутка для продольного армирования.

Подсчёт поперечных и вертикальных элементов

Поперечные и вертикальные элементы армирования сваривают, скручивают вязальной проволокой или изгибают в виде прямоугольника.

Вертикальные составляющие лучше делать длиннее высоты ленты — их можно утопить в грунт. Это сделает монтаж удобнее.

Стороны горизонтально-вертикального прямоугольника меньше размеров фундамента минимум на 10–15 см. Чтобы оставался защитный слой бетона вокруг прутьев.

Сложив стороны, получают количество арматуры на один прямоугольник: 30+30+90+90=240 см. С учётом перехлёстов добавляют ещё 10 см. В итоге длину каждого элемента принимают равной 2,5 метрам.

В каждом углу необходимо установить два прямоугольника, всего на фундамент 4х2=8 штук.

Максимальное расстояние между элементами на прямых участках — 50 см. При постройке габаритных домов — 30 см.

Длины сторон для дальнейших вычислений без учёта угловых пересечений равны:

1. Короткие 600 см минус 2 угла по 50 см — 500 см.
2. Длинные 1 000 см минус 2 угла по 50 см — 900 см.

На каждую короткую сторону понадобиться помимо угловых ещё 9 прямоугольников. В длинную сторону устанавливают 17 элементов.

Общее количество поперечников составит: 8 угловых, 9+9=18 для коротких сторон фундамента и 17+17=34 для длинных.

Суммарное количество вертикально-горизонтальных перемычек составит: 9+18+34=61 шт. Длина каждого 2,5 метра. Итого арматуры диаметром 6 или 8 мм понадобиться 61х2,5=152 метра. Приобретают материал с запасом 5%, следовательно, 160 метров.

Суммарное количество

Общее количество материала, необходимого для армирования фундамента со сторонами 6 и 10 метров:

• для продольных стержней — 147 метров арматуры 12 мм. Масса одно метра составит 0,88 кг, а общий вес: 147х0,88=130 кг.
• для вертикальных и поперечных прутков приобретают 160 м стержней диаметром 8 мм, их масса равна: 160х0,39=62 кг.

Помимо этих материалов, приобретают вязальную проволоку диаметром от 2,5 до 4 мм. Её понадобиться около 50 метров.

Количество элементов изменяют в зависимости от размеров фундамента и полной нагрузки. В этих случаях рассчитывать нужно по той же методике.

Рассчитать количество арматуры для постройки ленточного фундамента можно самостоятельно. Нарисовав чертёж и расположив на нём все необходимые элементы, потребуется полчаса времени, чтобы вычислить потребность материалов. Это позволит сэкономить на доставке в случае нехватки продукции, а также проконтролировать честность подрядчика, если работу выполняет сторонняя организация.

Ленточный фундамент под баню

После того как построен свой капитальный дом или дачный домик, владелец участка обычно возводит хозяйственные постройки и баню. Для строительства бани используются различные виды материалов, но чаще всего можно встретить срубовый вариант – постройку из бруса или бревна.

Такое сооружение не требует усиленного фундаментного основания. Ленточный фундамент под баню – практичный вариант, недорогой и относительно простой в исполнении. Работы по его обустройству, выполненные своими силами, сокращают расходы на строительство объекта, поскольку стоимость фундаментного основания (материалы + монтаж) составляет около трети общих затрат на строительство.

Надежность фундамента

Любая постройка – дом, гараж или баня, нуждаются в прочном фундаменте, способном выдерживать эксплуатационные нагрузки. На фундаментное основание воздействует несколько разнонаправленных сил:

• снизу – от грунта, склонного к морозному пучению;
• сверху – от строительных конструкций;
• с боков – от подвижек грунта.

Ленточный фундамент – универсальный вариант, который допускается использовать на грунтах практически любого типа, за исключением болотистых и подвижных, требующих обустройства монолитной плиты из железобетона.

Глубина закладки фундаментного основания ленточного типа зависит от характеристик постройки:

• капитальный дом возводят на фундаменте, заложенном ниже уровня промерзания грунта;
• баню или дачный домик устанавливают на мелкозаглубленный фундамент;
• для гаража и других хозяйственных построек подойдет незаглубленный фундамент.

Для бани из бревна или бруса не рекомендуется использовать незаглубленное фундаментное основание, несмотря на относительно небольшой вес конструкций. Существует риск, что конструкция лопнет из-за неравномерных нагрузок при усадке древесины. Кроме того, незаглубленное основание не используется, если длина хотя бы одного участка монолитной ленты превышает 6 метров.

К преимуществам мелкозаглубленной фундаментной конструкции относится:

• уменьшенный объем земляных работ по сравнению с капитальным основанием;
• снижение стоимости в 2,5 раза и более;
• возможность монтажа на грунте практически любого типа;
• сокращение сроков строительства.

Ленточный фундамент для бани изготавливается по различным технологиям, что позволяет выбрать наиболее доступный и выгодный вариант. Использование штучных строительных материалов дает возможность свести к минимуму объем бетонных работ.

Монтаж конструкции осуществляют:

• Из кирпича – кладка скрепляется раствором, в верхней части выполняется монолитный армированный пояс. Такой вариант подходит для сухих песчаных почв.
• Из камня. Бутобетонное основание представляет собой кладку из дикого камня плоской формы, скрепленного цементным раствором. Ширина такого основания должна быть шире, чем у монолитного варианта, чтобы конструкция выдерживала нагрузки. Если подходящий камень является доступным материалом, то это один из способов удешевить строительство.
• Из блоков. Железобетонные фундаментные блоки устанавливаются по разметке, поверхности должны располагаться в одной горизонтальной плоскости. Скрепляются блоки цементным раствором, если есть закладные детали – сваркой. К недостаткам технологии относится тяжесть блоков – требуется привлечение спецтехники.
• Из монолитного бетона. Железобетонная конструкция – самый популярный вариант ленточного фундамента под дом, баню или иную постройку.

Рассмотрим подробнее, как сделать фундамент из армированного монолитного бетона.

Подготовительный этап

На предварительном этапе строительства основания под баню своими руками необходимо подготовить проект фундаментного основания, чтобы рассчитать количество материала для выполнения работ. Также готовятся чертежи с указанием всех размеров конструкции. Лента фундамента должна проходить под всеми внешними стенами, под перегородками.

Если в парилке планируется установить кирпичную печку, под нее следует обустроить отдельный фундамент, не связанный с основанием под баню, поскольку конструкция под печью будет нагреваться.

При создании мелкозаглубленного фундаментного основания нет необходимости привязывать конструкцию к участку с учетом глубины промерзания грунта. Достаточно воспользоваться стандартными параметрами:

• ширина ленты – 40-60 см;
• высота ленты относительно поверхности земли – от 30 до 50 см;
• высота подземной части ленты – от 30 до 50 см;
• глубина траншеи – около 70-80 см (учитывается высота подземной части + толщина песчаной подушки 20-30 см).

На основании данных значений вычисляется приблизительный объем материалов, который потребуется для монтажа – песка, арматуры, бетона. Оптимальная общая высота мелкозаглубленного основания – 80-100 см. Более высокие конструкции могут разрушиться под нагрузками. Если есть необходимость поднять цоколь, поверх фундаментного основания укладывают стенку из кирпича на всю толщину ленты.

Чтобы максимально точно рассчитать фундамент под дом или баню, необходимо определить нагрузку от строительных конструкций (используются таблицы с указанием примерного веса стеновых материалов, прибавляется вес кровли, перекрытий, оборудования, мебели, людей). Также по таблицам следует определить сопротивление грунта. Затем значение общей нагрузки сверху делят на значение сопротивления грунта и получают площадь основания.

Пошаговая инструкция

Поэтапный план поможет разобраться в очередности и технологии работ по обустройству фундаментного основания.

1.Подготовка участка. На выбранном участке под строительство следует выполнить разметку согласно проекту. Техническое описание объекта должно содержать информацию об ориентации бани относительно сторон света (либо объект привязывается относительно уже имеющихся на участке строений).

По периметру пятна застройки устанавливаются колышки, с размеченного участка снимается слой плодородной почвы, поверхность выравнивается.

2.Подготовка траншей. Траншеи размечают и роют согласно проекту. Следите, чтобы глубина соответствовала расчетной с учетом толщины «подушки», а ширина превосходила ширину ленты приблизительно на 30 см – этот зазор необходим для установки опалубки. У правильно подготовленной траншеи стенки вертикальные, дно – горизонтальное, это проверяется по уровню.

3.Укладка «подушки». Слой крупнозернистого песка высотой 200 мм дает возможность погасить и равномерно распределить нагрузки, которые воздействуют на фундаментную ленту снизу из-за подвижек грунта. Если на участке грунт склонен к пучению, вместо песка рекомендуется использовать мелкий щебень либо смесь щебня с песком.

Руководство по строительству подземных оснований требует внимательно отнестись к созданию «подушки». Песок или щебень насыпают на дно, смачивают, разравнивают и вручную плотно утрамбовывают. Качественная «подушка» имеет горизонтальную ровную поверхность и на ней не остается следов от взрослого человека среднего веса.

4.Опалубка. Материалом для ее монтажа служат доски низкого сорта или б/у, фанерные щиты. При помощи клиньев и подпорок, а также металлических внутренних распорок, обеспечивается вертикальность стенок и жесткость конструкции – ее не должно распереть при подаче бетона.

Изнутри опалубку выстилают полиэтиленовой пленкой или рубероидом, чтобы «посуда» для бетонной смеси была герметичной. В противном случае вытечет цементное «молоко», и бетон не наберет требуемую прочность.

5.Армирование. Металлический каркас в железобетоне принимает на себя нагрузки на расширение и сжатие. Конструкция из арматуры крепится таким образом, чтобы со всех сторон от прутьев находилось не менее 5 см бетона. Это предотвратит попадание влаги на металл и коррозию каркаса.

Для армирования применяются ребристые стержни диаметром 14 мм, которые скрепляются между собой вязальной проволокой или пластиковыми хомутами. Использовать сварку не рекомендуется – такие стыки отличаются повышенной хрупкостью из-за перекаливания металла. Для мелкозаглубленного фундамента это критично.

6.Заливка. Бетонную смесь заказывают готовую (в автомиксере) либо готовят самостоятельно в большой емкости, используя насадку на электродрель для размешивания. Упростить и ускорить работы поможет бытовая бетономешалка.

Бетон подают в опалубку в разных местах, заливая слои по 25 см толщиной. Сразу же протыкайте прутом арматуры бетон, чтобы выгнать пузыри воздуха. Заливку нельзя прерывать, пока опалубка не заполнится.

7.Набор прочности. После устранения воздушных пузырей, заполненную опалубку закрывают пленкой. В жару застывающий бетон регулярно увлажняют. Для полного высыхания и набора прочности потребуется около месяца.

Соорудить ленточный фундамент для бани своими руками – посильная задача для человека с навыком работ по строительству.

Как рассчитать бетон на фундамент без помощи специалистов?

Возведение жилого дома, как и любого другого строения, начинается именно с фундамента. Очень важно еще на этапе планирования постройки решить для себя, как рассчитать сколько нужно бетона на фундамент. Устройство фундамента, его тип, применяемые технологические приёмы зависят в основном от количества этажей здания и веса применяемых в строительстве материалов. К примеру, для постройки небольшого коттеджа достаточно ленточного фундамента, заглубленного не более чем на метр. При этом, если цокольный этаж планом не предусмотрен, цельнолитой фундамент обязательно армируется во избежание растрескивания стен при усадке.

Планирование основания

На начальном этапе закладки дома происходит планирование фундамента. Прежде необходимо определить размеры несущих стен, положение простенков и количество углов. Несущие стены чрезвычайно важны, так как они поддерживают верхние перекрытия. А простенки служат лишь для разделения помещений на отдельные комнаты, ванные, туалеты, и т.д. Тем не менее, под простенки также заливаются отдельные элементы фундамента.

После разметки основания дома выполняются земельные работы, в том числе и копка траншеи. Схема фундамента переносится на почву при помощи колышков и веревки (шнура, каната), после чего происходит выемка грунта вручную или механическим способом. Если в доме не один этаж, а больше, требуется траншея не меньше 1,2 метра в глубину плюс 20-30 сантиметров дощатой опалубки по верхнему краю. Чтобы часть фундамента, возвышающаяся над поверхностью почвы, была отвесной, опалубка выставляется вертикально по уровню. Как правило, на этом этапе работ возникает вопрос: «бетон для фундамента где купить?» Так или иначе, дело идет к этапу заливки раствора.

Для этого также используется строительный гидравлический уровень. Следующим этапом происходит сооружение плотной подушки на дне траншеи из щебня или песка. Чтобы предотвратить трещины при усадке фундамента, толщина подушки должна составлять несколько сантиметров. Затем, непосредственно перед заливкой бетона, фундамент армируется прямоугольным коробом или сеткой из сваренного (или связанного между собой) стального прута. На углах части короба скручиваются между собой проволокой. Заключительный этап устройства фундамента – это заливка бетонного раствора, но перед этим нужно рассчитать количество бетона для фундамента.

Расчет количества бетона

Как рассчитать бетон на фундамент быстро, корректно, максимально точно и без ошибок? Расчет количества бетона – это «основа основ», это начало любого строительного проекта. Правильно определив необходимые материалы, можно значительно сэкономить собственные средства. Только после этого приступают к заполнению транши и укладке раствора. Решая вопрос, как рассчитать количество бетона для фундамента, стоит принять во внимание наличие (или отсутствие) гидроизоляционного слоя, антикоррозийного покрытия, а также типа опалубки (съемная или несъемная).

Количество необходимого бетона зависит от:

• марки цемента;
• площади фундамента;
• наличия дополнительных слоев, о которых речь шла выше.

На основе этих данных происходит расчёт бетона для фундамента. Как правило, для расчета необходимого количества используют специальный калькулятор фундамента, который учитывает — марку цемента, возможность пластифицирующих, морозостойких добавок, площадь и высоту фундамента. Таким образом, калькулятор расчета бетона позволяет максимально точно определить необходимое количество раствора, стоит только точно внести все необходимые для вычислений данные. Точно так же можно вычислить и расход битумной мастики на 1м2 фундамента. Подобные информативные калькуляторы можно найти на специализированных сайтах абсолютно бесплатно.

Если подобная программа по каким-либо причинам недоступна, при расчете количества бетона стоит помнить о соотношении песка, щебня и цемента в пропорции 3-5-1. Чтобы вычислить необходимый объем каждой составляющей, общее количество смеси стоит рассчитать путем умножения длины ленточного фундамента на ширину и на высоту. Эти параметры фундамента измерять можно просто и быстро, достаточно всего лишь иметь измерительные приборы. Но все же проще внести несколько показателей в онлайн-калькуляторе, и все будет рассчитано за считанные секунды!

Преимущества покупки и самостоятельного приготовления

В процессе реализации проекта строительства большой удельный вес занимают именно бетонные работы и стоимость одного куба бетона для фундамента. Раствор бетона применяется на каждом этапе возведения дома – от заливки фундамента до финишных работ. Вопреки обилию строительных полимеров и прочих синтетических материалов, полноценного аналога бетона не пока не существует.

Здесь важно не допускать ошибок, так как даже незначительные отклонения от нормы могут привести не только к тому, что значительно возрастет стоимость кубометра бетона для фундамента, но и к повреждению или же полному разрушению бетонных конструкций. А это, в свою очередь, чревато угрозой для жизни и здоровья людей, потерей материальных ценностей. Конечно же, готовая бетонная смесь из промышленного миксера наиболее точно будет отвечать качественным нормативным показателям, и соответствовать технологиям строительства.

Раствор в миксере:

• сохраняет однородность до момента применения;
• это всегда высокое качество, которое гарантированно сертификатами соответствия, за что поставщик отвечает репутацией и деньгами;
• предусматривает скидки при больших объемах поставок.

Самостоятельное же приготовление большого количества бетонного раствора далеко не всегда позволит сэкономить и корректно рассчитать бетон на фундамент. Во-первых, это потребует существенных трудозатрат, а во-вторых, при помощи лопаты добиться смеси однородного состава и качества практически невозможно.

Расчёт стоимости бетонного раствора

Ленточный тип фундаментов является наиболее распространенным в современном строительстве. В частности, для быстрой подготовки основания к возведению особняков любого типа из шлакоблока и самана, дерева и кирпича, популярностью пользуются готовые фундаментные блоки промышленного изготовления. Но из-за дороговизны ФБС, в частном домостроительстве всё же предпочтительнее заливка монолитного фундамента раствором непосредственно на месте. Таким образом цена заливки фундамента за 1 куб будет наиболее выгодной, чем в случае использования готовых блоков.

Количество (или объём) бетона для устройства фундаментной ленты, расчет кубов бетона на фундамент, определяется произведением площади её сечения на общую длину. Если площадь сечения на разных участках различна, их результаты определяются отдельно и суммируются.

Цена материалов

Общая стоимость бетонного раствора для заливки фундамента определяется слагаемыми цен на расходные материалы (цемент, песок, щебень и другое), сопутствующими затратами и накладными расходами. Cначала нужно правильно рассчитать бетон для фундамента.

Но стоимость заливки фундамента за куб – это не только цена раствора. Сюда же входит электроэнергия, оплата труда рабочих и амортизация оборудования. На затратную часть ещё и время года. К примеру, заводские цены на готовые бетонные смеси зимой/осенью в 1,5-2 раза ниже, чем летом, даже несмотря на добавку морозоустойчивых пластификаторов. С помощью которых можно заливать бетон при минусовых температурах. Здесь не последнюю роль играет ещё и стоимость транспортировки миксера, которая зимой обычно гораздо дороже. Из всего этого складывается, сколько стоит заливка фундамента за куб.

Пропорции приготовления

Стандартное соотношение основных компонентов при производстве раствора бетона составляет: одна массовая доля цемента плюс тройной вес песка и пять удельных единиц щебня. При смешивании необходимо принимать во внимание разницу в плотности материалов – так, 20 килограммов цемента и 50 килограммов песка в объёме приблизительно совпадают, занимая по одному мешку.

Рекомендуемое количество воды – половина веса всех компонентов вместе взятых, однако может отличаться, в зависимости от необходимой марки бетона.

Правильно определив объем раствора, Вы будете примерно представлять, сколько стоит машина бетона для фундамента. Затем, на основе полученных данных, можно принять решение о целесообразности самостоятельного приготовления раствора или же о покупке готовой смеси. В любом случае, универсального решения нет, в вопросах строительства и возведения домов все очень индивидуально, как и каждая отдельная стройка!

Как рассчитывается фундамент под металлические колонны

Несмотря на огромную популярность каркасных ленточных или монолитных фундаментов, в некоторых случаях они не могут использоваться из-за особенностей почвы, нагрузок на единицу площади конструкции, особенностей самого здания. Как правило, колонные фундаменты часто строятся для промышленных предприятий тяжелой энергетики, машиностроения и для военных нужд.

Такие бескаркасные фундаменты выдерживают огромные нагрузки, но расчет делается всегда каждой колонны отдельно, ведь тут проводится полный сбор всех допустимых нагрузок со стороны самого здания, почвы и климатических условий в регионе строительства.

Какие бывают колонны?

Железобетонные. Они отличаются прочностью, производятся в промышленных условиях, поэтому соответствуют всем нормам качества, а также марке бетона. Внутри таких колонн уже предусмотрено несущее армирование, но колонны такого типа тяжелые и для их монтажа приходится использовать мощную строительную технику.

Металлические. Они более легкие, чем железобетонные, но при этом тут используются совсем иные методы монтажа. К тому же, при расчете нужно однозначно определиться изначально, какой тип колонны лучше использовать.

Какие данные нужно собрать для правильного расчета фундамента под колонны?

Расчет колонного фундамента провести довольно сложно, ведь тут проводится сбор сразу многих факторов. Понятно, что самостоятельно такие сложные вычисления сделать практически невозможно, нужно специальное образование и навыки. Поэтому, перед началом расчета колонного фундамента, нужно получить следующие данные:

• особенности климатических условий в регионе строительной площадки, тип и мощность ветров, а также периодичность ливней;
• создать подробную геодезическую карту, причем лучше делать скважинный анализ с целью получить данные о структуре почвы, толщине мягких и прочных пород. Также нужно получить данные о залегании грунтовых вод, их сезонном движении;
• масса самого здания. Чем она больше, тем и колонны должны быть мощнее. Понятно, что для железобетонных колонн используются фундаменты стаканного типа, а для металлических – совсем другие;
• тип колонны, ее несущие характеристики, степень растяжения и сжатия при воздействии повышенных и пониженных температур;
• тип бетона, его марка, состав и эксплуатационные характеристики;
• структура будущего сооружения, материал несущих стен и перекрытий, высота сооружения.

Раньше расчет колонного основания делали на глаз, используя стандартные показатели допустимых нагрузок. Например, стандартная глубина погружения подушки составляла до 200 мм, а верхняя ее часть выступала из грунта на высоту до 50 мм.

Такие колонны не способны выдерживать подвижки почвы, ведь подушка быстро вымывалась и основание разрушалось. Теперь в расчете четко указывается максимально допустимая глубина погружения подушки, она должна быть ниже глубины промерзания почвы, где нагрузок уже практически нет.

Как делается расчет колонного фундамента

Как правило, расчет фундамента для металлической колонны подразумевает, способен ли грунт выдержать расчетную нагрузку фундамента, с которой он будет воздействовать на квадратном сантиметре площади, и сбор всех данных о будущем строительстве. Фактически, нужно получить полную информацию о здании, грунтах и грунтовых водах, провести сбор и систематизацию полученных данных и уже на их основании передать строителям готовый проект. Для этого нужно:

• получить от архитектора проект будущего здания, спецификацию строительных материалов и коммуникаций;
• рассчитать полную площадь опоры;
• сделать сбор всех параметров, систематизировать их и получить фактическое расчетное давление здания в целом.

Как узнать нагрузку, которая будет создавать само здание? Для этого нужно получить подробные данные о самом здании, сделать сбор массы и характеристик всех материалов, которые могут использоваться при его возведении, а также проектируемых коммуникаций, будущей мебели, количества снега на крыше. Такой расчет состоит из нескольких частей:

1. Расчет перекрытий зданий и стальных колонн. Сначала нужно узнать массу самой металлической колонны, ведь она также, хоть и незначительно, создает давление на грунт. Для этого требуется посчитать объем конструкции. Делается это по геометрической формуле вычисления объема цилиндра. Так получится объем, который затем умножается на плотность металла для получения массы стальной колонны.
2. Затем нужно узнать массу перекрытий. Как правило, это фабричные изделия и каждый производитель уже указывает их массу. Поэтому, достаточно связаться с поставщиками.
3. Бывают случаи, когда на металлические колонны устанавливается ростверковая конструкция. Ее массу также не проблема рассчитать, ведь для этого достаточно знать, какое количество бетона или готовых бетонных конструкций пойдет на строительство ростверка.
4. Расчет массы стен. Тут многое зависит от материала, ведь кирпич весит меньше, чем бетон, но больше, чем пеноблоки. Соответственно, стоит провести сбор данных обо всех строительных материалах, используемых при строительстве здания.
5. Расчет крыши. Сюда входит спецификация материалов, из которых сделано чердачное помещение, а также спецификация всех материалов крыши, вплоть до внешнего покрытия. При проектировании сооружения архитектор предоставляет подробную спецификацию, поэтому посчитать суммарную массу конструкций не составит труда.
6. После суммирования всех полученных данных будет вычислена цифра, которая характеризует максимально допустимую нагрузку на опоры фундамента.

Чтобы узнать, какая сила давит на единицу площади опоры, нужно знать ее габаритные размеры. Если стальной столб имеет квадратное сечение 50 х 50 см, то площадь опоры будет составлять 2500 см². Тогда давление, которое будет воздействовать на единицу площади грунта, вычисляется методом деления массы здания на площадь одной опоры.

Теперь самый важный этап расчета фундамента для стальной опоры – это исследование характеристик грунта и сбор данных о его расчетном сопротивлении. Такие данные предоставит геодезическая служба. Если сопротивление грунта будет больше, чем расчетное от самого здания, тогда опора выдержит нагрузку и не деформируется со временем. Если показатели меньше, тогда нужно увеличивать количество столбов.

Но всегда существует правило: большее количество опор не будет лишним, поэтому часто проектировщики устанавливают опоры с интервалом приблизительно 1,5 – 3 м. Это делается с целью предоставления необходимого резерва прочности на конструкции, связанные с несанкционированной достройкой, обустройством помещений или установкой тяжелого промышленного оборудования. Как правило, при расчетах предоставляют обязательный 50% резерв прочности на каждую опору.

Дополнительные расчеты фундаментов для металлических колонн

Также проводится дополнительный расчет под существующие и перспективные геодезические изыскания. Для правильного обеспечения геодезии проводится контроль анкерных соединений, а именно высотное расположение их головок. Для этого используются шаблоны или кондуктор.

Шаблон – это металлическая плоская рама с готовыми гнездами для болтовых соединений. Они соединяются на опалубке с основными осями фундамента, затем закрепляются. Для получения более точных данных, на колонне изначально указывается уровень установки шаблона с целью контроля степени его смещения.

Анкера шаблона рекомендуется приварить к арматуре колонны, чтобы устранить вертикальное смещение во время крепежа конструкций. После заливки бетоном основания колонны, проводится первичный контроль над месторасположением шаблона и при необходимости делается корректировка еще до того, как бетон застынет.

Сейчас, увеличения прочности каркаса основания для стальной колонны достигают с помощью соединения стали и размещения в специальных колодцах. Такие углубления изначально предусматриваются в чаше основания, оно постоянно остается открытым, и бетоном не заливается на первом этапе строительства. Только, когда болт будет установлен, зафиксирован и его расположение точно замерено, тогда колодец закрывают.