- Расчет ленточного фундамента под каркасный дом
- Пример расчета
- Мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ) для каркасного дома
Ленточный фундамент под каркасный дом можно отнести к самым распространенным фундаментам, так как он применяется для строительства большинства индивидуальных домов в стране. Технология его устройства досконально отработана и известна всем строителям. Каркасные дома из древесины не требуют мощных фундаментов ввиду легкости большинства конструкций, поэтому стала использоваться модификация – мелкозаглубленный ленточный фундамент для строений каркасного типа.
При строительстве дома фундамент обязан обеспечить целостность его конструкции независимо от типа грунтов, их пучинистости, осадков и прочих неприятностей, воздействующих на его конструкцию. Важна и экономическая составляющая устройства фундамента. Ленточный фундамент существенно дороже столбчатого или свайного фундамента, поэтому там, где позволяет грунт, устраивают более дешевый тип фундамента. Более точный выбор типа фундамента определяется расчетами основания каркасного дома с учетом несущей способности грунта и сборной нагрузки дома на основание.
Расчет ленточного фундамента под каркасный дом
Расчет фундамента для каркасного дома начинают с расчета максимальных нагрузок на основание дома. Эти нагрузки включают:
- Вес дома;
- Вес активной части дома;
- Вес фундамента;
- Снеговую нагрузку;
- Ветровую нагрузку.
Вес дома складывается из веса стеновых материалов, веса перекрытий и веса кровли. Если есть готовые проекты загородных домов, то эти данные можно получить из проекта. В ином случае можно воспользоваться усредненными значениями удельного веса конструкций каркасного дома из справочных таблиц в интернете или специальных справочниках. Так для каркасного дома, стена которого не превышает 140-150 мм, удельный вес квадратного метра стены находится в пределах 30-50 кг/м2. Таким же образом можно получить данные о весе цокольного, чердачного перекрытия и кровли.
Вес активной части дома включает вес сантехнических устройств, котлов, печей, каминов, бытовой техники и веса людей. Точно определить активную часть дома затруднительно, как и вес фундамента. Вес фундамента, а точнее его глубина и ширина ленты, зависит от грунта и суммарной нагрузки на основание, поэтому его уточняют после геологических исследований грунта и определения суммарной нагрузки на основание.
Снеговая и ветровая нагрузки определяются из справочных таблиц о среднегодовых осадках и скорости преобладающих ветров в данной местности. Для Центральной части России снеговая нагрузка равна 170-200 кг/м2.
Для определения размеров и веса фундамента необходимо сделать расчет несущей способности грунта под основанием дома. Такой расчет выполнят в специализированных компаниях по инженерной геологии, которые определят состав грунтов, уровень и направления подземных вод и дадут рекомендации по глубине закладки выбранного вида фундамента. Данные такие компании могут получить из архивов или произвести бурение на участке для определения состава грунтов и расчетного сопротивления грунта.
Расчетное сопротивление грунта можно также определить по СНиП 2.02.01-83.
Расчет фундамента под каркасный дом осуществляют по формуле при условии, что глубина заложения не превышает 2 м:
S>Yn*F/Yc*Ro
- S – опорная площадь фундамента в м;
- F – сборная нагрузка на фундамент в т;
- Ro – показывает несущую способность по фундаменту для данного грунта и измеряется в кг/см2;
- Yn – коэффициент запаса прочности фундамента, принимаемый 1,2;
- Yc – коэффициент взаимодействия фундамента с грунтом, определяется для каждого типа грунта.
Пример расчета
Каркасный дом размером 7 х 7 м. Длина ленты 30 м с учетом внутренних стен дома. Сборная нагрузка на фундамент составила 110 т. Почва под фундаментом суглинок, для которой Ro=3,6 кг/см2. Yc для данного грунта равно 1,1. Учитывая характеристики грунта, глубина заложения фундамента 1,8 м.
Опорная площадь, соответствующая несущей способности фундамента, должна удовлетворять ниже приведенному неравенству:
S > 1,2* 110000/ 1,1* 3,6 или,
S > 33 333 см2 = 3,33 м2
Определяем ширину ленты:
3,33/30 = 11 см.
Поскольку ширина фундамента не может быть меньше толщины стен, а толщина стен составляет 15 см, принимаем ширину ленты 18 см, против расчетной, и S тогда будет составлять 30*0,18=5,4 м2
Учитывая сопротивление грунта Ro, определим несущую способность этого фундамента
54000*3,6= 194 тонны при максимальной нагрузке на фундамент в 110 тонн.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ) для каркасного дома
МЗЛФ устраивают на пучинистых грунтах с близкими к поверхности подземными водами. При таких фундаментах в каркасных домах не устраивают подвалы. Для монтажа МЗЛФ снимают верхний слой почвы, делают песчано-гравиевую подушку и на ней монтируют фундамент.
Для усиления жесткости нижняя обвязка каркасного дома на ленточном фундаменте усиливается железобетонным поясом.
На фундамент в условиях пучинистого грунта воздействуют снизу силы выталкивания, а на боковые поверхности сжатия. Воздействие фактора сжатия нивелируется в МЗЛФ малой боковой площадью, остается фактор выталкивания. Для этого усиливается его жесткость, при которой осадка фундамента происходит равномерно и не воздействует на конструктив каркасного дома. Для уменьшения этого воздействия делают утепление внешней стороны фундамента, не допуская промерзания грунта около него и устраняя его пучинистость.
Несущая способность грунта под МЗЛФ обычно невелика, поэтому и принимаются меры по усилению жесткости фундамента и увеличению площади ленты. При строительстве каркасного дома на ленточном фундаменте обвязка может быть деревянной из бруса. В этом случае утепление фундамента с внешней стороны обязательно.
Расчет МЗЛФ для каркасного дома аналогичен расчету обычного ленточного фундамента, только несущая способность грунта в расчете принимается минимальной величиной равной 1, хотя в приблизительных расчетах ее принимают равной 2. Тогда:
S > 1,2* 110000/ 1,1* 1,0;
или,
S > 120 000 см2 = 12 м2
Определяем ширину ленты:
12/30 = 40 см.
Несущая способность этого фундамента равна 120 тоннам при сборной нагрузке дома в 110 тонн.
