Подошва ленточного фундамента: что это, как ее сделать

Ленточный фундамент на подошве не представляет конструктивной сложности. У основания стен заглубленная опора из железобетона, проходящая под всеми наружными и внутренними простенками. При этом поперечное сечение основания везде одинаковое. Такая лента позволяет распределять нагрузку от строения на почву равномерно, не допуская перекосов и проседаний. Армирование ленточного фундамента при этом обязательно.

Обычно глубина фундамента с подошвой достигает 30 см в почве от уровня промерзания. В качестве материала можно применять: бутовую или кирпичную кладку, бетонный монолит, железобетонный блок.

Что такое подошва фундамента

Опорная подошва – основа фундамента в виде ступенчатого расширения, на которое опираются стены здания. Применяют при сооружении тяжелых строений на неоднородной и сыпучей почве. Такое устройство основания дает возможность равномерного распределения всего веса здания, уменьшая точечное воздействие на грунт.

С этим также связано армирование ленточного фундамента. Подошва может быть трех типов: одноступенчатая, двухступенчатая, трехступенчатая. Выбор типа связан с величиной нагрузки, размера строения, особенностей грунта.

Ленточный фундамент с опорной подошвой делают любым по форме: круг, квадрат, прямоугольник, сложной формы. Обычно он в точности повторяет форму здания.

Глубина заложения определяется уровнем промерзания, чтобы избежать воздействий сил морозного пучения на дом. То есть, снизу вверх давление не оказывается, что обеспечивает надежность конструкции и увеличивает срок эксплуатации.

Особенности устройства

Строители всего мира признают, что от габаритов железобетонной подошвы зависит прочность основы здания. Важно, чтобы была соблюдена технология заложения, чтобы со временем не допустить повреждений всей конструкции из-за подвижки грунта.

Обустраивая ленточные фундаменты с опорной подошвой важно максимально точно определить необходимые габариты конструкции, на которые влияет:

• особенности состава грунта;
• нагрузки, заложенные в проекте здания;
• качество бетона;
• количество применяемой арматуры.

Ширина подошвы ленточного фундамента в первую очередь влияет на способность распределения давления по поверхности грунта. Армирование ленточного фундамента для обеспечения долговечности конструкции обязательно.

Важно: кроме того, на обустройство подошвы влияет тип предполагаемого фундамента. В зависимости от этого выбирается технология ее заложения.

Ленточный фундамент

Подошва для ленточного основания проходит по периметру всех стен (внешних и внутренних), образуя единое железобетонное полотно в виде ленты. При этом может использоваться два вида подошвы:

• Естественная – нагрузка распределяется по всему грунту равномерно;
• Свайная – давление здания распределяется между опорными сваями, а затем передается грунту.

В качестве защиты подошвы от грунтовых вод необходимо для нее обустроить песчано-гравийную подушку. Если грунтовые воды залегают близко к поверхности земли или почва слабоустойчивая, то допускается уменьшение глубины заложения основы. Но при этом ширина подошвы ленточного фундамента увеличивается, чтобы обеспечить надежность опоры.

Столбчатый фундамент

Для фундамента столбчатого типа подошва монтируется в виде бетонной плиты небольшого габарита с уширением к низу. При этом необходимо завести от столбов в подошву стержни из арматуры, которые прочно и надежно соединят части конструкции.

Также может быть применима в двух вариантах:

• Естественный – подошва закладывается на утрамбованную, залитую бетонной стяжкой площадку;
• Свайный- монтаж выполнен как верхний сегмент, распределяющий давление конструкции на объединенные ростверком балки.

Свайный фундамент

Подошвой уходящим в землю сваям может стать монолит или кольцевое основание. Если применяют монолит, то он является плитной конструкцией, которая также опирается на углубленные сваи.

Подошва в виде кольцевого сооружения по сути является ленточным основанием высотой до 30 см. Оно может быть расположено в уровень с почвой, уходить в глубь грунта или даже возвышаться над поверхностью. Приемлем вариант малозаглубленного основания с уширением подошвы.

Плитный фундамент

Если предполагается плитная основа фундамента, то плиту подошвы можно залить одновременно с плитой основания, соблюдая конструктивные особенности. Но чаще всего под подошву выставляют отдельную опалубку, и только после ее заливки и затвердевания создается остальная конструкция.

В любом случае подошву под плитный фундамент нужно закладывать на родном грунте, не допуская подсыпок. Габариты такого основания высчитываются на основании характеристик грунта.

Преимущества и недостатки

При обустройстве фундамента с опорной подошвой выделяют ряд преимуществ такого конструктивного решения:

• Усиливается прочность здания и гарантируется его долговечность;
• Основная нагрузка строения распределяется по подошве, повышая несущие характеристики фундамента;
• Подходит практически к каждому типу строения;
• Возведение по такой технологии возможно круглый год;
• Можно применять основу из подошвы на любом грунте, даже слабом.

Несмотря на все преимущества такого строения, есть ряд недостатков:

• Подошва ленточного фундамента не применима при глубоком уровне промерзания или сильном морозном вспучивании;
• Если выполняется подошва под бетонный монолит, то это процесс трудо- и времязатратный, увеличивает сроки и стоимость строительных работ;
• На создание подошвы идет дополнительный расход материалов: арматуры, опалубки, бетона;
• Чтобы сделать глубоко заложенную подошву нужно воспользоваться услугами строительной техники и специальным оборудованием.

Несмотря на всю сложность выполнения и финансовые затраты, застройщики отдают предпочтение фундаменту с подошвой, так как он гарантирует надежность возводимых сооружений.

Расчет

При составлении проекта дома, расчет подошвы первостепенен. Необходимо точно определить ширину, площадь основания, точную сопротивляемость подошвы. Так как именно подошва способна уравновесить удельное давление, оказываемое зданием и сопротивление грунта под основанием.

В расчетах это выражается в формуле: PII ≤ R (РII – давление под подошвой ленточного фундамента; R – показатель сопротивления грунта соответствующий СНиП). Перед выполнением расчетов нужно также определиться с размерами: глубина заложения фундамента, вес всей конструкции здания.

1. В первую очередь для определения габаритов подошвы нужно точно знать характеристики грунта, которые зависят от типа почвенного слоя. Для дальнейших расчетов нужно воспользоваться нормативными таблицами, где указана максимальное сопротивление для грунта (Pr).
2. Далее нужно вычислить вес здания (Мд). Для этого определяют основной строительный материал и вариант облицовки. На основании этих данных в нормативной таблице находят средний коэффициент нагрузки (Pср), показывающий сколько тонн в 1м2 такого строения.
3. Теперь вычисляем: Мд= Pсрх Sд, где Sд – площадь всего строения.
4. Затем переходят к определению площади подошвы. Для этого применима формула: Sф =1,2 х (Мд : Рг), где Sф – площадь подошвы, Мд- масса постройки, Pr – сопротивление почвы по СНиП, 1,2 – коэффициент степени надежности.
5. Как рассчитать ширину? На основании данных площади делаем расчет ширины подошвы. Как известно из школьного курса геометрии: S=а*b, то есть длина на ширину. Отсюда: b=S:a.
6. Определение длины фундамента (а). Она вычисляется на основании суммирования всех периметров ленты, включая простенки. Подставив данные в формулу, у нас получится минимальная ширина подошвы (b).
7. После того, как получили ширину подошвы ленточного фундамента, можно узнать точную сопротивляемость. Как рассчитать ее?

Для вычислений параметров ленточного фундамента онлайн калькулятор применяется чаще всего. В соответствующих графах указываются размеры: ширина, высота подошвы и глубина заложения.

На основании данных будет выведен показатель РII (т.е. давление под подошвой). Как мы уже знаем его нужно сравнить с нормативными данными R. Если пропорция покажет, что РII> R, то минимальная ширина увеличивается методом последовательного приближения до достижения соответствия требованиям СНиП.

Важно: если разница РII и R минимальна, то расходы на проект значительно сокращаются.

Монтаж опорной подошвы

Подошва фундамента представляет собой монолит, усиливающий основание из любого материала. Для обеспечения функциональных требований, нужно, чтобы ширина основания была больше ширины фундамента в два и более раз (высчитывается для каждого здания). При этом классическая подошва должна выполняться с применением каркаса из стальной арматуры.

Чтобы сделать качественный ленточный фундамент с опорной подошвой, нужно выполнить ряд шагов. Рассмотрим их ниже.

Подготовка

Когда уточнены все размеры монолитного ленточного фундамента, можно переходить к земляным работам. На строительной площадке роется котлован под здание. Затем на основании котлована делается разметка при помощи вешек (куски арматуры) шнура, и отвеса.

По углам будущего фундамента забивают вешки, которые не вынимаются из грунта при бетонировании. Расстояние между ними должно равняться длине стены. Все вешки нужно установить в соответствии с проектом. Затем по вешкам натягивается шнур, обрисовывающий контур будущего здания.

Установка опалубки

Когда все метки выставлены, нужно соорудить опалубку для заливки подошвы фундамента. Для ее изготовления используют пиломатериал габаритами 50х300 мм. Полотна соединяются между собой металлическими скобами «П»-образной формы. Они удерживают полученный щитовой материал снаружи и изнутри. Установка скоб должна быть не реже 15 см.

Опалубка под подошву выставляется так, чтобы стены фундамента были равноудалены от края основания (по центру монолита).

Выставлять опалубку начинают с углов. Для начала две доски соединяют между собой углом в 90⁰ и относят от разметки на расстояние, учитывая определение ширины подошвы ленточного фундамента. В сумме ширина финишной конструкции должна соответствовать расчетному показателю. Когда все наружные углы сформированы, опалубкой выставляют стены конструкции. По окончании работ по внешней стороне, переходим к установке внутренней опалубки. Порядок работы аналогичен.

Для стыкования деревянных щитов скобы устанавливаются по обе стороны. Если между полотнами образуются щели, то нужно заделать их, наложив и пробив накладные дощечки по внешней стороне.

Важно: в процессе работы щиты опалубки нужно подгонять по размеру и выравнивать всю конструкцию. Это нужно для обеспечения всех характеристик по прочности и долговечности полученного основания.

После выставления всей деревянной конструкции выявляют ослабленные участки и подсыпают их почвой для обеспечения устойчивости. Обычно это стыковочные участки с изгибами или длинные полотна без крепежных элементов. По периметру опалубки снаружи подсыпают песок. Эта мера не позволит бетонному раствору подтекать из-под досок.

Заключительным этапом в установке опалубки под ленточный монолитный слой является разметка высоты заливаемого раствора. Для ее выполнения нужно использовать теодолит. Отбивая нужный уровень на деревянном полотне в качестве маячков, забивают маленькие гвоздики до половины их длины. Шаг разметки 1м. Они помогут при заливке смеси отрегулировать уровень подушки.

Армирование

Армирование подошвы ленточного фундамента делается с учетом необходимости заложения рабочих стальных прутьев в горизонтальном положении до 4 штук. Они крепятся на поперечные (вертикальные стержни), обеспечивая равномерное распределение по рабочей площади.

Армирование ленточного фундамента под двух или трёхэтажный дом в соответствии с требованиями нормативов выполняют из арматуры сечением 1,2 см. Схема армирования: шаг вертикальных основ 20 см. Чтобы связать каркас используется катаная проволока сечением 6 мм.

Обязательно: выполнение всех соединений только при помощи проволоки. Применять сварку запрещено!

Связанная арматурная конструкция укладывается внутрь опалубки на подложенные под прутья кирпичные осколки или крупный гравий. Это обеспечивает нахождение всех металлических элементов внутри заливаемого раствора.

Заливка бетоном

Когда все подготовительные работы выполнены, можно заливать бетонный раствор. Ленточный фундамент с опорной подошвой после заливки нужно «штыковать» — пробивать вглубь лопатой или куском арматуры, чтобы выгнать пузырьки воздуха и уплотнить полотно. При достижении бетонной смеси ориентировочных гвоздиков, скобы в виде «П» необходимо приподнять на 5-7 см.

Когда раствор начинает затвердевать, следует на поверхности по центру ленты прорезать шпоночную канавку. Она нужна для обеспечения прочности и качества соединения подошвы со стенами фундамента. Для этого при помощи маленького деревянного бруска, равномерно вдавливая его, ведется полоса по прямой линии.

После снятия опалубки для закрытия пор и раковин выполняется затирка поверхности. Для этого используют жидкий цементный раствор. Продолжать строительные работы можно после полного высыхания подошвы.

Таким образом, ленточный фундамент с опорной подошвой является самым распространенным типом основания, применяемого практически под любое строение. Для обеспечения прочности и долговечности конструкции необходимо проводить работы в соответствии с технологическими нормами.

Перед началом работ стоит правильно рассчитать все габариты. При этом определение ширины подошвы ленточного фундамента первостепенный показатель, от которого зависит эффективность возводимого монолитного основания. Выполняя подготовительные работы, учитывается схема армирования, которая обеспечивает прочность конструкции.