Как рассчитать и сделать фундамент для бани из сруба: расчеты + инструкция
Критерии расчета фундамента
Фундамент определяется на основании двух критериев – общая масса бани и характеристики почвы.
Чтобы установить глубину фундамента берутся фактические данные уровня грунтовых вод и степень промерзания. Чтобы рассчитать глубину промерзания берется формула:
Н = h*Кt*К1, где
h – коэффициент промерзания, принятый в конкретном регионе;
Кt – показатель, относящийся к разогреву от парной (от 0,7 до 1);
К1 – показатель регулярности и длительности эксплуатации бани.
При расчете ленточного фундамента используется формула:
T = F/(Q*L), где
T – ширина ленты;
L – длина ленты (площадь бани);
F – максимальная нагрузка, в которую входят масса сруба, кровли, оборудования, запасов воды, посетителей и т.д.;
Q – сопротивляемость грунта.
Для определения числа свай применяется аналогичный метод расчета:
M = D/(RxS1), где
S1 – площадь поперечного сечения опоры;
D – максимальная нагрузка.
Возведение фундамента
Строительство фундамента мы рассмотрим на примере ленточного варианта. Он используется для бань с большой и средней площадью.
Подготовка
Перед возведением фундамента участок проходит подготовку – очищается от посторонних предметов и верхнего слоя земли. Затем территория тщательно выравнивается – для этих целей подойдет обычный строительный уровень или гидроуровень.
Разметка
Разметка производится с помощью веревки и колышков или теодолита. Разметка идет от внутреннего контура строения:
Траншея
Вдоль размеченных линий вырываются траншеи. Их глубина определяется степенью промерзания почвы в вашей области (она должна быть на 20 сантиметров больше). Ширина траншеи превосходит ширину фундамента на 20 сантиметров (требование для установки опалубки).
Дно траншеи посыпается смесью из песка и щебенки. Первым слоем идет песок (толщина
15 сантиметров), затем опускается слой щебня (10-15 сантиметров). Оба слоя тщательно утрамбовываются и выравниваются.
Опалубка
В качестве опалубки используются обрезная доска или разобранные конструкции для обрешетки. Подойдет для этих целей и листовой материал, такой как влагостойкая фанера (если запланирована мягкая кровля).
Высота опалубки выше уровня земли на 30 сантиметров. При забивании гвоздей нужно следить за тем, чтобы все шляпки оказались снаружи. Это упростит последующее снятие и разборку конструкции. Противоположные щиты скрепляются распорками.
Армирование опалубки
При заливке бетонного основания применяется армированный пояс. Он увеличивает жесткость и прочность бетона. Арматура устанавливается после сборки опалубки. В дно траншеи устанавливаются отрезки арматуры в два ряда. Они должны соответствовать двум требованиям:
Далее на дно укладываются горизонтальные стальные прутья. Они привязываются к вертикальным опорам с помощью проволоки (расстояние от дна траншеи – 10 сантиметров). Верхний пояс заглубляется в фундамент на 8 сантиметров.
Заливка фундамента
В качестве заливки используется раствор из бетона (М400 или М500), песка и щебенки в пропорциях 1:3:5. Щебень берется средней или мелкой фракции. Чтобы повысить прочность смеси применяется жидкое стекло. Сначала ингредиенты перемешиваются в сухом виде, затем разбавляются водой. После выливания раствор выравнивается.
Спустя 4-7 дней опалубка снимается. До полного застывания бетона остается 2-3 недели. После полного просыхания фундамента производится гидроизоляция с помощью рубероида.
Фундамент для сруба
Как правильно рассчитать диаметр арматуры для ленточного фундамента?
Ленточный фундамент – это самый распространенный вариант основания здания. В большинстве случаев он применяется с усилением арматурой.
Армирование необходимо для защиты бетона от изгибающих и растягивающих нагрузок, которые его разрушают. Характеристики фундамента и всего здания во многом зависят от точности расчета диаметра арматуры.
Арматура какого диаметра применяется для возведения ленточного фундамента, как ее выбрать, как правильно рассчитать, расскажем в статье.
Правила выбора
В строительстве фундаментов применяется два вида арматуры – композитная и металлическая. Традиционно используются металлические прутки. Они выпускаются с диаметром от 5 до 32 мм.
Композитный материал для усиления фундаментов применяется относительно недавно, но он уверенно вытесняет металлический аналог. Преимущества композитного материала – отсутствие электропроводности и устойчивость к коррозийным процессам.
При выборе необходимо учитывать основные характеристики строящегося здания – площадь, этажность, вид стеновых материалов, вариант кровли, тип грунта и степень его пучинистости.
Каркас состоит из продольных прутков, вертикальных и поперечных. Поперечные и вертикальные элементы необходимы для придания конструкции жесткости. Основную нагрузку берут на себя продольные прутки. Они изготавливаются обычно из рифленой арматуры 12-14 см.
Благодаря рифленой поверхности прутки лучше сцепляются с бетоном, что обеспечивает фундаменту сопротивляемость растягивающим нагрузкам. Поперечины могут быть выполнены из гладких прутьев толщиной от 4 до 10 мм.
Требования по СНиП
Установленные правила СНиП определяют толщину и количество продольных арматурин. Согласно принятым требованиям, суммарное сечение всех основных элементов каркаса должно составлять не менее 0,1% от сечения всей фундаментной ленты (СНиП 52-01-2003).
Применять можно прутки любой толщины от 10 мм. Количество продольных прутков должно быть не меньше 4, так как иначе не получится сконструировать надежный устойчивый каркас.
Это означает, что самые легкие постройки требуют обустройства каркаса их 4 прутков 10 мм. Для более массивных зданий делаются индивидуальные расчеты.
Минимальный диаметр стержней в зависимости от назначения армирования
Поскольку нагрузку от постройки несут только продольные прутки, в СНИП указаны требования именно к ним.
Они должны быть толщиной не меньше 10 мм. Поперечные прутки нагрузку не несут, но выполняют функцию фиксации и придания конструкции жесткости.
Если длина основания меньше 3 м, то минимальный диаметр продольных прутьев должен быть 10 мм; если больше 3 м — 12 мм.
Расчет толщины сечения
Расчет поперечных и вертикальных прутков и продольных отличается из-за общей нагрузки и требований СНИП.
Поперечная и вертикальная
Для дополнительных поперечных и вертикальных элементов диаметр выбирается в соответствии с проектом. При этом учитываются его размеры, количество длинных арматурин, шаг установки поперечин. Обычно используют гладкие прутья 6-8 мм.
Диаметр поперечной и вертикальной арматуры необходимо подбирать согласно таблице:
| Условия использования арматуры | Минимальный диаметр арматуры в мм |
| Вертикальная при высоте поперечного сечения ленты менее 80 см | 6 |
| Вертикальная при высоте ленты более 80 см | 8 |
| Поперечная арматура | 6 |
Какой диаметр арматуры нужен для одноэтажного дома? В строительстве 1- 2-этажных частных домов обычно для вертикального и поперечного армирования используются 8-миллиметровые прутья.
Продольная
Для расчета нужно узнать площадь сечения фундамента. Для этого его высоту нужно умножить на ширину. Площадь сечения арматуры должна быть 0,1% от площади сечения основания, значит нужно полученный результат умножить на 0,1%.
Кроме этого необходимо понимать, по какой схеме будет собираться каркас. Обычно он состоит из 4 или 6 продольных прутков.
Рассмотрим примеры расчетов:
Пример
Рассчитаем толщину прутков для ленты с высотой 80 и шириной 30 см. Площадь сечения такой ленты составляет 2400 квадратных см, а 0,1% от него – 2,4 см.
80 * 30 * 0.1% = 2,4 см²
Допустим, планируется использовать арматуру 12 мм. Берем ее площадь поперечного сечения — 1,13 квадратных сантиметров.
Эту площадь можно посмотреть ниже в таблице или высчитать по формуле площади окружности: S=πR², где:
Считаем сколько прутьев (ниток) должно быть в каркасе. Делим 2,4 на 1,13, получаем 2 с остатком, значит, чтобы выполнить требования, нужно применить каркас с тремя нитями. 1,13 * 3 = 3,39 см², а это больше чем 2,4 см², которые рекомендует СНиП.
3 нитки на два пояса поделить не получится, а нагрузка будет значительной и с той и с другой стороны. Для обеспечения ему устойчивости нужно минимум 4 прута. При использовании 4 прутьев в 12 мм получается слишком большой запас прочности.
Оптимальный вариант здесь – взять 4 прута меньшего диаметра. Вполне будет достаточно 10-миллиметровой арматуры. Его площадь — 0,79 см². Если умножить на 4, получится 3,16 см², этого параметра будет достаточно.
Чтобы не высчитывать диаметр каждого прута по площади сечения, можно воспользоваться специальной таблицей:
| Номинальный диаметр, мм | Площадь поперечного сечения, см2 | Масса 1 метра, теоретическая, кг |
| 6 | 0,283 | 0,222 |
| 7 | 0,385 | 0,302 |
| 8 | 0,503 | 0,395 |
| 10 | 0,785 | 0,617 |
| 12 | 1,131 | 0,888 |
| 14 | 1,54 | 1,21 |
| 16 | 2,01 | 1,58 |
| 18 | 2,64 | 2 |
| 20 | 3,14 | 2,47 |
| 22 | 3,80 | 2,98 |
| 25 | 4,91 | 3,85 |
| 28 | 6,16 | 4,83 |
| 32 | 8,04 | 6,31 |
| 36 | 10,18 | 7,99 |
| 40 | 12,58 | 9,87 |
| 45 | 15,90 | 12,48 |
Подобные расчёты очень удобно производить в Microsoft Excel.
Прутья разной толщины почти никогда не используются. Если по какой-то причине приходится это делать, более толстые арматурины применяют для нижней обвязки.
Почему важно правильно рассчитывать?
Диаметр прутьев должен быть правильно рассчитан. Если использовать материал меньшей толщины, фундамент получится недостаточно прочным.
Со временем бетон будет испытывать повышенные нагрузки, а арматурный каркас не сможет их сдерживать.
В результате бетонная лента будет растрескиваться и разрушаться. Исправить такую ошибку в процессе эксплуатации здания невозможно.
Более толстые прутья конструкции не повредят. Но излишний запас прочности – это неоправданные затраты, увеличивающие бюджет строительства.
Все самое важное об армировании ленточного фундамента найдете в этом разделе сайта.
Заключение
В армировании ленточного фундамента основное значении имеют параметры продольных прутьев, которые несут всю нагрузку конструкции. Их диаметр рассчитывается по значению площади сечения фундаментной ленты.
При правильном расчете основание дома получится достаточно надежным, но при этом не будет слишком затратным в обустройстве.