Формула расчета фундамента ленточного – Расчет фундамента под дом из блоков: расход и масса материалов, вес здания с нагрузкой, расчет давления на грунт, вычисление опт | ofundamentah.com

Ленточный фундамент – расчет на примере

Расчет ленточного фундамента состоит из двух основных этапов – сбора нагрузок и определения несущей способности грунта. Соотношение нагрузки на фундамент к несущей способности грунта определит требуемую ширину ленты.

Толщина стеновой части принимается в зависимости от конструктива наружных стен. Армирование обычно назначается конструктивно (от четырех стержней Ф10мм для одноэтажных газоблочных/каркасных и до шести продольных стержней Ф12мм для кирпичных зданий в два этажа с мансардой). Расчет диаметров и количества арматурных стержней выполняется только для сложных геологических условий.

Абсолютное большинство он-лайновых калькуляторов фундаментов позволяют всего лишь определить требуемое количество бетона, арматуры и опалубки при заранее известных габаритных параметрах фундамента. Немногие калькуляторы могут похвастаться сбором нагрузок и/или определением несущей способности грунта. К сожалению, алгоритмы работы таких калькуляторов не всегда известны, а интерфейсы зачастую непонятны.

Точный результат можно получить с помощью методики расчёта, изложенный в строительных нормах и правилах. Например, СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия», СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений». С помощью первого документа будем собирать нагрузки, второго – определять несущую способность грунта. Эти своды правил представляют собой актуализированные (обновленные) редакции старых советских СНиПов.

Сбор нагрузок

Сбор нагрузок осуществляется суммированием их каждого вида (постоянные, длительные, кратковременные) с умножением на грузовую площадь. При этом учитываются коэффициенты надежности по нагрузке.

Значения коэффициентов надежности по нагрузке согласно СП 20.13330.2011.

Нормативные значения полезных нагрузок в зависимости от назначения помещения согласно СП 20.13330.2011.

К постоянным нагрузкам относят собственный вес конструкций. К длительным – вес не несущих перегородок (применительно к частному строительству). Кратковременными нагрузками является мебель, люди, снег. Ветровыми нагрузками можно пренебречь, если речь не идет о строительстве высокого дома с узкими габаритами в плане. Разделение нагрузок на постоянные/временные необходимо для работы с сочетаниями, которыми для простых частных строений можно пренебречь, суммируя все нагрузки без понижающих коэффициентов сочетания.

По своей сути сбор нагрузок представляет собой ряд арифметических действий. Габариты конструкций умножаются на объемный вес (плотность), коэффициент надежности по нагрузке. Равномерно распределенные нагрузки (полезная, снеговая, вес горизонтальных конструкций) формируют опорные реакции на нижележащих конструкциях пропорционально грузовой площади.

Сбор нагрузок разберем на примере частного дома 10х10, один этаж с мансардой, стены из газоблока D400 толщиной 400мм, кровля симметричная двускатная, перекрытие из сборных железобетонных плит.

Схема грузовых площадей для несущих стен в уровне перекрытия первого этажа (в плане.

Схема грузовых площадей для несущих стен в уровне кровли (в разрезе.

Некоторую сложность представляет собой сбор снеговой нагрузки. Даже для простой кровли согласно СП 20.13330.2011 следует рассматривать три варианта загружения:

Схема снеговых нагрузок на кровлю.

Вариант 1 рассматривает равномерное выпадение снега, вариант 2 – не симметричное, вариант 3 – образование снегового мешка. Для упрощения расчёта и для формирования некоторого запаса несущей способности фундаментов (особенно он необходим для примерного расчёта) можно принять максимальный коэффициент 1,4 для всей кровли.

Конечным результатом для сбора нагрузок на ленточный фундамент должна быть линейно распределенная (погонная вдоль стен) нагрузка, действующая в уровне подошвы фундамента на грунт.

Таблица сбора равномерно распределенных нагрузок

Наименование нагрузки	Нормативное значение, кг/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчётное значение нагрузки, кг/м2
Собственный вес плит перекрытия	275	1,05	290
Собственный вес напольного покрытия	100	1,2	120
Собственный вес гипсокартонных перегородок	50	1,3	65
Полезная нагрузка	200	1,2	240
Собственный вес стропил и кровли	150	1,1	165
Снеговая нагрузка	100*1,4 (мешок)	1,4	196

Всего: 1076 кг/м2

Нормативное значение снеговой нагрузки зависит от региона строительства. Его можно определить по приложению «Ж» СП 20.13330.2011. Собственные веса кровли, стропил, напольного перекрытия и перегородок взяты ориентировочно, для примера. Эти значения должны определяться непосредственным вычислением веса того или иного конструктива, или приближенным определением по справочной литературе (или в любой поисковой системе по запросу «собственный вес ххх», где ххх – наименование материала/конструкции).

Рассмотрим стену по оси «Б». Ширина грузовой площади составляет 5200мм, то есть 5,2м. Умножаем 1076кг/м2*5,2м=5595кг/м.

Но это ещё не вся нагрузка. Нужно добавить собственный вес стены (надземной и подземной части), подошвы фундамента (ориентировочно можно принять её ширину 60см) и вес грунта на обрезах фундамента.

Для примера возьмем высоту подземной части стены из бетона в 1м, толщина 0,4м. Объемный вес неармированного бетона 2400кг/м3, коэффициент надежности по нагрузке 1,1: 0,4м*2400кг/м3*1м*1,1=1056кг/м.

Верхнюю часть стены примем в примере равной 2,7м из газобетона D400 (400кг/м3) той же толщины: 0,4м*400кг/м3*2,7м*1,1=475кг/м.

Ширина подошвы условно принята 600мм, за вычетом стены в 400мм получаем свесы общей суммой 200мм. Плотность грунта обратной засыпки принимается равной 1650кг/м3 при коэффициенте 1,15 (высота толща определится как 1м подземной части стены минус толщина конструкции пола первого этажа, пусть будет в итоге 0,8м): 0,2м**1650кг/м3*0,8м*1,15=304кг/м.

Осталось определить вес самой подошвы при её обычной высоте (толщине) в 300мм и весе армированного бетона 2500кг/м3: 0,3м*0,6м*2500кг/м3*1,1=495кг/м.

Суммируем все эти нагрузки: 5595+1056+475+304+495=7925кг/м.

Более подробная информация о нагрузках, коэффициентах и других тонкостях изложена в СП 20.13330.2011.

Расчёт несущей способности грунта

Для расчёта несущей способности грунта понадобятся физико-механические характеристики инженерно-геологических элементов (ИГЭ), формирующих грунтовый массив участка строительства. Эти данные берутся из отчета об инженерно-геологических изысканиях. Оплата такого отчёта зачастую окупается сторицей, особенно это касается неблагоприятных грунтовых условий.

Среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчётное сопротивление основания, определяемого по формуле:

Формула определения расчетного сопротивления грунта основания.

Для этой формулы существует ряд ограничений по глубине заложения фундаментов, их размеров и т.д. Более подробная информация изложена в разделе 5 СП 22.13330.2011. Ещё раз подчеркнем, что для применения данной расчётной методики необходим отчет об инженерно-геологических изысканиях.

В остальных случаях с некоторой степенью приближенности можно воспользоваться усредненными значениями в зависимости от типов ИГЭ (супеси, суглинки, глины и т.п.), приведенными в СП 22.133330.2011:

Расчетные сопротивления крупнообломочных грунтов.

Расчетные сопротивления песчаных грунтов.

Расчетные сопротивления глинистых грунтов.

Расчетные сопротивления суглинистых грунтов.

Расчетные сопротивления заторфованных песков.

Расчетные сопротивления элювиальных крупнообломочных грунтов.

Расчетные сопротивления элювиальных песков.

Расчетные сопротивления элювиальных глинистых грунтов.

Расчетные сопротивления насыпных грунтов.

В рамках примера зададимся суглинистым грунтом с коэффициентом пористости 0,7 при значении числа пластичности 0,5 – при интерполяции это даст значение R=215кПа или 2,15кг/см2. Самостоятельно определить пористость и число пластичности очень сложно, для приблизительной оценки стоит оплатить взятие хотя бы одного образца грунта со дна траншеи специалистом лаборатории, выполняющей изыскания. В общем и целом для суглинистых грунтов (самый распространенный тип) чем выше влажность, тем выше значение числа пластичности. Чем легче грунт уплотняется, тем выше коэффициент пористости.

Определение требуемой ширины подошвы («подушки») ленточного фундамента

Требуемая ширина подошвы определяется отношением расчетного сопротивления основания к линейно распределенной нагрузке.

Ранее мы определили погонную нагрузку, действующую в уровне подошвы фундамента – 7925кг/м. Принятое сопротивление грунта у нас составило 2,15кг/см2. Приведём нагрузку в те же единицы измерения (метры в сантиметры): 7925кг/м=79,25кг/см.

Ширина подошвы ленточного фундамента составит: (79,25кг/см) / (2,15 кг/см2)=36,86см.

Ширину фундамента обычно принимают кратной 10см, то есть округляем в большую сторону до 40см. Полученная ширина фундамента характерна для легких домов, возводимых на достаточно плотных суглинистых грунтах. Однако по конструктивным соображениям в некоторых случаях фундамент делают шире. Например, стена будет облицовываться фасадным кирпичом с утеплением толщиной 50мм. Требуемая толщина цокольной части стены составит 40см газобетона + 12см облицовки + 5см утеплителя = 57см. Газобетонную кладку на 3-5см можно «свесить» по внутренней грани стены, что позволит уменьшить толщину цокольной части стены. Ширина подошвы должна быть не менее этой толщины.

Осадка фундамента

Ещё одной жестко нормируемой величиной при расчёте ленточного фундамента является его осадка. Её определяют методом элементарного суммирования, для которого вновь понадобятся данные из отчета об инженерно-геологических изысканиях.

Формула определения средней величины осадки по схеме линейно-деформируемого слоя (приложение Г СП 22.13330.2011).

Схема применения методики линейно-деформируемого слоя.

Исходя из опыта строительства и проектирования известно, что для инженерно-геологических условий, характерных отсутствием грунтов с модулем деформации менее 10МПа, слабых подстилающих слоев, макропористых ИГЭ, ряда специфичных грунтов, то есть при относительно благоприятных условиях расчёт осадки не приводит к необходимости увеличения ширины подошвы фундамента после расчёта по несущей способности. Запас по расчётной осадке по отношению к максимально допустимой обычно получается в несколько раз. Для более сложных геологических условий расчёт и проектирование фундаментов должен выполняться квалифицированным специалистом после проведения инженерных изысканий.

Заключение

Расчёт ленточного фундамента выполняется согласно действующим строительным нормам и правилам, в первую очередь СП 22.13330.2011. Точный расчёт фундамента по несущей способности и его осадки невозможен без отчета об инженерно-геологических изысканиях.

Приближенным образом требуемая ширина ленточного фундамента может быть определена на основании усредненных показателей несущей способности тех или иных видов грунтов, приведенных в СП 22.13330.2011. Расчёт осадки обычно не показателен для простых, однородных геологических условий в рамках «частного» строительства (легких строений малой этажности).

Принятие решения о самостоятельном, приближенном, неквалифицированном расчёте ширины подошвы ленточного фундамента владельцем будущего строения неоспоримым образом возлагает всю возможную ответственность на него же.

Целесообразность применения он-лайн калькуляторов вызывает обоснованные сомнения. Правильный результат можно получить, используя методики расчёта, приведенные в нормах и справочной литературе. Готовые калькуляторы лучше применять для подсчета требуемого количества материалов, а не для определения ширины подошвы фундамента.

Точный расчет ленточного фундамент не так уж прост и требует наличия данных по грунтам, на которые он опирается, в виде отчета по инженерно-геологическим изысканиям. Заказ и оплата изысканий, а также кропотливый расчет окупятся сторицей правильно рассчитанным фундаментом, на который не будут потрачены лишние деньги, но который выдержит соответствующие нагрузки и не приведет к развитию недопустимых деформаций здания.

rems-info.ru

Расчет ленточного фундамента пример, формулы, таблицы и калькулятор

Какой бы дом или хозяйственную постройку вы ни планировали построить, ленточный фундамент – первое решение для надежного обустройства основания, которое подойдет для любого сооружения, капительного или легкого. Главное при выборе этого варианта основы – сделать точный и правильный расчет ленточного фундамента, чтобы не расходовать лишние материалы и не выполнять ненужные объемы работ, например, для фундамента со сваями.

Наиболее простой метод расчета ленточного фундамента для дома предусматривает оперирование множеством данных, но этот вариант расчета по несущей способности грунта не использует сложных формул, при этом результаты удовлетворяют все запросы застройщиков. Основной принцип – вычисление значения удельной массы будет на 1 см² основания. Остальные параметры (длина ленты, ее ширина и глубина заложения) выбираются, исходя из начальных данных. Также после получения результатов по фундаменту необходимо провести расчет арматуры для ленточного фундамента – эти параметры в сумме с предыдущими и дадут общее представление о стоимости работ и стройматериалов. Более точную стоимость основания можно получить, проведя отдельный расчет стоимости ленточного фундамента.

Программа для расчета фундамента согласно свойствам грунта

 

Как проводить расчеты

 

Строительная практика подтвердила работоспособность двух вариантов расчета: согласно несущей способности грунта под основанием бетонной ленты, и по деформации грунта под фундаментом. Первый вариант – расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента по несущей способности грунта – проще в расчетах, поэтому он и будет рассматриваться в качестве базового метода.

Нулевой цикл в строительстве дома – это возведение фундамента. Задача любого основания – равномерно перераспределить по основанию нагрузку от здания. Но значения нагрузки можно узнать только после определения типов стройматериалов, их количества и других физических параметров, например, объем, армировка или вес стройматериалов. Поэтому перед тем, как проводить расчеты монолитного ленточного фундамента, нам необходимо:

1. Сделать детальный чертеж (эскиз) плана дома;
2. Определиться с наличием подвала и цоколи, и их размерами;
3. Выбрать тип и конструктивные параметры утеплительных материалов, устройства защиты от ветра, снега и дождя (гидроизоляция), выбрать декоративные отделочные материалы для внутренних и наружных работ;
4. Для каждого материала определяется удельная масса – это справочная информация.

После реализации всех приведенных выше пунктов можно начинать расчеты фундамента под дом.

Расчет фундамента ленточного типа по несущей способности почвы

 

 

Чтобы рассчитать значения ширины ленточного фундамента и другие его параметры, нужно воспользоваться проектом, в котором указаны все типы материалов и их геометрические параметры. Математические операции при расчете проводятся поэтапно:

1. Расчет общей нагрузки на фундамент;
2. Бетонную ленту нужно привязать к конкретным размерам;
3. Согласно плана местности следует подкорректировать все расчеты и размер конструкции.

На этапе суммирования всех нагрузок используются такие данные:

1. Нагрузка от наружных и внутренних стен без учета оконных и дверных проемов;
2. Нагрузка от материалов пола и перекрытий для пола;
3. Нагрузки от потолочных перекрытий и материалов;
4. Нагрузки от системы стропил и кровли;
5. Вес всех строительных и архитектурных элементов. Например, расчётная масса лестниц с перилами, ниш и эркеров;
6. Масса наружных материалов, используемых для тепло изоляции, ветрозащиты и финишной отделки поверхностей;
7. Нагрузки от фундамента с цоколем, масса метизов, используемых при строительстве дома.

Конструкция ленточного основания

 

Табличные данные нагрузок на основание дома от перекрытий здания

Вид перекрытий	кПа	кгс/м2
Перекрытие из древесины по балкам из дерева с плотностью ≥ 200 кг/м3	1	100
≥ 300 кг/м3	1.5	150
Перекрытие из древесины по балкам из металла с плотностью ≥ 300 кг/м3	2	200
Ж/б перекрытия	5	500

[ads-mob-1]

Табличные данные нагрузок от одного кубического метра стройматериалов стен на основание

Стройматериалы	кПа	кгс/мЗ
Каркасные деревянные стены с обшивкой листовыми материалами и с утеплением	3	300
Стены из бруса или бревна	6	600
Газобетонные стены	6	600
Шлакоблочные стены	12	1200
Стены из блоков ракушечника	15	1500
Пустотелые кирпичи	14	1400
Кирпич полнотелый	18	1800

 

Точный расчет общего веса стройматериалов сделать несложно: нужно измерить площадь, которую занимает конструкция из того или иного материала, и умножить на удельную массу этого материала. Результатом будет общий вес конкретной конструкции.

 

Как рассчитать вес стен

Для расчета стен дома или фундамента пример, который приведен ниже, покажет привязку к конкретным конструкциям – стройматериалы можно подставлять любые. Припустим, что необходимо рассчитать вес стены из бруса сечением 150 х 150 мм, обшитой вагонкой из липы 14 мм толщиной, с деревянной обрешеткой с размером реек 50 х 20 мм. Размеры стены: длина 4 метра, высота 2,5 метра.

Справочные данные для расчета веса стен

 

1. Удельная масса соснового профилированного бруса – 570 кг/м³, вагонки – 530 кг/м³, сосновых реек – 510 кг/м³.
2. Вся площадь стены: 4 х 2,5 = 10 м².
3. Объем профилированного бруса равен 10 м² х 15 см (толщина соснового бруса) = 1,5 м³.
4. Вес стены равен 1,5 м³ х 570 = 855 кг, где 570 – удельный вес соснового профилированного бруса.

Далее нужно рассчитать требуемый объем вагонки: 10 м² х 1,4 см (толщина вагонки) = 0,14 м³.

1. Вес вагонки равен 0,14 м³ х 530 кг/м³ = 74,2 кг, где 530 – удельный вес вагонки.

Расчет объема сруба

 

 

Провести расчет ширины и длины обрешетки нужно следующим образом:

2. Так как обрешетка крепится с шагом 60 см, то для стены получается 5 реек длиной 4 метра, или 20 м.пог. объем материала для обрешетки: 20 м.п. х 5 см х 2 см = 0,02 м³, где 2 и 5 см – размеры реек.
3. Общий вес обрешетки из сосновых реек: 0,02 х 510 = 10,2 кг, где 510 – удельный вес сосновых реек.
4. Осталось рассчитать вес всех стройматериалов для стены: 855 кг + 74,2 кг + 10,2 кг = 939,4 кг.

Чтобы ускорить расчет всех стен, можно рассчитать, сколько весит 1 м² стены, вычислить площадь стен с такой же отделкой, и рассчитать их вес.

Итак, вес стены площадью 10 м² равен 939,4 кг, то есть, 1 м² весит 939,4 / 10 = 93,94 кг/м².  Теперь можно вычислить и общий вес всех стен. Допустим общая площадь стен – 40 м². Тогда их масса равна 40 х 93,94 = 3757,6 кг.

Таким же образом рассчитывается вес всех элементов. Если конструкция со сложными геометрическими формами, ее нужно разбить их на простые геометрические фигуры, и рассчитать площадь каждой.

Расчет параметров дома

 

Так как на фундамент оказывают давление не только строительные материалы, но и мебель, бытовая техника, жильцы, то требуется, проводя расчет свайно ленточного фундамента или другого типа основания, учитывать и эти цифры. Но для каждого дома будут совершенно иные значения, поэтому принимаются некие усредненные параметры – для 1 м² полезной площади нагрузка будет равна примерно 170-180 кг/м².

Расчет ширины ленточного фундамента

Расчет предполагает вычисление двух основных значений:

1. Глубина заложения бетонной ленты и высота цоколя, чтобы провести расчет глубины всего фундамента;
2. Ширина основания;

Тип почвы	Грунт под фундаментом до глубины его промерзания	Расстояние от поверхности грунта до начала залегания грунтовых вод в зимний период	Глубина основания для малоэтажных зданий
Непучинистая	Грунт крупнообломочный, грунты с гравелистыми песками, с песками средней крупности и крупнопесочные грунты	–	Любая глубина, но не менее 50 см
Пучинистая	Грунт песчаный, из мелкого песка и пылеватый	Больше чем на 2 метра от расчетной глубины промерзания грунта	Любая глубина, но не менее 50 см
	Супесчаный грунт	Меньше чем на 2 метра от расчетной глубины промерзания грунта	75% от расчетной глубины промерзания грунта, но не менее 70 см
	Суглинистый и глинистый грунт	Меньше глубины промерзания	Меньше глубины промерзания

 

Допустим, глубина заложения основания дома ниже точки промерзания почвы в регионе, цоколь имеет высоту 0,2 м. Глубина промерзания грунта в регионе – 1,4 метра. Согласно СНиП, фундамент должен закладываться на 0,15 м ниже точки промерзания. При таких условиях высота (глубина заложения плюс цоколь) фундамента равна: 1,4 + 0,2 + 0,15 = 1,75 метра.

Далее проводим расчет бетона на ленточный фундамент и расчет ширины основания. Ширина ленты будет зависеть от отступа стройматериалов стен и основания. Нормативные параметры указаны в таблице ниже:

Стройматериал	Высота подвального помещения, м	Длина стены, метров
		До трех метров		Более трех метров
		Ширина стен подвала, см	Ширина основания, см	Ширина стен подвала, см	Ширина основания, см
Бут строительный каменный	2	60,0	80,0	75,0	90,0
	2,5	60,0	90,0	75,0	105,0
Бутобетон	2	40,0	50,0	50,0	60,0
	2,5	40,0	60,0	50,0	80,0
Кирпич	2	38,0	64,0	51,0	77,0
	2,5	38,0	77,0	51,0	90,0
Монобетон	2	20,0	30,0	25,0	40,0
	2,5	20,0	40,0	25,0	50,0
Блоки из бетона	2	25,0	40,0	30,0	50,0
	2	25,0	50,0	30,0	60,0

 

Как рассчитать нагрузку на фундамент

Расчет давления здания на основание, как и расчет армирования ленточного фундамента, нужен, чтобы уточнить конструкцию основания. Чтобы вычислить давление на фундамент, необходимо вес дома разделить на площадь основания. В свою очередь, площадь ленты рассчитывается умножением ее длины на ширину. Окончательные результаты получатся, если нагрузку на фундамент разделить на площадь основания в см². Таким образом, мы найдем значение удельной нагрузки на 1 см² ленточного основания.

 

Например, нагрузка от здания составляет 400000 кг, площадь основания – 130000 см². Согласно приведенным выше рекомендациям, после деления получаем Разделив эти значения, получаем 3,07 кг/см².

Дальше узнаем давление веса всей конструкции на грунт – это справочные параметры (смотрите таблицу), основанные на свойствах грунта.

Тип почвы	Сопротивление почвы (кг/см2)
	Плотная почва	Почва средней плотности
Грунт песчаный гравелистый, грунт с  крупными песками любой влажности	4,5	3,5
Грунт с песками среднекрупными, любой влажности	3,5	2,5
Мелкие пески
Не влажный	3,0	2,0
Влажный и водонасыщенный	2,0	2,5
Глина пластичная и твердая
Твердая	6,0	3,0
Пластичная	3,0	1,0
Галька, гравий и щебень	6,0	5,0

 

Проверить расчеты достаточно просто: если расчетное значение несущей способности грунта выше вычисленной нагрузки на здание, значит, параметры выбраны правильно. В противном случае необходимо изменять размеры отдельных конструкций и типы материалов.

Изменить тип стройматериалов не всегда представляется возможным, так как это повлечет за собой множество других поправок, часто дорогостоящих. Потому чаще меняют расчет глубины и толщины ленты.

Расчет ленточного фундамента

rfund.ru

Расчет фундамента ленточного типа при строительстве дома

Основой  дома по праву считается фундамент, поэтому он должен быть надежным и выдерживать требуемые нагрузки, исходящие от самого здания. Поэтому при расчете фундамента, а это надо делать обязательно, необходимо учитывать, из каких материалов строятся стены дома, размеры сооружения.

При этом важно понимать, что при строительстве фундамент закладывается в первую очередь, а вот при проектировании его рассчитывают последним. Потому что важная составляющая расчета – нагрузка от здания. А значит, надо сначала определиться с его размерами и материалами. Для примера будем рассматривать расчет монолитного ленточного фундамента, как самой часто используемой конструкции, закладываемой на любых грунтах.

Способы

Расчет ленточного фундамента проводится двумя способами:

1. По несущей способности грунта, расположенного под подошвой фундамента.
2. По деформации грунта.

Проще сделать расчет по первому варианту. Для этого надо проделать несколько несложных операций.

1. В первую очередь разрабатывается план дома с точным расположением будущих комнат и служебных помещений. На плане обязательно указываются стены и перегородки, под которыми будет закладываться лента фундамента.
2. Затем надо определиться, будет ли в доме подвал. Если «ДА», то решается вопрос его глубины.
3. Устанавливается высота цоколя.
4. Решается задача, связанная с толщиной стеновых конструкций и материалами, из которых они будут возводиться.
5. Определяются материалы для кровли, пола, отделки, гидроизоляции и утепления.

У каждого материала есть свой собственный удельный вес, который надо найти. Это сделать несложно, для примера можно привести вот такую таблицу, которая на фото ниже. И таких таблиц в интернете немало.

Зная количество используемых материалов, их тип и виды, можно найти общую массу здания, которая и будет являться основной нагрузкой на фундаментную конструкцию. При этом к полученному значению прибавляют обязательно временные нагрузки, в состав которых входят снежная масса на крыше, вес людей, проживающих в доме, масса мебели, бытовой техники и прочей утвари и предметов.

Что касается снеговой нагрузки, то придется воспользоваться опять — таки таблицами или диаграммами. Вот одна из них, которую можно взять за основу.

Работа с таблицами, схемами и диаграммами несложная, в них разобраться – не проблема. Главное – точно определиться со всеми необходимыми параметрами.

Если вес здания определен, можно переходить к расчетам, касающихся самой фундаментной конструкции. То есть, надо определить ширину ленты, глубину ее заложения, рецептуру бетону, количество арматуры и ее диаметр. Это основные позиции, связанные с проектированием и будущим строительством ленточного фундамента.

Тип грунта

Перед тем как рассчитать фундамент под собственный дом, надо определиться с тремя позициями, которые будут влиять на возведения фундаментной конструкции.

1. Тип грунта.
2. Уровень залегания грунтовых вод.
3. Уровень промерзания почвы.

Что касается первой позиции, то самостоятельно это сделать не так просто, если нет явных видимых факторов. К примеру, песчаный грунт определяется зрительно. Но можно определить плотный грунт или мягкий. Для этого берется небольшое количество почвы, которая разбавляется водой. После чего землю раскатывают в руках в колбаску. Попробуйте ее свернуть в кольцо. Если получилось, то грунт глинистый прочный, не получилось – грунт мягкий.

Но лучше обратиться в бюро геологических изысканий. Вам там могут дать информацию или помочь провести исследования грунта. Почву необходимо взять на анализы, сделав бурение на необходимую глубину. Точно таким же способом определяется уровень грунтовых вод.

Если грунтовая вода находится близко к поверхности земли, то придется до сооружения ленточного фундамента продумать систему отвода воды с закладкой дренажной системы.

И третья позиция – это параметр, который можно определить из таблиц. Одна из них ниже.

Для чего необходимы эти параметры при расчете фундамента ленточного типа? Чем прочнее почва на территории строительного участка, тем меньших размеров в глубину можно закладывать фундамент. Чем глубже промерзание грунта, тем больше высота конструкции. С грунтовыми водами все сложнее, потому что их негативное воздействие на фундамент быстро выводит его из строя. Поэтому водоотведением надо заниматься обязательно, если к этому есть предпосылки.

Глубина заложения

Основное правило заложения ленточной конструкции – это правильно рассчитанная глубина. Она определяется уровнем промерзания земли. При этом заложение должно проводиться ниже этого показателя. К примеру, из верхней таблицы регион Москвы, сооружение фундамента на суглинках должно быть в пределах 1,5 — 1,6 м. То есть, ниже уровня на 15 — 30 см. Потому что нижняя часть конструкции не будет подвергаться пучению грунта, которое выдавливает фундамент из земли и сдавливает его со всех сторон. Это достаточно серьезные нагрузки, которые неправильно залитые сооружения могут не выдержать.

Поэтому глубина заложения ленточного фундамента – наиважнейший показатель. Что касается закладки МЗЛФ (мелкозаглубленного типа), то этот показатель неважен. Важнее грамотно продумать систему теплоизоляции, особенно нижней части, расположенной внутри грунта.

Как видите, рассчитать фундамент для дома (ленточный), не так просто даже с позиции глубины его закладки. Небольшое отклонение приведет к потерям прочности и снижению несущей способности, особенно в сезон пучения грунтов.

Расчет массы и размеров дома

С размерами понятно, они определяются из проекта здания, который формируется по заказу хозяина дома. То есть, это чисто произвольная категории, ни чем не регламентируемая. А, как уже было сказано выше, лента фундамента располагается под всеми несущими стенами и перегородками. Соответственно длина фундаментной конструкции определяется конфигурацией расположения стен и их длинами.

Теперь, что касается массы здания. Рассчитывать фундамент под дом надо начинать именно с нее. Поэтому рассмотрим пример расчета нагрузки от дома, построенного из кирпича.

Вводные данные:

• толщина стены – полтора кирпича;
• длина 10 м;
• высота 4 м.

По таблице удельного веса находится, сколько весит кирпичная стена на один квадратный метр конструкции. При толщине 150 мм этот показатель равен 270 кг/м². Так как в нашем случае стена возводится в полтора кирпича, значит, ее толщина будет равна 400 мм. Это почти в три раза больше табличного значения, но для расчета нужны точные значения. Поэтому делаем пропорцию, из которой выводится формула: 400 х 270/150 = 720 кг/м².

Теперь необходимо определиться с объемом стены. Для этого все ее размерные параметры перемножаются между собой: 10 х 4 х 0,4 = 16 м³. Остается лишь умножить полученный показатель на удельный вес кирпичной кладки.

16 х 720 = 11520 кг или 11,52 тонны. И это всего лишь вес одной стены.

Если в стене присутствуют окна или двери, то из полученного объема придется вычесть объем всех проемов.

Точно также рассчитываются объемы всех стен по отдельности, которые суммируются в один показатель. К нему добавляется вес перекрытий. Для этого определяется общая площадь дома и тип перекрытия. Пусть это будут железобетонные плиты, у которых удельный вес равен 500 кг/м² (по таблице). К примеру, если площадь дома равна 100 м², то вес перекрытий будет равен: 500 х 100 = 50000 кг или 50 тонн.

Теперь надо посчитать размеры (рассчитать ширину и длину) кровли. Эти показатели также закладываются в проекте здания. Поэтому определить их площадь не составит труда, умножением ширины на длину с учетом количество скатов. Остальное дело математики. Из таблицы берется удельный вес кровельного покрытия с учетом материала, из которого оно сооружается.

К примеру, это будет профнастил, у которого вес равен 30 кг/м² (это с учетом стропильной системы, обрешетки и крепежных изделий). Умножаем это значение на площадь кровли, получаем вес крыши. К примеру, площадь кровли – 200 м², умножаем его на 30, получаем 12000 кг или 12 тонн.

Подходим к окончанию расчета ленточного монолитного фундамента. В принципе, все основные нагрузки определены, остается лишь учесть вес отделки, окон и дверей, гидроизоляции и утеплителей. Сделать это самостоятельно сложно и часто просто не под силу. Поэтому строители поступают проще, они общее значение от основных нагрузок умножают на коэффициент 1,3.

Но есть одна нагрузка, которую выше обозначили, как дополнительную. Это вес внутреннего наполнения помещений (мебель, бытовая техника и прочее). Здесь также сложно провести точный расчет, поэтому правилами установлены нормы, которые варьируются для жилых помещений в пределах 180 — 200 кг/м². Зная площадь здания, можно определить и эту нагрузку, по нашему примеру: 100 х 180 = 180000 кг или 18 тонн.

Как видите подходить к ленточному фундаменту и его расчету надо с позиции точного определения нагрузок, действующих на него со стороны дома.

Видео

Видео про расчет фундамента, опалубки и  арматуры .

Расчет по ширине

Итак, расчет фундамента под дом начинается с определения трех основных его размеров: длины, ширины и высоты. Первый показатель определяется из проекта здания путем сложения длин всех его стен, под которыми основа закладывается. Высота определяется из суммы глубины заложения конструкции и высоты цоколя. Сложнее с шириной.

Здесь все будет зависеть от ширины стен, их длины и материалов, из которых стенки дома сооружаются. Внизу показана таблица, в которой ширина подошвы ленточного фундамента определяется дополнительно из расчета используемого материала для закладки самой конструкции.

Итак, все нагрузки определены, можно теперь определить, как давит дом на ленточный фундамент. То есть, из расчета на его единицу площади. В первую очередь суммируются все нагрузки. Затем определяется площадь ленточной конструкции, то есть, умножаем длину всей ленты на ее ширину, обозначенную и выбранную по верхней таблице. После чего общая нагрузка делится на площадь фундамента – это и есть удельное давление на единицу площади (в сантиметрах или метрах).

Для чего, делая расчет фундамента для дома, определяется данный показатель? Для того чтобы определить, выдержит ли эту нагрузку грунт, на котором возводится дом. Опять-таки придется воспользоваться таблицей, в которой определены соотношения удельного давления и типа грунта.

Если расчетная нагрузка оказалась меньше расчетного сопротивления грунта по таблице, то все было подобрано правильно. Такой фундамент можно сооружать. Если все оказалось наоборот, то придется вносить корректировки. Обычно увеличивают ширину фундаментной ленты или для строительства дома выбирают материалы с меньшим удельным весом. К примеру, вместо кирпича пеноблоки, вместо железобетонных плит перекрытия деревянные балки и черный потолок из досок, и так далее.

Расчет арматуры

Рассчитать ленточный фундамент, не сделав предварительный расчет арматуры, это полностью завалить строительство. Поэтому разберемся и в этом вопросе.

Самый простой способ – это использовать соотношение, что площадь сечения ленты и площадь заложенной в нее продольной арматуры находятся в пропорциях 1:0,001. К примеру, если площадь сечения ленты равна 0,4 м² (это 1 м высоты и 40 см ширины), то площадь арматуры равна: 0,4 х 0,001 = 0,0004 м².

Теперь определяется количество стержней в одной решетке. Обычно шаг их установки 20 — 30 см, значит, в одной сетке их должно быть приблизительно 4 ряда. А так как в ленточном фундаменте устанавливается две или три решетки (пусть будет 2), то количество рядов умножаем на 2, получаем восемь рядов. Поэтому площадь арматуры делим на 8: 0,0004:8 = 0,00005 м² — это площадь одного арматурного прута.

По формуле круга, а это S = πD²/4, можно вычислить диаметр арматуры:

D= 4S/π = 4 х 0,00005/3,14 = 0,008 м или 8 мм. Это и есть диаметр арматуры, которую необходимо закладывать в ленточный фундамент.

Что касается длины элементов каркаса, то продольные стержни – это длина ленты, умноженная на количество рядов, в нашем случае «8». Вертикальная и поперечная арматура и проволока определяются:

• первая из расчета глубины фундамента и шага их установки;
• вторая из расчета ширины конструкции и шага установки.

Нельзя укладывать армирующий каркас по поверхностям фундамента. Он должен располагаться внутри тела конструкции. Поэтому существуют нормы отступления арматуры от краев основы, которые варьируются в диапазоне 5 — 8 см.

Для чего необходим этот расчет? Во — первых, определяется не масса бетона, а его объем. Это делается для того, чтобы знать, сколько готового товарного бетона надо будет заказать или, какое количество цемента, песка и щебня привезти на стройплощадку. Давайте рассмотрим пример расчета ленточного фундамента в плане именно объема.

Здесь все просто. Надо перемножить между собой размерные параметры фундаментной ленты, то есть, длину, ширину и высоту. Это и есть объем необходимого бетона. Для уверенности можно немного полученное значение увеличить на 5%.

С товарным бетоном понятно, здесь ошибиться сложно. Но что делать, если раствор замешивается на месте, как определить, сколько каждого ингредиента надо заложить в барабан бетономешалки? Во — первых, надо определиться с рецептурой бетонной смеси, а соответственно и с количеством каждого компонента. Все это уже давно определено и внесено в таблицы. Одна из них внизу.

Для ленточного фундамента лучше использовать бетон марки М 300 или 400. При этом надо понимать, что пропорции не определяются единицами измерения. Поэтому можно использовать как весовой критерий, так и объемный. С первым параметром сложно, потому что взвешивать каждый материал на строительной площадке проблематично.

И если с цементом проще, потому что он продается в мешках по 50 кг, то со щебнем и песком одни проблемы. Поэтому для простоты проведения работ используют объемный вариант, а точнее эти два сыпучих материала измеряют 10 — литровыми ведрами. Еще раз обратимся к таблицам, где показаны рецептуры с компонентами, взвешенными ведрами.

Надо понимать, что количество вносимых компонентов в бетонный раствор во многом будет зависеть от марки цемента. И чем она выше, тем больше наполнителей вносится в бетон, и наоборот.

Заключение по теме

Решая вопрос, как правильно рассчитать фундамент, надо уделить особое внимание всем вышеперечисленным показателям и параметрам. То есть, нужно учесть все до мелочи. Нельзя оставлять не обозначенными даже самые мелкие нагрузки, неправильно рассчитать количество и диаметр арматуры, объем бетона и его рецептуру.

От всего этого будет зависеть, выдержит ли этот фундамент вес здания, или он через какое — то время начнет трескаться и усаживаться, что приведет к полному его выходу из строя. А к чему это приведет, можно догадаться.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

osnovapoddom.ru

Расчет и устройство ленточного фундамента

Строительство здания начинается с его основы — фундамента. Качественный и прочный фундамент обеспечивает любой постройке надежное существование без рисков обрушения. Наиболее распространенным для многочисленных стандартных конструкций является ленточный фундамент. Он прекрасно подходит для небольших деревянных заборов, домов и многоэтажных тяжелых зданий.

Ленточный фундамент представляет собой бетонную конструкцию, которая закладывается в землю по периметру возводимого строения с учетом капитальных пристроек и стен. Этот фундамент отличается наличием огромного количества преимуществ — он легко, быстро и просто укладывается, прекрасно подходит для подземных гаражей, подвалов и цокольных этажей.

Различают четыре типа ленточных фундаментов — монолитный, заглубленный, мелко-заглубленный и сборный фундамент.

Мелко-заглубленный ленточный фундамент 

Этот вид ленточного фундамента часто используется для возведения небольших и простых домиков. Он прекрасно подходит для строений из дерева, бруса, бревен и небольших домиков из камня. Фундамент этого вида закладывается на глине или песке, глубина зависит от вида грунта. В среднем глубина кладки равна шестидесяти сантиметрам. К преимуществам можно отнести экономичность и простоту.

Заглубленный ленточный фундамент 

Заглубленный фундамент прекрасно подходит для тяжелых и массивных конструкций, крупных домов с перекрытиями и массивными стенами, цоколем и подвалами. Во избежание неприятностей необходимо перед закладкой фундамента провести тщательный анализ почвы. В среднем глубина кладки на двадцать пять сантиметров превышает глубину промерзания грунта. Этот тип фундамента требует большего расхода материалов и затрат человеческого труда.

Монолитный ленточный фундамент 

Зачастую монолитный фундамент используется для конструкций из бревен и легких домов. Он хорошо подходит для почвы, которая отличается высокой усадкой, размытых и мягких грунтов. Этот тип фундамента можно устанавливать под здания любой формы. Монолитный ленточный фундамент представляет собой бетонную полосу, расположенную по периметру дома. Он характеризуется долговечностью, прочностью,  не требует использования для укладки специальной техники. Для устройства монолитного фундамента используют бетонный, пенобетонный и железобетонный материал. Перед кладкой фундамента вначале проводится анализ почвы, и роются соответствующие траншеи, а затем на дно котлована закладывается металлическая или деревянная арматурная опалубка, в которую заливается бетон. После усадки монолитный фундамент не должен возвышаться больше тридцати сантиметров над уровнем земли.

Сборный ленточный фундамент 

Нередко ленточный сборный фундамент используется при возведении малоэтажных зданий. Однако даже для установки небольшого здания необходимо сооружение фундаментной подушки. Для устройства сборного фундамента нужны готовые отдельные железобетонные блоки, для надежного скрепления которых используется раствор цемента. Различают фундаментные блоки пустотелые и сплошные. Первые изготавливают из силикатного и обычного бетона, а вторые — из бутобетона и силикатного бетона.

С цоколем

Для возведения фундамента с кирпичным цоколем используются надежные и устойчивые к воздействию окружающей среды материалы. Эти фундаменты прекрасно выдерживают воздействие ветра, осадков на здание и колебаний температуры. От качества используемых материалов зависит сухость подвального помещения и первого этажа. Цоколь представляет собой конструкцию, которая расположена в верхней части фундамента. Его строительство является ответственным и серьезным делом, которое  требует внимательного подхода.

Расчет ленточного фундамента

Для расчета ленточного фундамента нужно заранее узнать несколько параметров — высоту заливки, ширину стен и периметр помещения, которое будет на нем построено. Это необходимо, чтобы определить полный объем отливки.

Например, ленточный фундамент прямоугольной формы имеет длину — десять метров, ширину — три с половиной метра, высоту отливки — двадцать сантиметров, ширину пояса (отливки) – 0, 18 метра. Для определения объема нужно умножить периметр помещения на ширину стен и на высоту отливки.  V=27 х 0,2 х 0,18=0, 972м3.

На этом расчет ленточного фундамента не заканчивается, теперь нужно определить объем внутренней части. Он определяется умножением длины и ширины фундамента на высоту отливки: 10 х 3,5 х 0,2=7 м3. Из этого результата вычитается объем отливки: 7 – 0, 97=6,03 м3. Таким образом, мы получаем объем отливки равный 0,97 м3, а объем под заполнитель составляет 6, 03 м3.

Теперь нужно посчитать количество арматуры, предназначенной для армирования. Если использовать арматуру диаметром двенадцать миллиметров, которую будем укладывать по горизонтали два прутка и по вертикали — один пруток через полметра, то при периметре  27 метров получаем 54 метра арматуры по горизонтали. Считаем вертикальные прутки: 54/2 + 2=110 прутков. Добавив еще по прутку на углы, получается — 114 прутков. При  высоте прутка — семьдесят сантиметров получаем 114 х 0,7=79,8 погонных метра.

Последний этапом является расчет опалубки. При ее строительстве из досок, имеющих толщину два с половиной сантиметра, длину — шесть метров и ширину —  двадцать сантиметров. Рассчитаем площадь боковых поверхностей фундамента. Для этого периметр умножается на высоту отливки и на два: (27 х 0,2) х 2= 10,8 м2. Далее рассчитаем площадь одной доски. Для этого умножаем длину доски на ее ширину: 6 х 0,2=1,2 м2. Разделив площадь боковых поверхностей фундамента на площадь одной доски, получаем количество досок: 10,8:1,2=9 штук. После проведенных расчетов приступаем к заливке фундамента.

Устройство ленточного фундамента своими руками

Устройство ленточного фундамента своими руками начинают с разбивки его осей, которая выполняется при помощи теодолита, после этого под ленточный фундамент выкапывается траншея. Для этого раньше использовали ручной труд. Сегодня же парк строительной техники отличается многообразием. Например, существуют мини-экскаваторы, которые быстро и легко справятся с этой задачей.

Начинаются работы с заполнения траншеи песком, он плотно утрамбовывается, сверху насыпается щебень или гравий. Каждый слой делается толщиной около двадцати сантиметров. На верхний слой выкладывается  «под бетонка», то есть, цементный раствор слоем десять сантиметров. После этого в зависимости от погоды фундамент выдерживается на протяжении десяти дней.

Затем приступают к следующему этапу — укладке арматуры вдоль и поперек.  Прутья  связываются между собой вязальной проволокой. Важно при выборе арматуры обратить внимание, чтобы она имела антикоррозийное покрытие. В зависимости от тяжести возводимых перекрытий и стен приходится иногда сооружать армированный каркас.

Следующий этап — установка опалубки для фундамента и бетонирование. Для опалубки можно использовать разные материалы — фанеру, доски, шифер, металлическую опалубку.

Заключительный этап устройства ленточного фундамента — заливка в опалубку бетонной смеси. По окончании данного процесса бетон нужно в нескольких местах проткнуть щупом, чтобы выпустить воздух и постучать снаружи деревянным молотком. Опалубка снимается через три дня, а фундамент выдерживается в течение трех недель, после чего приступают к сооружению здания.

best-stroy.ru

Как рассчитать ленточный фундамент своими руками

Наиболее распространённым вариантом из всех фундаментов в частном загородном строительстве является ленточный фундамент. Благодаря своей универсальности, он может использоваться для строительства домов различных типов и на любом грунте. Однако перед тем, как начинать возводить строение, многие задаются вопросом, как рассчитать ленточный фундамент. В плане самостоятельного осуществления он не очень сложен, однако, чтобы всё сделать правильно, нужно собрать большое количество данных о том, какой будет будущий дом.

Каким может быть основание

Изначально нужно будет определиться с типом ленточного фундамента и его размерами: длиной, шириной и глубиной залегания. Далее необходимо установить все данные о самом доме, рассчитать возникающие нагрузки и т.д. По завершении все вычислений, у вас сложится чёткое представление, фундамент какой разновидности может быть использован для данного строения, на конкретном типе почвы. Также, в статье будет приведён пример расчёта ленточного фундамента для двухэтажного дома.

На сегодняшний день в частном строительстве применяются четыре основных разновидности основания. Произвести их расчет можно своими руками или использовать калькулятор расчета ленточного фундамента онлайн.

1. Мелкозаглубленный. Данный тип фундамента используется для малогабаритных строений, которыми могут являться: небольшой дачный дом, гараж, сарай, бытовка и т.д. Данные постройки должны быть выполнены из бревна или дерева, т.е. не сильно нагружать основание. Мелкозаглубленный ленточный фундамент устанавливается на глинистых или песчаных почвах на глубину около 60 см. Ширина такого основания редко, когда превышает 40 см.
2. Заглубленный. Данная разновидность фундамента может выдерживать более серьёзные нагрузки от дома, чем предыдущий тип. Исходя из этого, его используют для строительства массивных и габаритных построек. Перед возведением ленточного фундамента необходимо провести тщательный анализ грунта и точно определить все его свойства. Главным значением в этом случае, является глубина промерзания почвы. Необходимо помнить, что глубина ленточного фундамента закладывается на 25 см больше, чем уровень промерзания. Средняя его ширина обычно составляет 40 см, однако для очень габаритных и нагруженных строений, она может быть увеличена.
3. Монолитный. Подобный вид фундамента предназначен для возведения деревянных или облегчённых кирпичных строений. Устанавливаться данное основание может на любые сложные грунты, с высоким уровнем залегания подземных вод. Конструкция монолитного ленточного фундамента – это бетонная полоса, которая заливается по всему периметру дома. При повышенной нагрузке, его рекомендуют устанавливать и под внутренние несущие стены. Перед началом установки проводят анализ почвы и выбирают необходимые габариты.
4. Сборный. Используется для возведения зданий различных конструкций, как одноэтажных, так и с несколькими этажами. Конструкция сборного ленточного фундамента собирается из отдельных блоков, которые укладываются в предварительно вырытую траншею. Между собой они скрепляются при помощи бетонного раствора. В зависимости от максимальной нагрузки, которую будет оказывать строение, для устройства фундамента могут применяться блоки, изготовленные из различных материалов (бетон, бутобетон, силикатная смесь и т.д.). При этом, они могут быть пустотелые или сплошные.

Метод и последовательность расчета

Рассчитать данные можно, используя ленточный фундамент калькулятор онлайн, или произвести всё своими руками. Существуют два основных способа: по деформации грунта и по их несущей способности. Для самостоятельного расчета фундамента больше всего подходит второй вариант.

Расчет ленточного фундамента

Здесь возникает довольно интересная ситуация. Каждый знает, что основание возводится в самом начале. Однако мало кто знает точную последовательность, как рассчитать ленточный фундамент.

Для начала расчета ленточного фундамента нужна следующая информация:

• план будущего дома со всеми несущими внутренними перегородками;
• будет ли подвал и какой глубины;
• определиться с высотой цокольного этажа и из какого материала он будет сделан;
• тип и толщина наружного и внутреннего гидроизоляционного и утеплительного материала.

Для удобства расчета все данные лучше свести в таблицу и использовать онлайн калькулятор. После того, как вся предварительная информация будет обработана, можно осуществлять непосредственно расчет фундамента. Облегчить задачу в этом плане может ленточный фундамент калькулятор онлайн.

Для понимания всего процесса, полный пример расчета фундамента можно разбить на последовательные этапы:

• определение действующих нагрузок;
• выбор типа основания;
• доработка и корректировка полученных данных, в зависимости от природных условий.

Пример расчета при строительстве ленточного основания

В процессе расчета фундамента необходимо учесть все факторы, которые будут нагружать его и сам дом. Сам расчет лучше всего производить, используя онлайн калькулятор.

Далее мы разберём пример расчета ленточного фундамента. Он будет возводиться на «подушке» из щебня. Предварительные размеры основания:

• 12 метров в длину и 6 метров в ширину;
• внутренних перегородок нет;
• форма в разрезе – трапеция (ширина в нижней части – 0,5 м, в верхней – 0,4 м.).

Характеристики дома выглядят следующим образом:

• материал несущих стен – газоблок;
• толщина стен – 0,4 м;
• этажность – 2;
• материал перекрытия – железобетонная плита;
• покрытие первого этажа наливается прямо по грунту;
• подвала нет;
• крыша – скатная, лаги изготовлены из дерева, наружный материал – черепица;
• почва – глина средней влажности;
• участок находится на территории в средней полосе России.

Очень часто, чтобы несколько упростить весь процесс, используют калькулятор для расчета ленточного фундамента. Для этого своими силами осуществляют расчет участка основания, на который приходятся самые максимальные нагрузки. В большинстве случаев, им оказывается боковая стена. В указанном примере, на неё будут воздействовать плиты перекрытия и крышные лаги. Исходя из этого, для определения максимального воздействия на 1 метр нижней поверхности основания, определяют сумму следующих параметров:

• весовые характеристики стен;
• весовые характеристики крыши;
• весовые характеристики перекрытий;
• нагрузка от снега и осадков;
• материал основания.

После сложения всех этих параметров, мы получим максимальное давление, которое будет оказывать конструкция дома на самую нижнюю точку фундамента.

Вес многих параметров фундамента рассчитывается своими руками, некоторые из них определяются из справочных данных. Рассматривая наш пример, давление снега находится из СНиП, где указаны усреднённые показатели для каждого региона.

расчет ленточного фундамента

Для того, чтобы своими руками рассчитать нагрузку от кровли, которая приходится на 1 метр основания, следует поделить всю площадь крыши на протяжённость фундамента. В конкретном случае, в расчет мы не включаем торцевые части. Это связано с тем, что фундамент устанавливается по периметру здания, а крышные балки опираются исключительно на боковые стены. Поэтому рассматривая указанный пример: общая протяжённость основания 24 метра (12+12). Расчет ленточного фундамента онлайн калькулятор может значительно упростить задачу.

Последовательность расчета

1. Давление снега на ленточное основание высчитывается следующим образом:

• находится площадь крыши, она равна умножению двойной длины ската дома на его длину;
• используя калькулятор, вычисляем длину ската: Lск = 6/2 = 3/cos45 = 4,29 м;
• общая площадь: Sкр = 2х4,29 = 8,58х12 ≈ 103 м²;
• грузовая площадь на 1 м для основания: 103/24 = 4,3 м²;
• воздействие снега на основание составляет: 4,3х70 = 301кгс (из СНиП взят район II).

2. Давление на ленточный фундамент, которое оказывает крыша совместно с кровлей (в нашем случае — это черепица): 3х80 = 240 кгс (нагрузки для каждого типа кровли находятся по справочнику, наш пример — это 80 кгс/м²).

3. Давление на ленточный фундамент от плит перекрытий, также определяются при помощи таблиц. Их грузовая площадь на 1 метр основания вычисляется по формуле: 12х6 = 72/24 и равна 3 м2.

Нагрузка от чердачного перекрытия, сделанного из дерева (плотность — 300 кг/м³) и железобетонного межэтажного перекрытия (плотность — 500 кг/м³) равна: 300х3 = 900 кгс и 500х3 = 1500 кгс соответственно. С помощью сложения мы получим общую нагрузку — 2400 кгс.

4. Нагрузка от стен на ленточный фундамент своими руками определяется подобным образом. Определяют давление на 1 м основания. Для этого берут площадь стены в разрезе. Приведённый пример — это 0,4 метра в ширину и 6 метров в высоту. Общая нагрузка получается: 6х0,4х600 = 1440 кгс.

5. Завершающая операция – это нагрузка самого ленточного фундамента. Для её нахождения нам нужно знать глубину его заложения и плотность. Указанный пример: для мокрого грунта глубина – 1 метр, а объём – 0,45 м3. В результате получаем: 0,45х2300 = 1035 кгс.

6. Используя онлайн калькулятор, складываем все полученные значения и находим общую нагрузку. Она составляет: 5415 кгс или 55 кН.

Площадь дома в нашем случае 5000 см2 (50х100), а нагрузка на грунт – 5415/500 = 1,1 кгс/см2.

Из справочных данных – грунт способен выдерживать – 1,5 кгс/см2. Исходя из этого, наше основание полностью удовлетворяет всем нагрузкам и, кроме этого, обладает достаточным запасом по прочности.

Как видно, ленточный фундамент расчет своими руками не такой уж и сложный. Для этого достаточно знать основные характеристики будущего строения и потратить некоторое время на сам расчет. Однако, в последствии, вы будете точно уверены, что с ваш дом будет прочным и долговечным.

rumydom.ru

Расчет ленточного фундамента (пример)

Когда расчет по несущей способности грунта сделан, а так же определена нагрузка дома, можно выполнить расчет ленточного фундамента, его объем и количество необходимого материала который пойдет на ленту несущей строительной конструкции.

Ленточные фундаменты активно используются при возведении небольших хозяйственных построек, частных жилых зданий и небольших административных корпусов. Фундаментная бетонная лента способна выдерживать значительные нагрузки, но это возможно только при наличии четкого и правильного расчета.

Существует классическая лента мелкозаглубленного типа, глубина заложения подошвы ленты может составлять до метра, такой вариант основания подходит для ровных площадок. Также учитывается глубина залегания грунтовых вод.

Основные этапы расчета

Ленточное основание также часто возводят в комбинации со сваями, в результате получается свайно-ростверковый фундамент. Но перед началом строительных работ нужно обязательно сделать расчет нагрузки на сваи со стороны будущего здания, чтобы они не перекосились или не деформировались. Главный этап при возведении ленточного основания – это расчет нулевого уровня ленты для любого жилого дома, вплоть до бани.

Расчет ленточного фундамента состоит из нескольких основных этапов:

1. Определение типа грунта для определения возможности использования винтовых свай и ленточного ростверка.
2. Расчет массы будущего сооружения;
3. Корректирование размеров фундамента под расчетные нагрузки с учетом типа почвы и глубины промерзания грунта.

Любой ленточный фундамент, независимо от конструкции и размеров, будет установлен на почве, особенности которой следует учесть перед началом всех расчетных работ.

Важность определения типа грунта

Таблица с указаниями выбора основания в зависимости от типа грунта

От показателей несущей способности грунта будет зависеть на какую глубину нужно погружать сваи и выкапывать траншею для опалубки и заливки ленты, учитывается расчетная глубина основания. Анализ структуры грунта можно сделать тремя способами:

1. Выкопать в разных местах размеченной территории под будущее здание или баню вертикальные углубления, и проанализировать структуру грунта.
2. Взять на анализ керн грунта на различной глубине способом глубокого бурения;
3. Обратиться в геологическую службу, а она предоставит приблизительную карту грунтов на данной территории с указанием уровня залегания грунтовых вод.

Большинство срезов покажет, что грунт на различной глубине не однороден. Сначала идет слой рыхлой плодородной почвы, которую необходимо полностью снять. Затем возможен суглинок или песок, на таком грунте строить фундамент лучше сразу на сваях. Возможен вариант каменистой почвы (содержащих в профиле значительное количество каменистых отдельностей более 5% от массы), которая идеальна для мелкозаглубленного ленточного фундамента.

Любой песчаный или глинистый сухой грунт, независимо от структуры, имеет несущую способность от 2 кг/см ². Это исходная величина для первичного расчета будущей конструкции фундамента, а также глубины его залегания. Большинство бань и небольших деревенских дач строятся из древесины или кирпича. Грунт массу легкого здания хорошо выдерживает, и будет достаточно рассчитать необходимое количество строительных материалов. Но можно себя и подстраховать, увеличив ширину подошвы.

Если приходится увеличивать ширину подошвы фундамента, нужно обязательно повторно рассчитать необходимое количество строительных материалов, а также толщину свай для бани, например, если используется свайно-ростверковое основание.

Геологическая разведка даст ответ на ключевой вопрос, на каком уровне находится граница промерзания почвы. Ниже этого уровня грунт уже максимально уплотнен, поэтому он способен выдерживать огромные нагрузки. Оптимальное решение – это начать строить подошву фундамента уже ниже границы промерзания. Грунт, расположенный выше уровня промерзания, насыщен влагой, поэтому в зимний период увеличивается в размерах. В результате, возникает деформация строительных конструкций и любое здание, даже баня, со временем просто разрушится.

Расчет массы будущего здания

Таблица расчета нагрузки материала строения на фундамент

На ленточный фундамент действует нагрузка от горизонтального и вертикального воздействия грунта, а также самого здания. Поэтому, масса будущего здания играет важную роль при выборе типа и габаритных размеров фундамента. Глубина залегания уже есть, она составит зону ниже точки промерзания почвы. Расчет массы дома, даже обычной бани, будет проводиться по следующим параметрам:

1. Масса несущих стен и перекрытий. Условно, можно принять за пример обычную деревянную баню с размерами стен 10х10 метров и высотой 4 метра. Суммарно, на возведение стен и перекрытий пойдет 400 м³ древесины при массе за кубометр 100 кг. Таким образом, масса несущих стен и перекрытий составит 40 тонн.
2. Масса крыши и возможного снегового наста. Его нужно рассчитывать в каждом случае индивидуально, тут действует принцип теоремы Пифагора с учетом массы кровельных материалов. За массу снега, которая может одновременно быть на двухскатной крыше с небольшим углом наклона, часто принимают для бани 1 тонну.
3. Масса будущего фундамента. Рассчитывается также легко, ведь есть габаритные размеры фундамента и его глубина залегания, а массу необходимого для его возведения бетона посчитать не придется и рассчитывать. Такие данные дает сам производитель строительных материалов.

После расчета и суммирования всех полученных показателей становится ясно, что баню с габаритными размерами 10х10 метров вполне способен выдержать ленточный мелкозаглубленный фундамент. Его можно устанавливать и выше уровня промерзания почвы, только при условии, если он будет залит на песчано-гравийной подушке, и будет предусмотрена гидроизоляция.

Определение размеров основания: пример

Схема с размерами ленточного основания

Теперь можно приступать к расчету необходимого для заливки фундамента бетона. Количество арматуры чаще всего не считают, так как ее пойдет минимум, учитывая массу бани. Поэтому принимают за единственно верный показатель − объем бетона. Для бани площадью 100 м ², ширина бетонной ленты 0,4 м и глубина 0,6 м, необходимое количество бетона будет составлять 100 х 0,4 х 0,6=24 м ³. Это тот объем бетона, который нужно изначально подготовить, чтобы одновременно залить ленточный фундамент для бани.

Можно также учесть арматурный пояс. Его делают с продольных металлических ребристых прутьев диаметром 12 мм и вертикальных прутьев сечением 10 или 8 мм. Горизонтальные пояса устанавливают с интервалом 20−30 см от глубины до поверхности, но обязательно края должны быть спрятаны в фундаменте на расстоянии до 5 см от поверхности.

Нередко используют несъемную опалубку, которая обеспечивает дополнительную несущую способность основанию и делает поверхность максимально гладкой. В этом случае, вертикальные прутья должны быть спрятаны в бетоне, интервал между поясами составляет 50−60 см. Все соединения следует делать только с помощью проволоки или зажимов, сварку лучше не использовать.

Рекомендуется делать расчеты ленточных оснований для любого здания, даже небольшого гаража или хозяйственной постройки. Так как только после правильного расчета нулевого уровня, выбора оптимальных строительных материалов и конструкций будет гарантия того, что сооружение прослужит максимально возможный срок.

Расчет материалов Вы так же можете произвести на нашем онлайн калькуляторе доступном в меню.

fundamentclub.ru

Расчет ленточного фундамента: глубина, ширина, площадь подошвы

Перед тем как непосредственно приступить к возведению ленточного фундамента, необходимо узнать основные его параметры: глубину заложения и площадь основания. Начнем мы, пожалуй, с самого простого – с расчета глубины залегания.

Глубина и ширина фундамента

Глубина рассчитывается исходя из качественных показателей грунта и характеристики возводимого объекта. Так, если постройка массивная, например, двухэтажный кирпичный дом, то фундамент заглубляется вплоть до границы промерзания грунта (для надежности на 300 мм глубже), которая для каждого региона принимает свое значение. Часть фундамента изготавливают над нулевым уровнем на 300 мм. Итого, общая глубина для «тяжелых» сооружений и сложных грунтов составляет: ГПГ+600 мм, где ГПГ – глубина промерзания грунта. Для легких конструкций, например, деревянных домов, бань или когда возводится фундамент для забора, он может заглубляться всего на 500 мм. В этом случае предполагается, что вспучивание грунта будет протекать равномерно и не скажется на целостности постройки.

Что касается остальных размеров, то ширину каждой полосы, как правило, принимают равной 400 мм. Осталось только узнать общую площадь поверхности.

Расчет площади

Для чего необходимо рассчитывать площадь подошвы? Все очень просто! Всего лишь для того, чтобы определить номинальную площадь, благодаря которой возводимый объект будет устойчивым. Проще говоря – чтобы дом неравномерно не ушел в землю под действием суммарной нагрузки на грунт. Ведь постройка может не только выталкиваться вспученными грунтами во время их сезонного промерзания, но и за счет высоких нагрузок продавливать грунт. И та и другая ситуация чревата разрушением постройки.

Площадь подошвы фундамента (S) рассчитывается по следующей формуле:

S > k(n)*F/k(c)*R, где

k(n) – коэффициент надежности, который обычно принимают равным 1,2, т.е. запас площади равен 20%;
F – суммарная расчетная нагрузка на грунтовое основание. Сюда входит нагрузка от дома, фундамента, полезная нагрузка и т.д. – все, что способствует увеличению давления на опору ленточного фундамента;
k(c) – коэффициент условий работы, принимающий значение от 1 для глины пластичной и сооружений жесткой конструкции, имеющей каменные стены до 1,4 для крупного песка и не жестких конструкций;
R – расчетное сопротивление грунта (для некоторых приведено в таблице ниже).

Таким образом, единственным неизвестным для расчета площади остается общая нагрузка на грунт.

Нагрузка от дома и фундамента

В специальных справочниках вы можете найти средние значения удельных весов различных конструкций дома. Зная площадь этих элементов, несложно подсчитать и примерную нагрузку от них на грунтовое основание.

Также необходимо брать в расчет временные нагрузки, которые создаются, например, снежным покровом. Для средней полосы России удельную нагрузку снежного покрова принимают равной 100 кг на каждый квадратный метр кровли, для южной – 50, для северной – 190. Соответственно, эти величины нужно умножить на значение площади кровли.

Также нужно принимать во внимание нагрузку от фундамента. Но, т.к. для расчета этой нагрузки нам необходимо знать его площадь (для измерения объема, а затем и его массы), что в свою очередь усложняет работу формулы определения площади подошвы, принимаем фундамент с одной внутренней стеной и шириной полосы, равной 400 мм. Далее объем  умножаем на среднюю плотность железобетона (2400) и получаем нагрузку. Свайно-ленточный фундамент рассчитывается по более упрощенной схеме.

Осталось только сложить все нагрузки и подставить их в формулу, чтобы провести расчет общей площади ленточного фундамента и сделать корректировку на ширину каждой полосы и их длину.

Загрузка…

cdelayremont.ru