Расчет ленточного фундамента

Как рассчитать глубину укладки

В первую очередь глубина закладки определяется исходя из типа грунта, его влажности и глубины промерзания. Зависит глубина и от того, присутствует ли в проекте подвальное помещение.

Если нужно рассчитать строительство небольшого дома без подвала, следует использовать малозаглубленный ленточный фундамент, что позволит сократить расходы почти втрое. Этот вид применим и на пучинистых грунтах, если предварительно будет проведен комплекс мелиоративных работ и утепление основания.

Для того чтобы рассчитать и правильно построить долговечное здание, грунт должен быть соответствующей несущей способности и не должен задерживать воду.

Хорошо, если грунт на участке под строительство именно такой. В противном случае эти свойства придется придавать ему самостоятельно. Это легко достижимо при помощи дренажной системы. Можно подсыпать и такой материал, как щебень, галька или крупнозернистый песок. Такая подготовка грунта устраняет его склонность к пучинистости и придаст строению большую устойчивость. Подвижки грунта всегда связаны с содержащейся в нем излишней влагой.

Бытует мнение, что ленточный фундамент более 2,5 метров глубиной не оправдывает себя экономически.

Именно эта максимальная глубина чаще всего используется в домах с подвальными помещениями. Если при расчетах свойства грунта требуют закладывать ленточный фундамент на большую глубину, стоит рассмотреть другие типы.

Правильно рассчитанный ленточный фундамент допустим следующей минимальной глубины:

  • глинистые грунты — не менее 75 см;
  • песчаные и суглинистые грунты — от 45 см;
  • каменистый и скальный грунт, искусственно подготовленный в том числе — до 45 см.

Как правильно рассчитать фундамент по ширине

Разметка фундамента.

Главное требование, предъявляемое к тому, насколько широким будет фундамент, — это обеспечение на грунт допустимого давления. И зависит это не от того, какой выбран материал, а от типа грунта.

Чем меньше несущая способность грунта, тем фундамент, особенно его нижняя часть, шире. Минимальная величина, на которую строится ленточный фундамент, — 30 см.

Рассчитать ширину нужно с учетом того, что нагрузка подошвы не должна превышать 70% от номинальной несущей способности каждого вида грунта.

Затем рассчитывается нагрузка дома. Для того чтобы рассчитать все правильно, нужно суммировать мертвый вес строения, нагрузки снеговую и ветровую, а также примерный вес мебели и оборудования для дома. Затем полученную величину умножают на коэффициент 1,3.

Мертвый вес здания напрямую зависит от того, какой выбран материал, так как они сильно различаются по весу.

Затем рассчитывается нагрузка перекрытий. К примеру, 1 м³ цокольного или межэтажного перекрытия оказывает нагрузку величиной 500 кгс/м³. Эта цифра должна быть умножена на суммарную площадь всех домовых перекрытий. Также рассчитывается и величина нагрузки чердачного перекрытия.

Принято брать вес мебели и другого внутридомового оборудования по нормам СНиП, эта величина равняется 195 кг/м³. Все эти величины суммируются и умножаются на 1,3, чтобы получить расчетную нагрузку.

После этого вычисляется общая длина ленты и число это переводят в см. Ширина, которой должен обладать ленточный фундамент, вычисляется по формуле: расчетная нагрузка делится на длину фундамента в см и на величину несущей способности грунта.

Расчет объема внутренней части

Виды ленточных фундаментов.

Тип фундамента, материал для заливки которого будет рассчитываться, можно использовать для небольших построек: подсобки, душа, туалета. Рассчитывать материал для больших зданий сложнее из-за объема погрешностей.

Данный фундамент имеет форму прямоугольника. Ширина фундамента не может быть уже стен здания. Для примера берутся следующие цифры: 3,5 — ширина, 10 — длина, 0,2 — высота отливки и 0,18 — высота пояса отливки.

Чтобы рассчитать материал, нужно знать полный объем отливки (V), представляющий из себя прямоугольный параллелепипед. Для этого вычисляют периметр и полученное значение умножают на ширину и высоту отливки. Таким образом можно получить значение объема самой отливки ленточного фундамента.

Далее необходимо вычислить объем. находящийся внутри. Этого можно достичь, перемножив длину, ширину и высоту. Из получившегося числа необходимо вычесть предыдущее полученное V отливки. Таким образом получается число, равное внутренней части под материал.

Необходимо помнить, что под суммарной длиной ленты подразумевается не один только внешний периметр, но и длина всех межкомнатных перегородок.

В заливке ленточного фундамента используется такой материал, как арматура. Количество ее тоже лучше просчитать заранее. Для примера можно использовать стержни диаметром 12 мм, два из которых будут расположены горизонтально по всему периметру, а также вертикально, каждые полметра по 1 стержню.

Значение периметра умножается на материал, сначала на количество расположенной горизонтально арматуры (на 2). Затем значение периметра умножают на получившееся количество вертикальных стержней. При этом прибавляют дополнительно по стержню в каждый из имеющихся углов. Количество стержней умножается на высоту фундамента, равную в этом случае их высоте.

После этого необходимо произвести расчет опалубки. Для этого производят расчет боковой поверхности, умножая значение периметра на высоту отливки. Полученное число умножается на 2, чтобы рассчитать с запасом, невзирая на то, что внутренний периметр меньше.

Количество брусков для соединения можно подсчитать самостоятельно, так как оно зависит от вида соединения.

Работа со стенами и простенками

Данный этап работы будет самым сложным, т.к. именно от него все зависит. Существуют десятки вариантов строительных материалов, но большинство из них сводится к принятой классификации — ракушняк, железобетон, кирпич, кругляк и каркас. Несмотря на то, что каркасное строительство по своей сути — это одна из отраслей деревянного зодчества, его принято выделять в отдельную категорию из-за целого ряда уникальных свойств.

Марки ракушняка.

Ракушняк — стандартной массы нет и быть не может, т.к. добывается он в различных местностях. Молдавский котелец считается одним из самых прочных и легких — всего 255 кг\м², но он не обладает серьезными теплоизоляционными свойствами. За стандарт берется масса 255-315 кг\м². Материал очень легкий в работе, податливый, устойчив к разрушению, но высокая масса и слабая теплоизоляция делают свое дело, уменьшая его конкурентоспособность.

Железобетонные дома в теории самые тяжелые (300-350 кг\м²), но на практике их масса сравнима с кирпичной. Причина этому простая — из монолита делается только скелет здания, в котором заливаются несущие колонны и межэтажные перекрытия. Все стены и простенки делаются из облегченных материалов, таких как газобетон, керамзитобетон и шлакобетон. Здания, построенные по этой технологии, достаточно теплые, долговечные и устойчивые, но минусом служит цена, зачастую неподъемная для среднего класса.

Кирпич — золотая середина всех строительных материалов, так как при средней массе (200-270 кг\м²) он обладает средними показателями теплоизоляции, достаточно высокими прочностными характеристиками и при этом доступен в любой точке мира. Существенным минусом кирпича считается то, что он «играет» при сильном понижении температуры, а это может способствовать образованию микротрещин в кладке со всеми вытекающими последствиями. Единственный практически неразрушимый материал, если не воздействовать на него физически.

Кругляк — кто не знает дома из дерева? Их масса достаточно низкая (70-100 кг\м²), при этом они могут похвастать идеальной теплоизоляцией. Срок эксплуатации зависит от дерева и качества исполнения строительных работ. Срубы использовались на протяжении всей истории человечества, т.к. их достаточно просто сделать и быстро можно утеплить. В современном мире они обладают еще одним неоценимым качеством — они не просто экологически чистые, но еще и полезные для здоровья человека.

Схема устройства каркасного дома.

Каркасные дома самые легкие — 30-50 кг\м², что делает их максимально неустойчивыми физически. При качественных теплоизоляционных работах такой дом не пропустит холод зимой и жару летом, но даже малейшее повреждение несущей конструкции ощутит весь дом. Ценовая политика у таких стройматериалов весьма лояльная, но их популярность можно заметить только в южных местностях с достаточно мягким климатом.

Все описанные выше параметры исходят из толщины 0,15 м, т.к. именно такую толщину имеют стандартные простенки. Для вычисления массы 1 м² наружной стены, нужно лишь перемножить массу на коэффициент повышения.

Перекрытия межэтажные и цокольные

Фактически существует 3 вида перекрытий — монолиты, дерево и плиты, но на практике все немного усложняется из-за их подвидов и назначений. Для цоколя нужны более прочные варианты, нежели для межэтажного пространства, т.к. там идут повышенные нагрузки, нередко сопряженные с повышенной влажностью и перепадами температур.

Перекрытия цокольные:

Самое тяжелое — это монолитное (500 кг\м²). Используется в любом типе каменного строительства. Очень дорогой вариант, но позволяет защититься от самых серьезных воздействий извне. Процесс изготовления каждого перекрытия занимает более месяца, поэтому применяется достаточно редко.

Железобетонные плиты обладают более лояльными показателями по массе — 400 кг\м². Прочностные характеристики, а также все виды изоляции существенно уступают монолиту, но скорость монтажа (1 плита за 15 мин при условии работы автокрана и 1 человека) и цена делают свое дело. Очень удобно использовать в строительстве в мягком климате или хотя бы не в самых холодных местностях.

Деревянные перекрытия с тяжелым утеплителем (200-300 кг\м²) используются обычно в центральной полосе России или севернее, т.к. защищают даже от самых суровых морозов. Но высокая цена делает бессмысленным использование таких перекрытий в теплых местностях мира.

Деревянные перекрытия с легким утеплителем (100-150 кг\м²) — это счастье для южных людей, которые не хотят вкладывать много денег в стройку. Это тепло, уютно и экологично. Стоит помнить, что неправильный выбор дерева может сыграть злую шутку, и процессы гниения будут видны невооруженным глазом уже через 3-4 года.

Перекрытия межэтажные:

Схема устройства межэтажного перекрытия.

Монолиты используются и тут, но в отличие от цоколя их можно уложить на стальные балки, что понизит их массу на 100 кг (получится 400 кг\м²). Такой подход не ухудшит их прочностные характеристики, к тому же даст возможность более комфортно проложить все интересующие коммуникации.

Пустотные перекрытия также упали в массе на центнер — 300 кг\м². При работе важно не забывать закрывать боковые отверстия перед тем, как заливать стяжку для пола. Монтаж еще быстрее и комфортнее, чем с железобетонным собратом.

Деревянные перекрытия с тяжелым утеплителем (150-200 кг\м²) используются тут не часто, а только в случаях крайней необходимости. Обычно отдается предпочтение легкому (70-100 кг\м²) утеплителю, т.к. уже нет потребности отгородиться от внешнего мира.

Кровельные материалы и природные силы

Считаются они вместе, т.к. у них есть одно общее свойство — площадь по сравнению с домом увеличивается на 1 м в каждую сторону, т.к. кровля не заканчивается там же, а немного выступает за пределы постройки. Давление, которое оказывают природные осадки (снег), аналогичным образом считается именно по крыше.

Существуют сотни вариантов кровельных материалов, но есть среди них и 5 бесспорных лидеров разной направленности.

Схема устройства кровли из сланца.

Натуральный камень (сланец) — самый тяжелый среди всех кровельных материалов, а вместе с тем и самый дорогой. Сланцевая кровля устанавливается сложнее всего, но все эти недостатки перекрывает ее внешний вид и долговечность, причем если оценка внешнего вида еще зависит от вкуса каждого, то абсолютную износостойкость оспорить невозможно. Кровля сохранит свой вид даже через 500 лет, т.к.используемый камень не теряет своих первоначальных свойств с течением времени.

Керамическая плитка по массе удерживает 2 место — 80 кг\м². Этот материал, как и сланец, обладает повышенной живучестью до 120 лет, но при этом его декоративные особенности весьма на любителя. Некоторые фирмы добавляют красители в глину, что немного понижает прочность, но повышает интерес. Если есть хороший мастер (при неправильном монтаже крыша будет стучать во время любого ветра, а дождь будет сопровождаться концертными раскатами по всему дому) и нет желания в будущем думать о кровле, то это идеальный вариант.

Шифер (50 кг\м²) стал спасением для всех, кто не хочет тратить много денег на крышу, при этом имеет запас прочности у фундамента. Приобрести эту смесь портландцемента и ряда заполнителей можно даже в самых маленьких городах мира, т.к. цена его производства очень низкая, а спрос есть всегда. Срок службы 30-50 лет, а среди серьезных минусов — полное отсутствие выбора вариантов.

Схема крепления листов металлопрофиля.

Металлическую кровлю (30 кг\м²) нужно уметь правильно уложить. Цена может скакать от копеечной за металлопрофиль, до очень дорогой за медную фальцевую кровлю. Если монтаж произведен неверно, то каждый дождь будет о себе давать знать. К тому же металл считается единственным кровельным материалом, не обладающим теплоизоляционными свойствами. К плюсам можно отнести долговечность — от 50 до 300 лет и регулярно пополняемые визуальные факторы.

Натуральные кровельные материалы (15 кг\м²) имеют целый ряд неоспоримых качеств — долговечны, бесплатны и визуально воспринимаются на ура. Но это при условии хороших рук мастера. Если же делал новичок, то можно даже не задумываться о вековой долговечности, а заменять придется уже через 5 лет, что при бесплатном доступе к материалам нестрашно. При наличии фантазии и умении орудовать ножом можно добиться потрясающих внешних показателей.

Осадки считаются только в качестве снега, т.к. даже самый сильный дождь за считанные секунды покидает крышу, а вот снег может пролежать не один месяц.

На юге все достаточно спокойно — 50 кг\м², в центральной полосе России — 100 кг\м², а вот на севере гораздо сложнее — 200 кг\м².

Расчет из уже имеющихся данных

Схема видов цоколя.

Чтобы рассчитать нагрузку на фундамент, будет взят средний вариант дома в центральной полосе (хотя он возможен в любом климате и в любой части света): одноэтажный сруб 9*8 м, на цоколе деревянное перекрытие с тяжелым утеплителем, а межэтажное с легким. Кровля из натуральных природных материалов. Длина простенков внутри дома 10 м.

Для каждого шага будут использоваться достаточно простые формулы, которые известны каждому со школьных времен, но немного адаптированные под обстоятельства. Для разных фундаментов расчет будет таким же.

Для начала надо подсчитать периметр дома (P), его площадь (S), а также суммарную длину внутренних простенков и внешних стен (L):

P=(9+8)*2=34 м

S=9*8=72 м²

L=P+l=34+10=44 м

Формула для расчета массы несущих стен и простенков выглядит следующим образом: Mстен=Sсум*Mбревен

Толщина наружных бревен у сруба составляет 0,45 м, что в 3 раза превосходит базовый показатель массы.

Схема устройства ленточного монолитного фундамента.

Sсум=(Sстен*3+Sпрост)*2,7=(34*3+10)*2,7=302,4 м²

Mстен=302,4*85=25704 кг

После того как стала известна масса каркаса дома, нужно подсчитать массу 2-х перекрытий:

Мпер=М1+М2=72*(250+85)= 24120 кг

В самом конце считается кровля и воздействующие на нее природные силы:

Мкрыши=Мкров+Мосадк=90*(15+100)=10350 кг

Полученные данные следует упорядочить при помощи таблицы:

Наименование материала Продолжительность опорной части, м Масса стен, кг Масса перекрытий, кг Масса кровельных материалов и осадков, кг Масса суммарная, кг
Дерево — кругляк 44 25704 24120 10350 60174

Пример расчета фундамента

В связи с тем, что чаще всего выбор отдается ленте, рассчитать фундамент стоит именно ленточный. Для этого фундамента расчет будет следующим.

Для этого нужно первым делом найти массу фундамента: Mфунд=V*2400 кг, где 2400 — это постоянная величина на 1 м³ железобетонного раствора. V=L*y*h, где y — ширина фундамента, а h — его высота.

Мфунд=(44*0,5*1,5)*2400= 33*2400=79200 кг

Суммарная масса давления дома и фундамента на грунт составляет М=60174+79200=139374 кг

Площадь соприкосновения ленточного основания с грунтом составляет S=44*0.5=22 м².

Таким образом, даже на самых незащищенных грунтах, у которых несущая способность всего 10000 кг\м², суммарно.

Итак, можно произвести расчет фундамента на абсолютно любой дом, причем каждый раз результат устойчивости должен превосходить давление сверху минимум в 1,5 раза, чтобы был хороший запас прочности. Расчет фундамента, таким образом, производится не только для ленты, но и для любых аналогичных вариантов — столбов, свай и даже плиты.

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.

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.

Строительство дома начинается с возведения фундамента. От качества выполненного фундамента будет зависеть прочность и долговечность возведенного на нем дома. Затраты на эту нижнюю часть будущего строения составляют примерно четверть всей стоимости дома. Кроме того это трудоемкий процесс и требует четкого понимания его конечной цели. Ошибки, допущенные при расчетах и при возведении фундамента обойдутся, при их исправлении, очень дорого. Часто суммы на переделку брака даже превышают изначальные затраты. Избежать ошибок при возведении фундамента можно только грамотным его расчетом и исполнением.

Описание ленточного фундамента под дом

Ленточный фундамент является универсальным. Такой тип фундамента подойдет для домов с любой конструкцией стен.
В поперечном сечении ленточный фундамент дома образует прямоугольник, расположенный вертикально. Верхняя часть этого прямоугольника должна учитывать уклон строительного участка и выступать своим обрезом примерно на 100 мм над плоскостью прилегающей грунтовой поверхности. К тому же верхний обрез фундамента, в зависимости от конструкции стен дома, может быть шире толщины стены.

При строительстве жилого дома в 1-3 этажа поперечные размеры ленточного фундамента обычно сильно не отличаются. Это можно объяснить тем, что нагрузки от дома на грунт, незначительны, в то время как площадь опорной подошвы фундамента всегда будет больше необходимой по расчету примерно в 2-3 раза.

Так, в зависимости от материала, используемого в создании ленточного фундамента, средняя ширина для бутовых фундаментов 600 мм; для бетонных или железобетонных и бутобетонных 400-600 мм; для фундаментов, изготовленных из кирпича — это 500-550 мм. Такая ширина основания ленточного фундамента обеспечивает перевязку вертикальных швов камней и удобна в работе, уменьшая лишние трудозатраты.

Если грунт на участке строительства слабый или неоднородный, то вероятнее всего, давление дома своим весом на такой грунт будет превышать нормативное (для средней полосы России это 1-1,5 кг/см²). В таком случае необходимо увеличить ширину подошвы фундамента. Сделать это можно созданием уступов по высоте фундамента через каждые 300-600 мм. Кроме того, можно в нижней части фундамента создать «подушку», подложив железобетонную плиту или утрамбовать крупный просеянный песок, с песчинками размером 1-2 мм, слоем толщиной 200-300 мм.

Порядок расчета ленточного фундамента под дом

Определение глубины заложения ленточного фундамента

Глубина заложения фундамента зависит от глубины промерзания грунтов, уровня грунтовых вод и от подстилающего слоя грунта. Обычно глубина заложения фундамента выбирается ниже глубины промерзания, но не менее 500 мм.

Глубина промерзания определяется климатическими условиями региона и соответствует наибольшему значению промерзания влажного грунта без снегового покрова при наиболее низких зафиксированных температурах. Ее можно определить из таблицы:

Кроме того необходимо учитывать, что при круглогодичном проживании в доме, когда зимой он прогревается за счет отопления, расчетная глубина промерзания грунта уменьшается на 15-20%.

Также расчетную глубину промерзания грунта можно определить по формуле:

df=kn×dfn,

где:

kn — коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимается по таблице 1 СНиП 2.02.01-83 Основания и фундаменты;
dfn — нормативная глубина сезонного промерзания грунта, принимается по климатической карте «Районирование территории РФ по массе снегового покрова».

При расчете глубины заложения фундамента относительно грунтовых вод, стремятся к тому, чтобы подошва фундамента передавала нагрузку на прочный слой грунта. Такой слой располагается выше уровня грунтовых вод, который зависит от геологических условий местности, где находится строительный участок.

При расчете глубины заложения фундамента с учетом наличия особенностей конструкции дома, во внимание принимается и глубина подвала.

Таким образом глубина заложения фундамента равна максимальному значению, состоящему из величин, рассчитанных из климатических (глубина промерзания грунта), геологических (глубина грунтовых вод) и конструктивных (наличие подвала) особенностей.

Расчет размеров подошвы фундамента

Определение геометрических параметров, основным из которых является площадь подошвы фундамента, также ответственный этап расчета. Поскольку от правильности его определения зависит надежность дальнейшей эксплуатации дома. Если площадь опоры окажется менее необходимой, то это повлечет за собой неравномерную просадку строения и его деформацию. Избыточная площадь подошвы фундамента — это неоправданные дополнительные расходы.

Существует два варианта расчета площади подошвы фундамента по предельным состояниям. Первый вариант расчета по несущей способности основания, второй по допустимым деформациям конструкции.

Расчет размеров подошвы фундамента по несущей способности основания

Заключается в оценке устойчивости подстилающего слоя грунта к воздействию веса конструкции. Под воздействием эксплуатационных нагрузок из-за уплотнения грунта-основания происходит деформационный сдвиг слоев грунта и возникает осадка фундамента. Глубина осадки зависит как от прочности грунта-основания, так и от величины давящей на грунт силы. Для расчета существует формула:

S>ϒnF/ϒcRо,

где:
S — площадь подошвы фундамента (см2);
F — расчетная нагрузка на основание (общий вес дома с дополнительной эксплуатационной нагрузкой) (кг);
ϒn — коэффициент надежности (равен 1,2);
ϒc — коэффициент условий работы;
Rо— условное расчетное сопротивление грунта основания для фундамента.

Общий вес дома с дополнительной эксплуатационной нагрузкой — это сумма величин:

  • масса стен дома с фронтонами и с внутренними перегородками;
  • масса цокольного и межэтажного перекрытий;
  • масса крыши с учетом материала кровли и снеговой нагрузки.

Существуют удобные онлайн калькуляторы для расчета весовой нагрузки на фундамент, которыми можно воспользоваться. Для примерного расчета общего веса дома можно использовать таблицу:

Коэффициент условий работы имеет величины:

Условное расчетное сопротивление грунта основания для фундамента определяется по таблицам:

Расчет размеров подошвы фундамента по допустимым деформациям конструкции

В отличии от первого варианта расчета площади фундамента этот вариант позволяет исключить деформацию конструкции дома от неравномерной просадки фундамента. Это обеспечивается оценкой соответствия реального и допустимого уровня деформации конструкции от воздействия эксплуатационных нагрузок.

Существуют следующие виды деформаций конструкции сооружений:

Прогиб и выгиб — возникает из-за неравномерной осадки основания фундамента.

Сдвиг — возникает при осадке фундамента с одной из сторон.

Крен — возникает при высокой изгибной жесткости строения (высотная конструкция или элемент).

Перекос — возникает при неравномерной осадке фундамента на одном из участков.

Горизонтальное смещение — возникает в фундаментах, в стенах подвалов, в подпорных стенках на участках, загруженных горизонтальными усилиями.

Допустимые величины деформаций сооружений зависят от особенностей конструкции и применяемых при строительстве материалов приведены в таблице:

Относительная неравномерность осадки — максимальное отношение разности в осадке двух участков фундамента к расстоянию между ними. Основываясь на данном значении можно определить минимальное значение расстояний между участками с неравномерностью осадки, и определить расчетную площадь основания фундамента.

Пример:

Предположим, что двухэтажный дом из кирпича деформировался в виде прогиба в центре на 1 см.

Расстояние по длине фундамента между точками замера участка прогиба 600 см. При длине строения 12 м относительная неравномерность осадки — 1/600=0,0017. Допустимая неравномерность осадки такого строения по таблице — 0,002. Следовательно, осадка в 1 см приемлема.

Расчет высоты цоколя

Высота цоколя рассчитывается с учетом климатических характеристик местности участка строительства по величине снежного покрова и необходимых характеристик жесткости поперечного сечения фундамента.

Расчет количества материалов и общей стоимости ленточного фундамента

Расчет арматуры для ленточного фундамента

Армирование ленточного фундамента необходимо для повышения сопротивляемости деформациям и эксплуатационным нагрузкам строения. Для армирования фундамента понадобится рассчитать диаметр и количество прутьев арматуры.

Из практики и технической документации следует, что количество арматуры должно быть минимум 0,1% от площади сечения основания.

Расчет диаметра арматуры:

  1. Для легких конструкций — 8 мм.
  2. Для средних конструкций — 10-12 мм.
  3. Для тяжелых строений — 14 мм.

Расчет количества прутьев арматуры:

  1. Для расчета общего метража горизонтальных прутьев необходимо периметр всего фундамента умножить на 4.
  2. Для расчета количества перемычек надо суммарную длину фундамента разделить на планируемую величину длины между перемычками и тоже умножить на 4.
  3. Если фундамент заглубленный и предусматривает два каркаса, то при расчетах все результаты просто удваиваются.
  4. При расчетах количества прутьев можно исходить из стандартной длины арматурных прутьев — 6 м.

Пример:

Для ленточного фундамента под дом 6 × 8 м с двумя перегородками по 6 м и 4 м имеет периметр (6+8)× 2=28 м. С учетом перегородок суммарный периметр составит 28+6+4=38 м. Значит общий метраж арматуры будет 38 × 4=152 м. С учетом длины арматурного прута — 6 м на 8 м участке понадобится еще 2 м прута, для которых подойдут остатки от 4-х метровой перегородки. Таким образом получается (4+4) х 2=8 стыков. С учетом нахлеста прутов на стыках по 0,5 м в обе стороны понадобится 152+8=160 м арматуры. В штуках это будет 160/6=26,6, округляем до 27 штук арматурного прута. Для перемычек с расстоянием вязки 0,5 м, при длине фундамента 38 м, для вертикальных и горизонтальных прутов понадобится 38/0,5 × 4=304 штуки. При высоте каркаса 0,5 м и ширине 0,25 м на горизонталь пойдет 304/2 × 0,25=38 м, а на вертикаль 304/2 × 0,5=76 м арматурного прута. Количество прутьев на перемычки получается (38+76)/6=19 штук.

Расчет бетона на ленточный фундамент

Для расчета количества бетона на возведение ленточного фундамента существует простая формула:

КбΣ=Шф×Вф×(Д1+Д2),

где

КбΣ — необходимое количество бетона;
Шф — ширина фундамента;
Вф — высота фундамента;
Д1 — длина внутренней стороны конструкции;
Д2 — длина внешней стороны конструкции.

Расчет стоимости ленточного фундамента

Для расчета стоимости ленточного фундамента необходимо уточнить текущие цены на используемые материалы и умножить на величины, полученные при расчетах, описанных выше.

Дороже всего обойдется бетон. Его стоимость составит 25% всех расходов на фундамент. Затем от 15% до 20% расходов, в зависимости от размеров и качества, уйдет на арматуру. Опалубка потребует 10% от общей стоимости. Далее 5% стоимости — это транспортные расходы. Прочие, не самые маленькие 40-45% расходов потребуют песок, проволока для вязки, гидроизоляционный материал, кирпич, крепеж, инструменты и т.п.

Также существуют удобные онлайн калькуляторы для полного расчета ленточного фундамента и видео с подробными инструкциями.

Записи созданы 4315

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх