Практический пример расчета ленточного фундамента

Нормативные документы

Ширина ленточного фундамента, прежде всего, привязана к несущей способности грунта. Для плотной устойчивой почвы достаточно добавить по 70-100 мм с каждой стороны от толщины стены для получения оптимальной ширины ленты. А вот при неплотном и рыхлом грунте ее необходимо значительно увеличивать — в некоторых случаях она может достигать 900 мм.

Чтобы избежать большого расхода бетона или каменных материалов, применяют составные конструкции из широкой бетонной опоры внизу и верхней части ленты, ширина которой зависит от толщины стен. Основная проблема широких ленточных фундаментов заключается в невозможности их применения на подвижных пучинистых почвах и при высоком уровне грунтовых вод.

Нормативных документов, которые следует использовать при выполнении расчетов, три:

• СНиП 2.01.07-85 – Нагрузки и воздействия;
• СНиП 2.02.01-83 – Основания зданий и сооружений;
• СП 131.13330.2012 – Строительная климатология.

В первом изложена методика расчета фундамента. Во втором приведены стандартные требования к фундаментным конструкциям. В третьем указана глубина промерзания грунта по климатическим зонам для большинства крупных населенных пунктов.

Получить данные о глубине залегания грунтовых вод, определить тип и структуру грунта можно только на основании гидрогеологических изысканий на участке. Их проводят специализированные организации, проводя пробное бурение на глубину ниже точки промерзания. Услуга эта не дешевая, но воспользоваться ею нужно, поскольку на надежности и безопасности не экономят.

Что это за параметр и зачем он нужен

Цоколь или основа здания, возвышающаяся над землей, не только улучшает общий вид здания, но и является главной несущей конструкцией. Поэтому высота этого элемента должна быть выведена наравне с глубиной заложения и шириной.

Сам цоколь является верхней частью фундамента, возвышающейся над нулевой отметкой строения, подпираемой фасадом. Он изолирует стены здания от контакта с почвой.

Повышать фундамент над землей нужно:

Для обустройства цоколя или подвального помещения лучше, чтобы вся конструкция была единым монолитом.
Чтобы защитить стены здания от влажности. Для этого учитывают вероятную высоту снежного покрова и прибавляют к ней 100мм

Фундамент должен возвышаться от уровня почвы от 200 мм и выше.
Важно в расчет высоты основания включить возможную усадку дома.
Высокий цоколь (500мм) позволяет предотвратить разрушение стен из дерева и легковесных материалов под действием влаги.

Потребность в материалах для устройства монолитной ленты

Учитывая толщину промерзания грунта (0,7 м) и глубину уровня грунтовых вод (2,2 м), монолитную ленту делают мелко заглублённой – 1 м.

Для заливки опалубки используют бетон М 300. Объём потребности в бетонном растворе равен: 0,35 м х 1 м х 48,75 м= 17 м3.. С учётом непредвиденных потерь потребность в бетоне составит 17,3 м3.

Арматурный каркас состоит из 4-х продольных арматурных стержней периодического профиля диаметром 12 мм. Так как поперечные стержни каркаса делают из тех же стержней, то общая потребность в арматуре составит: 50 м х 4 = 200 м.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что высчитать ширину, высоту и длину ленточного фундамента для своего дома вполне под силу мало-мальски сведущим в строительном деле людям.

Пример расчета ширины подошвы под ленточный фундамент

Определение размера опорной фундаментной подошвы производится по формуле:

Ширина = масса здания : длина стен : сопротивление грунта

Предположим, что первоначальные расчеты при сборе данных показали:

• здание из газобетонных блоков с учетом полезной, снеговой и ветровой нагрузки создает весовое давление 165800 кгс;
• общая длина фундаментной ленты в доме 10 х 8 метров с одной поперечной перемычкой составляет 44 метра или 4400 см;
• грунт – сухая плотная глина с несущей способностью 1,9 кг/см2.

На основании этих показателей выполняем расчет ширины ленты для дома из газобетона:

165800 : 4400 : 2,1 = 19,83 см, округляем до 20 см

Получается, минимальная ширина ленты может быть равна 20 см. Однако, толщина газобетонных блоков 300 мм и фундамент должен выступать за края стены как минимум на 5 см. Следовательно, оптимальная ширина подошвы будет равна 400 мм, что обеспечит двойной запас прочности конструкции. К слову, полный просчет ленточного основания представлен тут, а вопрос оптимальной глубины заложения ленты рассмотрен здесь.

Сколько стоит построить свайный фундамент?

Винтовые сваи представляют собой практичный материал для устройства прочного и надежного фундамента. По затратам он обходится намного дешевле альтернативных вариантов оснований. К тому же обладает множественными преимуществами. Простая и логичная технология свайного фундамента способствует устойчивому росту популярности среди множества частных и корпоративных застройщиков.

1. Виды оснований
2. Расценки
3. От чего зависит цена
4. Стоимость работы под ключ

Особенности фундамента на сваях

Жилые дома можно построить на разных типах почвы за исключением каменистых и скалистых участков. Строительство свайных конструкций особенно эффективно на заболоченных, промерзающих землях, местности с неравномерным рельефом, проседающим или вспучивающимся грунтом.

Свайный фундамент используют в постройке жилых и промышленных сооружений из облегченных материалов: пено- и газоблоков, оцилиндрованного бревна, клееного и профилированного бруса, каркасно-щитовых элементов. Сваи представляют собой стальные трубы с заостренным концом и приваренными лопастями, плотно ввинчивающиеся в грунт. Верхние части столбов скрепляют в единую конструкцию – ростверк.

Типы свайных оснований

Геологические особенности земельного участка диктуют выбор определенного вида стержней. Готовые стальные сваи погружают в грунт с помощью специальной техники. На особо сложных участках строительство фундамента проводят непосредственно в шахте.

По способу внедрения в грунт различают четыре вида свайных элементов:

• забивные – заглубление стержней проводят с помощью вибропогружателей;
• винтовые – стальные элементы вкручивают в землю по правилу буравчика;
• буровые – установка бетонных столбов в просверленные скважины;
• заливные – бетонные или железобетонные сваи формируются при заливке раствора в пробуренный ствол.

В строительстве фундамента на сваях различают два вида ростверков:

• высокий – основание возвышается над землей;
• низкий – конструкция мелкого заглубления.

На практике чаще применяется высокий ростверк. Отличается упрощенным устройством, экономией материалов и пониженными затратами на возведение. Деревянный ростверк используют в строительстве каркасных домов малой этажности. Металлический и бетонный предназначается для более тяжеловесных конструкций.

В промышленном и энергетическом строительстве встречается особый вид ростверка – свайный узел. Он состоит из нескольких стержней, жестко скрепленных между собой в верхней части. Это позволяет основанию эффективно принимать и распределять нагрузку массивного сооружения.

Достоинства свайно-ростверкового типа:

• отличные амортизационные показатели;
• высокая несущая способность;
• устойчивость к нагрузкам;
• независимость от сезонных и климатических условий;
• сжатые сроки монтажа (1-4 дня);
• отсутствие потребности гидроизоляции;
• умеренная стоимость свайных элементов.

Цена установки свайно-винтового фундамента на 30-40 % ниже, чем у традиционных видов оснований.

Чтобы построить несложный фундамент, достаточно бригады из 3-4 человек. Монтаж не требует проведения земляных работ и привлечения тяжелой техники. Винтовая технология позволяет ремонтировать основания, реконструировать дома и пристраивать к ним дополнительные объекты. Недостатком считается узкая сфера применения. Это оптимальный вариант исключительно для маломощных сооружений.

Особенности устройства мелкозаглубленного фундамента

Специалисты советуют не устраивать мелкозаглубленный  высокий фундамент, так как это делает его слишком жестким. К  тому же, это ведет к перерасходу арматуры и бетона. Более низкий фундамент вполне справится с возложенными на него нагрузками и будет достаточно экономичным и надежным.

Когда решается вопрос, какая глубина ленточного фундамента под дом оптимальна, стоит подумать об утеплении мелкозаглубленного фундамента. Правильно сделанная тепло- и гидроизоляция может существенно сэкономить средства, одновременно создав надежное основание под дом.

Мелкозаглубленные фундаменты специально спроектированы для частных малоэтажных построек. Это, на сегодняшний день, самый распространенный вид фундаментов в частном домостроении.

Благодаря высокой прочности железобетона глубина залегания подошвы монолитного ленточного мелкозаглубленного фундамента может быть в пределах 50 см от поверхности земли. Но к этому значению следует добавлять высоту песчаной подушки, которая не должна быть менее 20 см.

Подушку делают  из крупного песка, гравия или их смеси. Количество песка и гравия в процентном отношении  должно быть  40: 60.

Высота фундамента над землей может варьироваться в пределах 40-50 см, в итоге, общая  высота фундамента будет не выше одного метра. Для одноэтажных домов такого фундамента вполне достаточно, но для двухэтажных коттеджей и выше нужен фундамент усиленный и более глубокого залегания.

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.

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.

Факторы, которые влияют на ширину помещения

Если говорить о минимальной ширине коридора в квартире, то она, как правило, оговаривается в рекомендациях СП и СНиП. Для ИЖС данные требования не считаются жесткими, однако, лучше всего их все-таки придерживаться по соображениям удобства и безопасности. К таковым следует отнести:

1. Если в частном доме имеются распашные двери, то их открытие ни в коем случае не должно привести к затруднениям во время движения по помещению, поэтому минимальная ширина коридора должна этому соответствовать.
2. По слишком узенькому проходу невозможно будет легко перемещать мебель и другие предметы интерьера в собранном состоянии.
3. В соответствии с нормами пожарной безопасности, план жилого дома должен быть оптимальным на случай какой-то экстренной эвакуации.
4. В проходе необходимо пространство для полноценной вентиляции помещения.

Рассмотрим более подробно, какой должна быть ширина пространства в коридоре и других помещениях в соответствии со СНиП.

Высчитываем стоимость

Второй важный расчет — это стоимость. Заказывая готовую смету дома, стоимость фундамента можно найти в счете. Но заливая своими руками, можно сэкономить на работах. В стоимость ленточного основания под дом входят:

1. Цена на материал.
2. Стоимость работ.
3. Доставка и техника.

В крупных компаниях стоимость на монтаж начинается от 15 000 руб./м3. В эту сумму входят доставка, монтаж подушки и опалубки, обвязка арматурой, заливка бетона. Рассчитать стоимость фундамента под дом полностью просто.

Для этого высчитывается кубатура и умножается на 15 000. Для примера рассчитаем стоимость фундамента 6х6 с одной перегородкой. Глубина его будет 30 см, ширина 30 см. В итоге мы получим фундамент, высота которого 60 см, и толщина 30 см.

Следовательно: 30х0,6х0,3 = 5,4 кубов. Добавим к этой кубатуре 10% и получим 6 м3. Значит конечная стоимость фундамента будет 6х15 000=90 000 руб. Как видно из расчетов, фундамент под стандартный деревянный дом выйдет не дорого. А если выполнить часть работ своими руками, то можно здорово сэкономить.

Расчет ширины

Когда получены все характеристики, которые нужны для нахождения ширины, можно начинать делать расчет. Важным моментом является глубина основания. К примеру, для двухэтажного дома из кирпича или бетона лента должна быть помещена на глубину 0,3 метра ниже линии промерзания грунта.

Чтобы понять, какой будет дом в будущем, можно воспользоваться 3D-проектированием. Сейчас существуют множество фирм, занимающихся проектированием для строительства.

Что касается деревянного жилища, то в этом случае фундамент помещается ниже 0,4 метра линии промерзания. Если дом будет стоять на благоприятной почве, а в ландшафте нет особенностей, то ширина основания составляет 400 мм.

Пример расчета

C этой таблицей рассчитать ширину подошвы основания будет просто, особенно если у вас используется стандартная конструкция.

Допустим, у нас на руках есть нужные цифры (нагрузки, особенности грунта). Минимальная площадь основания получилась 5 м2, при этом дом будет 6×9. Ширину ленты основания берем за «X». Расчет суммарной площади проводится следующим образом:

2*9*X+2*X(6-2Х)=5

18Х+12X-4X^2=5

Теперь мы можем получить «Х», он равен 0, 17 м. Если Х=0,17 м, то Х2=7,3 м. Нас интересует «Х1» – это и есть минимальная ширина основания. Мы получили примерную цифру. Если известна толщина стен, то показатель может быть более точным. Для примера возьмем дом, где толщина стен будет 300 миллиметров. Вспоминаем правило: ширина фундамента должна быть минимум на 100 мм больше толщины несущих стен. 300+100=400 мм. Полученную цифру делим на минимальный показатель, выглядит это следующим образом:

0,4:0,17*100-100=135%.

Что нужно знать при определении размеров фундамента

Чтобы выбрать необходимый оптимальный размер фундамента, обеспечивающий надежность всего строения, нужно знать:

• состав грунта на участке;
• высоту залегания грунтовых вод;
• глубину промерзания почвы в данном регионе;
• вес самого здания,  т.е. нагрузки на фундамент от веса стен, перекрытий, и крыши.

Допускается свес стен над фундаментом на ширину 10-13 см, но не более. Это объясняется тем, что железобетон имеет высокую прочность, намного выше прочности стеновых материалов, поэтому может выдержать нагрузку от более широкой стены, а узкий фундамент, позволяет сократить расход бетона и арматуры.

Определяемся с подошвой фундамента

Расчет ширины фундамента определяется в зависимости от ширины его подошвы, которая рассчитывается исходя из нагрузок, давящих на фундамент. Фундамент, в свою очередь, оказывает давление на грунт.

В итоге получается, чтобы правильно рассчитать размер фундамента необходимо знать свойства грунта на месте строительства.

Если грунт на участке пучинистый, а дом предполагается строить из кирпича или бетонных блоков, то лучшим вариантом выбора фундамента будет – заглубленный. А поскольку фундаменты такого типа устраиваются ниже уровня промерзания почвы, то высота ленточного фундамента для дома будет в пределах  1–2,5 м до уровня земли.

Закладка фундамента на пучинистом грунте

Для небольших строений – бани, гаража или дачного домика, вполне подойдет мелкозаглубленный фундамент с высотой от основания до верха в пределах 60-80 см. При этом в земле будет находиться 40-50 см высоты фундамента, остальная часть будет выступать над уровнем почвы и являться цоколем строения. Несмотря на малую высоту, прочность фундамента будет гарантирована свойствами бетона и арматурного каркаса.

Перед тем, как рассчитать ширину ленточного фундамента, необходимо подсчитать нагрузки, которые можно легко определить, зная размеры всех конструкций стен, крыши и удельный вес используемых материалов. К этим нагрузкам добавляется вес людей и всего того, что будет находиться в доме – мебели, бытового оборудования и прочего.

Размеры подошвы ленточного  фундамента рассчитываются таким образом, чтобы  нагрузка на основание не была больше допустимых нагрузок на грунт в данном месте строительства.

Рассчитывая ленточный фундамент, мы узнаем высоту и ширину, после чего определяем:

• количество бетона, необходимого для заливки,
• количество арматуры,
• материала для опалубки.

Как видите, размеры фундамента позволяют узнать многое для устройства надежного основания.

Первым делом необходимо определить глубину заложения фундамента ленточного заглубленного. Для этого нужно знать глубину промерзания грунта в вашем регионе в зимний период. Все это можно найти в строительных справочниках.

Глубина промерзания грунта в разных регионах

Производя расчет, сначала задают предварительные размеры фундамента (ширину подошвы, высоту), ориентируясь на конструктивные особенности дома. Если несущая способность грунта больше, чем давление здания на грунт, то выбранные размеры оставляют без изменения, в противном случае, размеры подбирают, чтобы расчетное сопротивление грунта не было меньше, чем удельное давление веса здания.

А если, ко всему прочему, есть основание полагать, что на участке высокий уровень грунтовых вод, то расчет фундамента и оценку грунта лучше всего заказать у специалистов, чтобы не рисковать вложенными в строительство деньгами. Потому что  пучинистые грунты со временем могут изменять свои свойства под действием некоторых факторов, таких, например, как изменение уровня грунтовых вод.

Самостоятельно узнать высоту ленточного фундамента над землей можно, воспользовавшись онлайн-калькулятором, где программа сама рассчитает и площадь подошвы фундамента, и его высоту, и толщину песчаной подушки на основании данных о вашем грунте.

Как получить данные для буронабивного основания?

Если грунт на участке характеризуется значительной подвижностью

В данном случае именно опоры будут отвечать за передачу нагрузки от проектного дома на грунт.

Несмотря на экономию за счет отказа от глубокозаглубленного плитного фундамента, тонкую плиту закладывать также нельзя, потому что ее раздавит под весом самого сооружения. Как правило, останавливаются на толщине плиты, равной 0,3–0,4 м. Точное значение находят расчетным путем и принимают условно по типу грунта на участке.

Пример вычисления

Например, по проекту задан двухэтажный дом и уже рассчитанная его суммарная масса, равная 95 тоннам.

Если площадь основания равна 54 м2, то удельное давление будет равным:

95/54=1,7 т/м2 или 0,17 кг/см2.

Если дом стоит на твердой глине, то для соблюдения допустимых условий не хватает:

0,25-0,17=0,08 кг/см2 давления или 0,08х54х10 000 = 43,2 т железобетона.

Объем плиты через плотность железобетона:

43200/2500=17,28 м3.

Тогда высота плиты будет равна:

17,28/54=0,32 м

Для заданных условий можно рассмотреть два варианта, когда высота плиты будет равной 0,3 или 0,35 м.

В первом случае ее масса составит 40 000 кг, а, значит, вместе с фундаментом здание будет оказывать давление, равное:

(40 000+95 000)/(54×10 000)=0,25 кг/〖см〗^2

Данный параметр удовлетворяет заданным условиям, поэтому оставляют толщину плиты, равную 0,3 м. Далее рассчитывают количество опорных элементов определенного диаметра, основываясь на их грузоподъемности.

Подготовительные работы

Перед тем как рассчитать фундамент для дома, проектировщику нужно выяснить геологические данные участка. Для крупных зданий выполняют специальные геологические изыскания. В частном строительстве допустимо провести исследования самостоятельно. При этом все характеристики назначаются по визуальному осмотру.

Чтобы правильно рассчитать фундамент, почву исследуют двумя способами:

• отрывка шурфов, которые представляют собой глубокие ямы с размерами в плане 1х2 м (в среднем);
• бурение скважин ручным буром.

В первом случае на тип грунта смотрят по стенкам шурфа. Во втором — проверяют почву на лопастях бура.

Для исследования почвы проводят осмотр стенок шурфа

Исследования проводят на глубину, которая на 50 см превышает предполагаемое заложение ленты (которое назначили только по отметке промерзания). При проведении работ надо выяснить следующие характеристики:

• тип грунта в уровне подошвы;
• расположение уровня грунтовых вод (УГВ);
• наличие на участке линз слабой почвы.

Чтобы точно понять УГВ, потребуется провести исследование в нескольких точках. Минимум одна из этих точек должна находиться в низине участка. Работа в засуху не дает точного результата, поскольку влага может уйти глубоко в землю.

Линзы слабого грунта найти бывает сложно. Для этого нужно делать шурфы или скважины очень часто. В большинстве ситуаций в этом нет необходимости. Если во время строительства обнаружится такая неприятность, ее засыпают щебнем, гравием или песчано-гравийной смесью.

Если УГВ на участке находится глубоко, то можно использовать ленту глубокого заложения (более 1,5 м). При этом вода должна располагаться на 50 см ниже подошвы здания. При расположении УГВ на расстоянии менее чем 1,5 м от поверхности, разумно выбрать мелкозаглубленную конструкцию. Но такой тип имеет ограничения. Если влага находится выше, стоит рассмотреть другой вариант фундамента: плиту или сваи.

Выбор фундамента по заглублению зависит от УГВ

Чтобы выполнить расчет основания фундамента, потребуется знать прочность почвы. Характерные признаки каждого типа грунта можно найти в ГОСТ 25100-2011

Особое внимание стоит обратить на приложения к этому документу. Несущую способность каждого типа берут из таблицы ниже

Тип основания	Максимальная несущая способность в кг/см2
Галька с примесью глины	4,50
Гравийный	4,00
Песок крупной фракции	6,00
Песок средней фракции	5,00
Песок мелкой фракции	4,00
Песок пылеватой фракции	2,00
Суглинок или супесь	3,50
Глинистый	6,00
Просадочный	1,50
Насыпной с уплотнением	1,50
Насыпной без уплотнения	1,50

Типы, которые обладают прочностью 2 и менее кг/см2, не рекомендуют использовать в качестве основания. Перед строительством потребуется выполнить их замену на песок средний или крупный.

Исходные данные для расчёта ширины ленточного фундамента дома

Прежде чем приступать к проектированию опорной части дома, берут образцы почвы с места строительства и определают несущую способность слоёв грунта. Ленточный монолит одна из самых популярных форм опорных сооружений домов.

Для расчёта размеров опорной конструкции, нужно знать такие данные, как:

• глубина промерзания почвы;
• тип грунта;
• толщина несущих стен;
• армирование монолита;
• нагрузка от веса дома.

Глубина промерзания почвы

Сравнительная таблица глубин промерзания почвы

Глубину промерзания грунта можно узнать из таблицы СНиП по местонахождению дома. Подошва основания дома должна быть ниже границы промерзания грунта минимум на 20 см.

Подошва опоры дома, расположенная ниже уровня промерзания грунта менее, чем на 20 см или вровень с ним, будет способствовать выталкиванию опоры сооружения наверх морозной почвой.

В таком случае может быть произойти деформация или разрушение монолита и стен дома.

Тип грунта

Способ определения типа грунта

Ширина фундамента – один из основных размеров, определяющих, каким должна быть опорная конструкция сооружения. Затраты на возведение основания здания, как показывает практика, достигают до 20% от общей сметной стоимости строительства.

Оптимально рассчитать размеры монолитной ленты, а именно его ширину и глубину, необходимо для возведения надёжной опорной конструкции с минимальными затратами. Ленточный монолит возводят практически на любых грунтах, кроме слабых оснований. К слабым почвам относят глинистые, торфяные грунты.

От ширины подошвы опоры дома зависит несущая способность основания.

Толщина несущих стен

Толщина несущих стен является одним из основных параметров, позволяющих рассчитать какой ширины должен быть фундамент.

В сложившейся практике самостоятельного возведения монолитного основания размер ширины фундамента рассчитывают исходя из толщины стены плюс 20 см. То есть по обе стороны стены должно оставаться по 10 см монолита.

Обычно владелец новостройки закладывает запас ширины основания дома в 20 см, рассчитывая в перспективе на достройку ещё одного этажа.

Армирование монолита

На размер ширины фундамента также влияет количество арматуры в теле монолита. Для армирования бетона применяют арматуру периодического профиля диаметром от 10 мм до 20 мм.

Каркас из арматуры формируют из продольных стержней на расстоянии 20 см друг от друга. Продольные стержни связывают гладкой проволокой, формируя арматурный каркас в единую конструкцию. О том, как вязать арматуру под фундамент, смотрите в этом видео:

https://youtube.com/watch?v=_xKAqYFUG-U

Нагрузка от веса дома

Нагрузка от общего веса строения – есть основной параметр, влияющий на то, какой ширины должен быть фундамент.

Например, если постройка состоит из лёгких конструкций и тонких стен, то поперечный размер основания должен быть не более 20 см.

При тяжёлых конструкциях поперечное сечение ленточного фундамента имеет вид трапеции.

В этом случае подошву ленточного монолита делают шире верхней её части на 20 см.

Данные для вычисления характеристик ленты

Примеры расчета оперируют такими данными, как:

Пример расчета бетона на ленточный фундамент.

• проект здания;
• снеговая нагрузка;
• отметка промерзания почвы;
• уровень грунтовых вод;
• характеристики грунта.

Ленточный фундамент рассчитывается в четыре этапа:

• вычисление общей нагрузки на основание: масса конструкций коттеджа, эксплуатационные нагрузки (пользователи, мебель, интерьер), снеговая, ветровая нагрузка;
• определение удельного давления подошвы основания на почву;
• вычисление геометрических размеров ленты;
• корректировка геометрии по результатам предыдущих расчетов.

Пример расчета коттеджа класса эконом оперирует такими конструктивными элементами, как:

• фундамент;
• цоколь;
• перекрытие нулевого уровня;
• коробка дома;
• перегородки;
• облицовки, кровля;
• лестницы (наружные, внутренние);
• тепло-, паро-, шумо- и гидроизоляция;
• прочие конструкции (печь, камин, климатическое оборудование, отопительные котлы, коммуникации)

Ленточный фундамент виды и формы.

На этом этапе расчета ленточного фундамента потребуются чертежи (либо эскизы) с точными размерами. По ним высчитывается объем используемых конструкционных материалов. Для облегчения проектирования в сети существуют бесплатные сервисы для подсчета объемов бетона, количества кирпича, пиломатериала. После получения значений объемов конструкций цифры умножаются на плотность материалов, из которых они изготовлены. Полученный вес фундамента, перегородок, стен, перекрытий, кровли умножается на коэффициенты надежности, различные для отдельных конструкционных материалов:

• металл – 1,05;
• дерево, камень, железобетон, бетон – 1,1;
• заводские ж/б конструкции – 1,2;
• железобетон, залитый в пятне застройки – 1,3;
• грунт – 1,1;
• легкие материалы – 1,3.

Плотность материалов берется из таблиц справочников либо СНиП. Например, бетоны, в зависимости от наполнителя, могут существенно отличаться этой характеристикой (от 1,8 до 2,5 т в кубе объема). Параметры ленты задаются исходя из характеристик грунта, ширины стеновых материалов.

Расчет несущей способности фундамента

Расчет глубины заложения фундамента.

Несущая способность представляет собой максимально возможную нагрузку, которую способен выдержать фундамент, не теряя своих основных качеств. Включает в себя определение сроки образования прогибов, уровня жесткости, и ширина раскрытия трещин.

Грунт состоит из частиц, заполненных водой и воздухом. От нагрузки поры сжимаются, изменяя свою форму. Грунт в свою очередь изменяется, и даже может выступать из под фундамента. Вследствие таких подвижек почвы, фундамент может дать трещины и перекоситься, здание дает осадку, то есть теряет устойчивость.

Учитывая эти факторы, необходимо знать значение максимальной нагрузки, при превышении которой происходит смещение грунта на недопустимую величину. Осадка ленточного фундамента определяется из соотношения расчетов деформации и напряжения – есть среднее значение давления, оказывающее свое действие на грунт.

Расчет опорной площади

При выборе фундамента важно правильно определить минимально допустимую площадь его опоры на грунт. Ее можно вычислить по формуле S= γn · F / (γc · Rо), где:

• γc – коэффициент эксплуатационных условий;
• γn – коэффициент запаса надежности, принимаемый равным 1,2;
• F – полная (суммарная) нагрузка на грунт.

Коэффициент эксплуатационных условий (условий работы) зависит от характера грунта и сооружения. Так, на глинистых почвах для кирпичных конструкций он принимается равным 1,0, а для деревянных – 1,1.

В случае песчаного грунта: γc равен 1,2 при больших и длинных строениях, жестких небольших домах; 1,3 – для любых маленьких построек; 1,4 – для больших не жестких домов.

Вес сооружения

Основу расчета составляет нагрузка, возникающая от веса всех элементов сооружения, включая сам фундамент. Конечно, подсчитать точно массу всех конструктивных деталей достаточно сложно, а потому принимаются средние значения удельного веса, отнесенного к единице площади поверхности.

Стеновые конструкции:

• каркасные дома с утеплителем при толщине стены 15 см – 32-55 кг/м²;
• бревенчатый и брусчатый сруб – 72-95 кг/м²;
• кирпичная кладка толщиной 15 см – 210-260 кг/м²;
• стены из железобетонных панелей толщиной 15 см – 305-360 кг/м².

Перекрытия:

• чердак, деревянное перекрытие, пористый утеплитель – 75-100 кг/м²;
• то же, но с плотным утеплителем – 140-190 кг/кв.м;
• напольное перекрытие (цокольное), деревянные балки – 110-280 кг/м²;
• перекрытие бетонными плитами – 500 кг/м².

Крыша:

• металлическая кровля из листа – 22-30 кг/кв.м;
• рубероид, толь – 30-52 кг/кв.м;
• шифер – 40-54 кг/кв.м;
• керамическая черепица – 60-75 кг/кв.м.

Расчет веса сооружения с учетом приведенных удельных весов сводится к определению площади соответствующего элемента и перемножении ее на данный показатель. В частности, для получения площади стен надо знать периметр дома и высоту стен. При расчете кровли необходимо учитывать угол ската.

Вес фундамента и снеговая нагрузка

Площадь опоры сооружения определяется на уровне подошвы, а значит, в суммарной нагрузке на грунт необходимо учитывать еще и вес фундамента. Методика расчета зависит от его типа:

1. Ленточный фундамент. Прежде всего, определяется заглубление (Нф), которое должно быть ниже уровня промерзания. Например, при уровне 1,3 м нормальное заглубление составляет 1,7 м. Затем, определяется периметр ленты (Р), как 2(а+в), где а и в – длина и ширина дома, соответственно. Ширина ленты (bл) выбирается с учетом толщины стены. В среднем она составляет 0,5 м. Соответственно, объем ленточного фундамента V=P x bл х Нф. Умножив его на плотность армированного бетона (в среднем 2400 кг/м³), получим расчетный вес ленточного фундамента.
2. Столбчатый фундамент. Расчет ведется на каждую опору. Вес одного столба определится, как произведение плотности бетона на объем заливки (V=SxНф, где S – площадь столба). Кроме того, обязательно учитывается вес ростверка, который рассчитывается аналогично ленточному фундаменту.
3. Для определения веса монолитной бетонной плиты вычисляется ее объем (V=SxНф, где S – площадь плиты). Заглубление обычно составляет порядка 40-50 см.

В зимнее время нагрузка на грунт может значительно увеличиться за счет скопления снега на кровле. Принято считать, что при скате кровли с углом более 60 градусов, снег не накапливается, и снеговую нагрузку можно не учитывать.

При меньшем угле наклона крыши учитывать ее необходимо. Многолетние наблюдения дают такие параметры этой нагрузки:

• северные районы – 180-195 кг/м²;
• средняя полоса РФ – 95-105 кг/м²;
• южные регионы – до 55 кг/м².

После определения всех указанных весовых параметров можно приступить к расчету минимальной площади подошвы по вышеприведенной формуле. Полная нагрузка на грунт (F) определится, как сумма веса стен, перекрытий, кровли, фундамента и снеговой нагрузки.

При расчете столбного и свайного фундамента суммарная нагрузка делится на количество опор, т.к. ростверк равномерно распределяет ее на опоры.

Похожие калькуляторы

Возможно вам пригодятся ещё несколько калькуляторов по данной теме:

• Калькулятор масштабов. Переведите онлайн именованный масштаб на чертеже в реальный и наоборот.
• Калькулятор штакетника. Рассчитайте онлайн необходимое количество металлического или деревянного штакетника.
• Калькулятор закона Ома. Рассчитайте сопротивление, силу тока и напряжение в зависимости от известных параметров.
• Калькулятор расхода штукатурки. Рассчитайте расход различных марок гипсовой или бетонной штукатурки для стен на кв. метры помещения.
• Калькулятор линолеума. Рассчитайте онлайн необходимое количество линолеума в рулонах и квадратных метрах на комнату нужной площади.
• Калькулятор наливного пола. Рассчитайте онлайн расход смеси для самовыравнивающихся наливных полов на квадратные метры помещения.
• Калькулятор объема бака. Посчитайте объем цилиндрического, прямоугольного или автомобильного бака по габаритам (по расходу и пройденному расстоянию).
• Калькулятор объема помещения. Посчитайте объем комнаты или любого помещения в кв.метра или литрах.
• Калькулятор мощности тока. Рассчитайте онлайн мощность электрического тока в ваттах (Вт) в зависимости от силы тока, напряжения и сопротивления.
• Калькулятор расхода краски. Рассчитайте онлайн расход краски на кв. метр стен, потолка или других поверхностей.

Заключение

Ленточный фундамент — надежное, износостойкое основание для дома и нежилых построек. Однако обеспечить прочность такая конструкция может только в том случае, если она изготовлена в строгом соответствии с действующими нормами.

Одним из ключевых параметров выступает толщина ленты. Ее необходимо узнать еще на этапе проектирования, исключив затруднения при дальнейшем строительстве. Чтобы выяснить, сколько должна быть ширина основания, учитывают несущие характеристики почвы, предполагаемый вес постройки, площадь, этажность здания, а также уровень заглубления и способ монтажа самого фундамента.