Расчёт фундамента под дом – важнейший этап строительства, который лучше было бы поручить профессиональным инженерам-проектировщикам.
Однако если стройка планируется не выше двух этажей и вы уверены в своих силах, тогда можете взяться за расчёт самостоятельно.
Главное лишь всё учесть.
Основные функции
Фундамент является главной несущей конструкцией дома
.
Его главные задачи:
- Выдержать вес всего здания.
- Равномерно распределить нагрузку на грунт.
- Предотвратить подтопление талыми и подземными водами.
Виды фундамента для дома
Прежде чем проводить расчёт основания дома, необходимо определиться какой тип фундамента вы будете использовать для своего строения .
По типу конструкции они подразделяются на:
- ленточные;
- плитные;
- столбчатые;
- свайные.
Плитным называют монолитную железобетонную плиту , уложенную в углублённый и выровненный грунт. Редкое использование этого типа основания, несмотря на возможность применять его на неблагоприятном грунте, объясняется дороговизной .
Столбчатый – это конструкция из столбов, соединённых балками между собой. Хотя такой вариант и самый дешёвый , его рекомендовано применять для неподверженных температурным изменениям грунтов. К тому же, он способен выдержать только небольшой деревянный дом .
Фундамент на сваях может быть использован на слабых грунтах
или при строительстве многоэтажного дома. Однако необходимость задействовать множество техники значительно поднимает стоимость всего здания.
Глубина заложения
Показатель глубины заложения в прямой зависимости от следующих факторов:
- уровень грунтовых вод;
- глубина промерзания грунтов (ниже представлены данные по регионам);
- состояние грунтов, их пучинистость, просадочность и др.;
- высота возводимого здания;
- конструктивные особенности (например, запланированный подвал значительно углубит фундамент );
- наличие в непосредственной близости подземных коммуникаций, зданий и сооружений.
Расчёт нагрузки на основание
Принимаясь за расчёт фундамента под дом, вначале вычислите нагрузку, которую он будет держать .
Для этого рассчитайте площадь поверхности всех стен, перекрытий и кровли, умножьте площадь каждой конструкции на её удельный вес, который можно взять из нижеприведённой таблицы.
Не забывайте также, что к весу дома позже прибавится мебель, бытовая техника, вещи и, конечно же, люди
. Всё это тоже надо учесть, когда производите расчёт нагрузки на основание, поэтому считайте лучше с запасом.
Вычисление нагрузки на грунт
Следующим шагом в расчётах является определение нагрузки на грунт. Чтобы понять, сможет ли грунт выдержать здание, необходимо просчитать вес основания дома .
Для этого вычислим объём основания , воспользовавшись математическими формулами, и умножим его на плотность бетона (средние показатели плотности разных видов бетона можно найти в таблице ниже).
Затем проведём несложные вычисления по формуле:
(ВФ+ВД)/Ппф, где ВФ — вес фундамента, ВД — вес дома, Ппф — площадь подошвы основания.
Таким образом, мы определили, сколько килограмм нагрузки должен нести на себе 1см2 грунта .
Теперь важно соотнести требуемую нагрузку на грунт с допустимыми значениями, указанными в таблице.
Если полученная в ходе вычислений нагрузка больше расчётного сопротивления заданного типа грунта, нужно увеличить опорную площадь дома, а именно:
- Ленточный можно сделать расширенным к основанию (поперечное сечение выглядит как трапеция ).
- Увеличить ширину фундамента-параллелепипеда.
- Для столбчатого основания можно увеличить диаметр столбов или их количество .
Важно! При увеличении размеров основания, конструкция дома станет тяжелее. Поэтому обязательно повторно просчитайте нагрузку на грунт!
Расчет количества бетона, проволоки и арматуры
Определившись с размерами фундамента, нужно просчитать, сколько арматуры, проволоки и бетона нам понадобится .
С последним как раз всё просто. Объём бетона равен объёму фундамента , который мы уже нашли, когда считали нагрузку на грунт.
А вот какой использовать металл для армирования, ещё не решено. Здесь всё зависит от вида основания .
Арматура в ленточном основании
Для данного типа фундамента используют лишь два пояса армирования и арматуру толщиной до 12 мм. Горизонтальные продольные прутья арматуры подвергаются большей нагрузке, чем вертикальные или поперечные.
Поэтому по горизонтали кладут ребристую арматуру, а по вертикали – гладкую.
Длину ребристой арматуры несложно высчитать, если умножить общую длину основания на количество рядов прутков. Если фундамент узкий (40 см), достаточно и двух продольных прутков на каждый пояс. В противном случае, количество арматуры в поясе придётся увеличить.
Поперечные прутья монтируют через каждые 0,5 м , отступая по 5-10 см от края фундамента. Определяем количество соединений, поделив всю длину фундамента на 0,5 (шаг между пересечениями) и прибавив 1.
Чтобы найти длину гладкой арматуры , необходимой для одного пересечения, используем формулу:
(ШФ — 2*от)*2 + (ВФ – 2*от)*Р, где ШФ и ВФ – ширина и высота фундамента, от – отступ от края фундамента, Р – количество рядов арматуры в поясе.
После этого перемножаем два получившихся значения, получая количество необходимой для фундамента гладкой арматуры .
Затраты вязальной проволоки для фундамента – это произведение расхода проволоки для одной связки (30 см), количества связок на одном пересечении (приравнивается к количеству рядов арматуры, помноженному на 4) и количества соединений.
Арматура в плитном основании
Для плитного основания применяют ребристую арматуру толщиной 10 мм и больше, укладывая её сеткой, с шагом в 20 см.
То есть на два пояса армирования понадобится:
2*(ШФ*(ДФ/0,2+1) + ДФ*(ШФ/0,2+1)) м арматуры, где ШФ – ширина, ДФ – длина фундамента.
Чтобы соединить две плоскости каркаса, нужно каждое пересечение верхней сетки соединить с соответствующим пересечением нижней .
Учитывая толщину плиты и удалённость каркаса от поверхности плиты, определим необходимое для соединения поясов количество арматуры , используя формулу:
((ДФ/0,2+1)*(ШФ/0,2+1))*(ТП-2*от), где ТП – толщина плиты, от – отступ от поверхности.
Достаточно сложить два полученных числа, чтобы знать, сколько арматуры понадобится для плитного фундамента .
Длина вязальной проволоки рассчитывается, исходя из формулы:
Общая смета
Подводя итог, чтобы вся изложенная теория стала чуточку понятнее, приведём пример расчёта основания для одноэтажного дома .
Здание габаритами 6х10 м, с внутренней шестиметровой стеной. При этом высота первого этажа – 3 м, а высота чердака – 2 м.
Как вы видите, расчёт фундаментов – не настолько сложная наука, чтобы отказываться от стройки своими силами, и данный пример расчёта фундамента приведён здесь как главное доказательство.
Строительство любого здания начинается с разработки проекта, определения потребности в материалах, а также расчета сметной стоимости. До начала работ важно правильно выбрать тип и конструкцию основания, которое обеспечит устойчивость и долговечность строения. Зная параметры проектируемого фундамента, калькулятор позволит быстро выполнить расчет количества бетона, а также определить потребность в стальной арматуре и других необходимых материалах. Для расчетов можно использовать онлайн-калькулятор бетона для фундамента или самостоятельно выполнить вычисления.
Как выполняется расчет фундамента под дом
Как правильно определить расход материалов на фундамент – готовимся к выполнению расчетов
До начала строительных мероприятий важно правильно определить потребность в стройматериалах. Это позволит спланировать объем затрат и рационально использовать имеющиеся финансовые ресурсы. Так как возведению домов предшествует строительство основы, необходимо на начальном этапе рассчитать необходимый для заливки основания объем бетонной смеси. Для того чтобы выполнить расчет фундамента, калькулятор необходим.
Выполнить калькуляцию можно различным образом :
- воспользовавшись готовой программой. Ускорить вычисления поможет размещенный на профессиональных сайтах калькулятор для расчета фундамента;
- выполняя расчет вручную. Несложно, используя обычный калькулятор, рассчитать количество бетона на фундамент с высокой степенью точности.
При выполнении калькулирования необходимо учитывать, что количество бетонного раствора измеряется в кубических метрах, а не в литрах или тоннах. Учитывая это, в процессе вычислений получим объем бетонного состава, а не вес. До начала расчетов следует определиться с типом и конструкцией основания.
Для этого необходимо выполнить ряд мероприятий :
- провести геодезические изыскания. Они помогают определить уровень расположения грунтовых вод, характеристики почвы и глубину промерзания;
- определить действующие на основу нагрузки. Поможет правильно и быстро рассчитать фундамент под дом калькулятор, размещенный на сайте.
Расчет фундамента на примере бани 6×4 метра Произведя расчет количества бетона для фундамента, калькулятор учтет следующие данные :
- тип сооружаемого основания. Профессиональная программа позволяет рассчитать ленточную основу, плитное основание и столбчатую конструкцию;
- конструкцию фундаментной базы и ее размеры. Конфигурация и габариты зависят от особенностей здания, действующих нагрузок и характеристик почвы;
- марку применяемого для заливки бетонного раствора. Она выбирается в зависимости от уровня механических нагрузок;
- уровень промерзания почвы. Он определяется с учетом территориального расположения объекта строительства.
От полноты введенных данных зависит правильность подсчета раствора, а также расхода материалов.
Какие исходные данные закладываются в калькулятор расчета фундамента под дом
Желая определить общий объем расходов и рассчитать потребность в материалах, важно понимать, как рассчитать фундамент для дома.
Калькулятор, с помощью которого выполняется расчет, обрабатывает большой массив информации для каждого вида основы :
- для фундаментной базы ленточного типа необходимо учитывать размеры ленты, а также ее конфигурацию;
- для столбчатой базы обрабатывается информация по количеству опорных элементов, их длине, размерам в поперечном сечении и глубине погружения;
- для конструкции в виде монолитной плиты необходимо учесть толщину основания, площадь возводимого строения, а также конструктивные особенности каркаса.
Конфигурация и результаты расчета сплошного фундамента После того как будет выполнен расчет материалов на фундамент, калькулятор сможет предоставить следующую информацию :
- объем необходимого бетонного раствора;
- метраж стержней (м) и общую массу арматуры (кг);
- сортамент арматуры для каркаса;
- величину нагрузки на грунт;
- потребность в древесине для изготовления опалубки.
По результатам онлайн-калькулирования можно также получить информацию о размерах пространственного арматурного каркаса.
Расчет ленточного фундамента под дом – калькулятор
Для определения объема бетонного состава и расчета потребности в материалах важно учитывать следующие моменты :
- длину основы, которая должна соответствовать периметру здания;
- ширину ленты, которая должна превышать толщину стен на 10–15 см;
- уровень заглубления в почву, соответствующий характеристике грунта.
Расчет ленточного фундамента Перемножив указанные значения, получим объем фундаментной ленты, соответствующий кубатуре бетона. Зная массу кубометра железобетона, равную 2,4–2,5 т, несложно получить вес основания. Для этого необходимо умножить общую кубатуру на вес одного кубометра основы. При выполнении расчетов вручную, присутствует небольшая погрешность, составляющая 6–8%. Важно точно выполнить расчет раствора на фундамент. Калькулятор, которым можно воспользоваться в онлайн-режиме, предоставляет такую возможность.
Как рассчитать материалы на фундамент столбчатого типа
При строительстве столбчатой основы необходимо правильно выполнить расчет фундамента для дома.
Калькулятор, выполняющий расчет онлайн, обрабатывает следующие данные :
- количество опорных колонн;
- диаметр и высоту свай;
- размеры находящейся в грунте расширенной части опоры;
- габариты ростверка;
- конфигурацию ростверковой конструкции;
- марку используемой бетонной смеси.
Используя имеющуюся информацию о конструктивных особенностях и размерах свайного основания можно произвести вычисления в ручном режиме. Для этого необходимо определить объем одной опоры и умножить полученное значение на общее количество свай. Объем ростверка рассчитывается аналогично ленточной основе. Сложив объем опор с объемом ростверка, получим общий объем свайной конструкции. Теперь рассчитать количество бетона не составляет труда.
Калькулятор бетона на фундамент в виде монолитной плиты
Расчет материалов для плитного фундамента Планируя забетонировать монолитную плиту, застройщики сталкиваются с проблемой, как рассчитать количество бетона на фундамент.
Калькулятор позволяет быстро определить расход бетонной смеси после введения в соответствующие графы программы следующих параметров :
- длины плитной основы;
- ширины фундаментной плиты;
- высоты железобетонной базы.
Выполняя вычисления вручную, можно пренебречь объемом, который занимает арматурный каркас. Необходимо просто перемножить размеры конструкции и получить ее объем, который примерно соответствует потребности в бетонном составе. Для получения точных значений необходимо использовать программные методы.
Расчет материалов для фундамента (калькулятор) – определяем потребность в цементе
При подготовке бетонного раствора в качестве вяжущего вещества используется цемент различных марок. От характеристик и количества вводимого в бетонную смесь портландцемента зависит прочность, надежность и срок эксплуатации строительных конструкций. Выполняя расчет материала на фундамент, калькулятор, представляющий собой специальную программу, обрабатывает комплекс исходных данных и предоставляет информацию о потребности в цементе для фундаментного основания.
Калькулятор материалов для монолитной фундаментной плиты Используя справочные данные, можно самостоятельно определить количество цемента для приготовления бетонного раствора. Важно учитывать пропорцию, в соответствии с которой, смешивается песок, цемент и щебенка. Это соотношение составляет 3:1:5. Бетонный раствор формируется из 9 частей, одну из которых составляет портландцемент.
На основании этого соотношения определяется количество различных марок цемента на один куб бетона :
- М100 используется в количестве 160–200 кг;
- М150 необходимо 200–220 кг;
- М200 добавляется по 240–280 кг;
- М250 вводится по 300–330 кг.
С возрастанием марки портландцемента увеличивается его количество в кубометре бетонного состава и составляет :
- М300 – 320–380 кг;
- М400 – 400–420 кг;
- М500 – 510–530 кг.
Эта информация позволяет самостоятельно определить потребность в цементе с высокой степенью точности. Существует и специальная программа в режиме онлайн, которая оперативно выполнит вычисления после введения требуемого объема готовой бетонной смеси, марки бетона и вида используемого цемента.
Расчет фундамента на дом – калькулятор затрат
Как рассчитать фундамент дома самому Определившись с методикой расчета количества бетонного раствора и применяемого для его изготовления портландцемента, можно приступать к определению общего уровня затрат на возведение фундаментной основы.
Общий объем расходов включает затраты на приобретение следующих материалов :
- речного или карьерного песка средней крупности;
- портландцемента необходимой марки;
- среднефракционной щебенки.
Необходимо также учесть расходы на покупку :
- стальной арматуры, предназначенной для изготовления каркаса;
- досок, фанерных щитов или металла для сборки опалубки;
- вязальной проволоки, используемой для соединения стальных стержней;
- метизов, используемых для сборки опалубочной конструкции.
Важным элементом калькуляции являются транспортные расходы, связанные с доставкой на стройплощадку необходимых материалов.
Вывод
Калькулирование статей расходов при сооружении фундаментной основы позволяет точно определить общий объем затрат. Можно использовать готовые программные продукты или произвести вычисления своими силами. Важно овладеть методикой, обеспечивающей верный результат. Своевременное планирование бюджета позволит равномерно распределить денежные средства и обеспечить их рациональное использование.
Фундаментом называется подземная часть здания или сооружения, принимающая нагрузки и передающая их на грунт. Самым популярным видом фундамента при строительстве домов считается ленточный фундамент. Такое распространенное применение ленточного фундамента объясняется его универсальностью и доступной стоимостью. Перед тем как приступить к строительству, нужно сделать выбор между мелкозаглубленным и заглубленным ленточным фундаментом.
Мелкозаглубленный ленточный фундамент
Мелкозаглубленный фундамент экономит, как бюджет, так и время. И трудозатраты будут значительно меньше, так как для его сооружения не потребуется глубокий котлован. Используется такой фундамент для облегченных конструкций небольшой площади:
- домов из дерева
- газобетонных сооружений или зданий, построенных из газобетонных и пенобетонных блоков, высота которых не превышает 2 этажа
- монолитных зданий с несъёмной опалубкой
- небольших сооружений, построенных из камня
Глубина мелкозаглубленного фундамента достигает полметра.
Заглубленный ленточный фундамент
Такой фундамент применяется для постройки сооружений с тяжёлыми стенами, бетонными перекрытиями, подвалом или подземным гаражом. Длину заглубления фундамента нужно рассчитать заранее. Сначала необходимо определить уровень промерзания грунта, затем вычесть 30 см и уже на этой глубине закладывать фундамент.
Подготовка к работе
Чтобы самостоятельно возвести ленточный фундамент, вначале обязательно нужно провести точное планирование. Необходимость тщательных расчетов объясняется тем, что фундамент является одним из важнейших конструктивных элементом любого здания или дома. Допущенные в начале строительства ошибки могут спровоцировать негативные последствия в ходе эксплуатации дома.
Разметка
Разметку проводят, нанося на земле как внешние, так и внутренние границы будущего фундамента. Для этого лучше всего использовать колышки или прутья арматуры и веревки.Но эффективней будет воспользоваться специальными приборами, такими как лазерные нивелиры. Помните, что большие погрешности в разметке заметно отразятся на внешнем виде готовой постройки.
Для достижения идеальных результатов нужно:
- определить ось возводимого сооружения
- при помощи отвеса наметить угол, от него под углом 90 градусов натянуть веревку к ещё двум углам сооружения
- с помощью угольника определить ещё один угол
- проверить углы, ориентируясь на диагонали. Если проверка дала положительные результаты – натянуть между ними веревку
- взяться за внутреннюю разметку, отступая от внешней разметки на расстояние толщины будущего фундамента
Когда закончите с разметкой, изучите перепады поверхности на месте постройки и выберите самую низкую точку для отсчёта глубины траншеи и исключения разницы в высоте фундамента. Если здание планируется небольшим, то глубина котлована может составлять 40 см.
Устройство подушки и гидроизоляция ленточного фундамента
На готовую траншею следует уложить песчаную подушку с добавлением гравия. Рекомендованная высота каждого слоя составляет 120-150 мм. После этого каждый слой необходимо пролить водой и утрамбовать для увеличения плотности. Чтобы изолировать готовую подушку, нужно на неё выложить прочную гидроизоляционную пленку.
Установка опалубки ленточного фундамента
Опалубка обычно изготавливается из струганных досок толщиной приблизительно 40-50 мм. Можно использовать для этой цели шифер.
При возведении опалубки контролируйте вертикальность. Рекомендованная высота каркаса над землёй равна 30 см. Это нужно, чтоб соорудить небольшой цоколь. В опалубке укладываются асбестобетонные трубы для ввода в здание канализации и водопровода.
Проложите между бетоном и опалубкой полиэтиленовую пленку, это защитит опалубку от загрязнения.
Укладка арматуры
Следующий этап – установка арматуры. Арматурные стержни сечением 10-12 мм связываются специальной вязальной проволокой так, чтобы стороны квадратных ячеек равнялись 30-40 см. Арматура может быть как стальная, так и стеклопластиковая.
Вентиляция и коммуникации
Заливка ленточного фундамента бетоном
Заполняйте опалубку бетоном постепенно. Толщина слоев составляет 15-20 см, во избежание пустот и увеличения общей прочности трамбуйте слои специальным инструментом – деревянной трамбовкой, либо глубинным вибратором.
Можно заказать готовую бетонную смесь с завода или сделать ее самому с помощью бетономешалки. Рекомендуемая пропорция цемента, песка и щебня такова: 1:3:5.
Слои не должны отличаться составом. В холодную погоду следует применять подогреватель бетона и морозостойкие добавки, в жаркую - поливать бетон водой.
Окончание работ
По окончанию заливки бетона, его следует закрыть пленкой для предотвращения высушивания и оставить набирать прочность минимум на 2 недели.
Позволит индивидуальному застройщику произвести вычисления для собственного коттеджа, надворной постройки, заложив в конструкцию необходимый для максимального срока эксплуатации запас прочности. Для ленточного фундамента используют два вычисления:
- определение несущей способности почвы;
- допустимая деформация грунта.
Пример упрощенных вычислений доступен каждому застройщику – потребуется вспомнить школьный курс физики, математики. При этом из равенства:
N r x L x S = 1,3 x M z + M m + N s + N v , где
- N r – расчетное сопротивление почвы;
- L, S – длина, ширина фундамента;
- M z , M m – вес здания, мебели соответственно;
- N s , N v – нагрузка снеговая, ветровая соответственно;
- потребуется вычислить параметр S (ширину ленты).
Глубина заложения не вычисляется, а берется из соответствующих таблиц, составленных с учетом многолетней практики эксплуатации на различных грунтах.
После чего составляется смета для планирования бюджета строительства, экономичной транспортировки.
Данные для вычисления характеристик ленты
Примеры расчета оперируют такими данными, как:
- проект здания;
- 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)
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.
Вернуться к оглавлению
Порядок вычисления характеристик ленты
Пример расчета для одноэтажного коттеджа 10 х 10 м с единственной перегородкой, высотой потолков 3 м выглядит следующим образом:
- площадь S = (10 м х 4 шт) х 3 м + 10 м х 3 м = 150 м 2 . Ленточный фундамент в случае использования кирпичной кладки в полкирпича будет испытывать нагрузку.
- 0,75 т/м 2 х 150 м 2 = 112,5 т. При площади дома в 100 квадратов, с перекрытием чердака из досок по балкам, цоколя ж/б плитой добавится нагрузка.
- 100 м 2 х 150 кг/м 2 + 100 х 500 = 65 т. Расчет ленточного фундамента будет неполным без учета кровли, вес которой складывается из материалов стропил, самой кровли. Причем крыша опирается на стены под некоторым углом, поэтому ее площадь больше площади этажа, 120 квадратов при углах наклона скатов 30˚. В данном случае для стропильной системы потребуются:
- брус 15 х 10 см – 10 шт;
- доска 20 х 5 см – 32 шт.
Нагрузка от стропильной системы составит:
- [(32 х 0,06) + (10 х 0,09)] х 500 = 1,41 т;
При использовании легкого ондулина добавляется еще 0,6 т.
Для расчета снеговой нагрузки используются таблицы СНиП, в которых приведены данные по регионам строительства. Для Краснодара это 120 кг на квадрат, поэтому итоговый результат будет равен:
- 120 х 120 = 14,4 т;
Аналогично вычисляется снеговая нагрузка, для этого также потребуются нормативы СНиП. В данном случае для расчета потребуется площадь фасадов:
- 100 м 2 х (15 х 7 + 40) = 14,5 т;
Нагрузка от мебели в примере составит 100 м 2 х 195 кг/м 2 = 19,5 т.
Полный вес дома составил 227,91 т, ленточный фундамент передает нагрузки на почвы с разным сопротивлением грунта, значения которых сведены в таблицы СНиП. Например, для крупного песка это 5 единиц, для гравия с пылевато-глинистым наполнителем – 4 единицы, щебня с песком – 6 единиц. Несущая способность почвы должна быть больше полного веса дома, умноженного на коэффициент 1,3 (в нашем случае – 296,28 т). Исходя из полученных значений расчетного сопротивления, полного веса дома, можно скорректировать ширину фундамента:
- 296,28/5000 = 59,6 см.
Значение округляется в большую сторону до 60 см. Следует помнить, что ширина ленты всегда больше толщины кладки. Ширина стен зависит от характеристик материала, так как ни один из них не обладает универсальными качествами. Стены должны быть:
- прочными – для опирания тяжелых стропильных систем, кровли, перекрытий;
- теплыми – конструкционные материалы обладают высокой теплопроводностью, поэтому требуют дополнительной теплоизоляции;
- красивыми – фасады должны обладать художественной ценностью.
Поэтому на практике используют композитные стены (наружная облицовка, теплоизолятор, кирпич либо дерево для опирания стропил, пароизоляция, внутренняя отделка), что позволяет снизить толщину стены, фундамента, соответственно.
Глубина траншей для ленточного фундамента может браться из нормативов СНиП:
- 45-90 см – на суглинках, супесях, песках;
- 0,75-1 м – на глине;
- 0,45 м – на камне.
Самыми опасными для ленточного фундамента являются силы пучения, возникающие при расширении насыщенных влагой глин. Поэтому чем выше уровень УГВ, больше в почве глины, глубже отметка промерзания, тем выше сдвигающие, разрывающие либо сжимающие усилия в нем возникают. На практике используют несколько технологий, снижающие силы пучения:
- утепление прилегающего периметра – теплоизоляция наклеивается на наружные стены ленты, изменяет направление на дне котлована, отходит от него по периметру на 1,5 м, сохраняя зимой тепло недр;
- замена грунта – пучинистые глины внизу ленты заменяют песком, щебнем, гравием либо их смесями, для чего траншея выкапывается глубже проектной отметки на 0,35 м;
- сваи – в ответственных местах лента опирается на сваи, заглубленные ниже уровня промерзания.
Арматура внутри железобетона предотвращает растрескивание, увеличивает прочность, объединяет периметр ленты в единое целое.
Застройщика всегда волнует, какой ширины должен быть фундамент ленточной конструкции. Чем больше ширина фундамента, тем больше надо вложить в его возведение трудозатрат и материалов. Любое излишество в расходовании строительных материалов увеличивает затраты на строительство объекта. Чтобы этого не происходило, нужно точно рассчитать ширину и высоту ленточного фундамента. Расчёт основания здания определяет глубину заложения, высоту стенок и ширину фундамента. Также необходимо определить количество арматуры и её диаметр.
Почему выбирают ленточный фундамент
По сравнению с другими конструкциями фундаментных оснований ленточная опора позволяет наиболее равномерно передать нагрузку от здания на грунт, поэтому, если результаты исследования прочности грунтового основания позволяют, выбирают ленточный фундамент.
Делать ленточный фундамент нужно по всему периметру дома и под внутренними несущими стенами. Если внутри дома устанавливают тяжёлое технологическое оборудование (котёл), то под него тоже подводят фундаментную ленту.
Виды ленточного фундамента
Среди оснований разной конструкции, застройщик для своего дома зачастую выбирает ленточный фундамент. Ленточное основание строения в основном бывает двух видов:
- ленточный фундамент из сборного железобетона;
- монолитная железобетонная лента.
Сборный железобетон
При установке железобетонных блоков в проектное положение не нужно устраивать опалубку. Технология изготовления блоков включает в себя вибрирование и пропаривание бетона, что гарантирует их прочность.
При возведении ленточного фундамента из сборного железобетона на слабых грунтах блоки опирают на бетонные подушки (широкие плиты). Подушки увеличивают площадь опоры основания дома, тем самым снижают давление на почву.
Фундаментные блоки монолитного железобетона имеют буквенную маркировку – ФБС. Основные габариты ФБС указаны в таблице:
Кроме того, промышленность выпускает блоки ФБП. Блоки представляют собой облегчённый вариант ФБС аналогичной высоты и ширины с квадратными пустотами. Длина ФБП 238 см. Блоки применяют для опирания внутренних несущих ограждений и стен подвала.
Недостатки и преимущества блочного фундамента
Расчёт фундамента из сборного железобетона не может быть экономически точным. Причиной этому является стандартизация размеров железобетонных блоков. Например, если расчёт определил толщину ленточного фундамента 550 мм, а высоту стенки 500 мм, то размер применяемых блоков будет соответственно 600 мм и 580 мм.
Наряду с этим, блочное основание обладает рядом преимуществ перед монолитной лентой:
- значительное сокращение объёмов мокрых процессов;
- отсутствие затрат на опалубочные работы, армирование, приготовление и заливку бетонного раствора;
- всесезонность монтажных работ;
- возведение основания дома производится в короткие сроки и не зависит от времени застывания бетона.
Монолитная железобетонная лента
Расчёт монолитной ленты должен гарантировать возведение прочного и надёжного основания здания.
Если глубина заложения ленты зависит от уровня грунтовых вод, несущей способности грунтового основания, толщины промерзания почвы, то ширина ленточного фундамента определяется исходя из общей нагрузки от строения и толщины наружных стен.
Делать ленточный фундамент нужно такой ширины, чтобы общая площадь подошвы основания здания соответствовала сопротивлению грунтового основания.
Расчёт площади подошвы ленточного фундамента
Расчёт площади основания здания должен быть таким, чтобы под действием суммарной нагрузки дом не продавливал землю и не выталкивался наверх промёрзшей вспученной почвой. В нормативной документации можно найти формулу, как рассчитать площадь основания дома.
S>kF/k(c)R, где
S – площадь подошвы фундамента;
k – коэффициент надёжности равный 1,2, то есть закладывается запас площади в 20%;
k(c) – коэффициент состава грунта (пластичная глина – 1, песок — 1,4 и т.д.);
R – расчётное сопротивление грунта (берётся из таблицы СНиП).
Все элементы формулы имеют справочный характер, кроме суммарной нагрузки F. Суммарную нагрузку рассчитывают, используя справочные таблицы нормативной документации. Для этого применяют показатели среднего удельного веса конструкций кровли, стен и перекрытий.
Также в расчёт принимают такие данные, как снеговая нагрузка. В средней полосе России это составляет – 100 кг/м 2 , на севере страны – 190 кг/м 2 , на юге – 50 кг/м 2 .
В общей сумме учитывается вес самого фундамента и полезная нагрузка (техническое оборудование, заполнение помещений мебелью и прочее).
Видео «Самостоятельный расчёт опорной площади фундамента»:
Пример самостоятельного расчёта ширины ленточного фундамента
Исходные данные:
- размер дома в плане – 10 м х 10 м. Площадь застройки – 100 м 2 ;
- внутри дома посередине расположена несущая стена;
- стены кирпичные, толщиной в 1 кирпич – 250 мм и высотой 2,7 м. Удельный вес кирпичной кладки – 1600 кг/м 3 ;
- кровля из шифера – 40 кг/м 2 ;
- перекрытие из железобетонных плит – 500 кг/м 2 ;
- глубина промерзания почвы – 700 мм;
- уровень грунтовых вод – 2,2 м;
- грунтовое основание – сухой суглинок средней плотности с расчётным сопротивлением 2 кг/см 2 ;
Все величины нормативных нагрузок взяты на основе справочных данных. Величина снеговой нагрузки определена из соответствующего раздела СНиП для южных районов России.
Определение суммарной нагрузки от дома на ленточный монолитный фундамент
На основе имеющихся исходных данных делают расчёт суммарной нагрузки на фундамент. Также определяют габариты монолитной ленты. Необходимо, чтобы застройщики сделали расчёт в следующем порядке:
Кровля
Крыша из шифера двускатная. С учётом уклона кровли и её свесов применяют коэффициент 1,1. Нагрузка от кровли составит: 100 м 2 х1,1х40 кг/м 2 = 4000 кг.
Кирпичные стены
Чтобы определить нагрузку от стен, зная их толщину, нужно подсчитать их длину. Длина стен по периметру составит: (10 х 4) – (0,25 х 4) = 39 м. Вычет удвоенной толщины кирпичной кладки сделан потому, что оси плана дома проведены посередине толщины стен. Длина внутренней несущей стены составит 10 – 0,25 = 9,75 м. Общая длина несущих стен будет равна 48,75 п.м.
Объём кирпичной кладки составит: 48,75 х 0,25 х 2,7 = 32,9 м 3 . Полная нагрузка от кирпичных стен равна: 32,9 х 1600 = 52 670 кг.
Перекрытие из железобетонных плит
Одноэтажный дом имеет перекрытия в двух уровнях. Это перекрытие цоколя и потолок в доме. Площадь перекрытий равняется: 100 х 2 = 200 м 2 . Соответственно нагрузка от плит перекрытий будет равна: 200 м 2 х 500 кг/м 2 = 100000 кг.
Для расчёта снеговой нагрузки берут общую площадь кровли дома – 100 х 1,1 = 110 м 2 . Снеговая нагрузка составит: 110 м 2 х 50 кг/м 2 = 5 500 кг.
Норма этой нагрузки рассчитана на основе усреднённых величин веса технического оборудования, внутренних коммуникаций, отделки помещений, мебели и прочего. Удельный вес полезной нагрузки колеблется в пределах 18 – 22 кг/м 2 .
Расчёт полезной нагрузки производят на основе среднего показателя – 20 кг/м 2 . Вес составит: 100 м 2 х 20 кг/м 2 = 2000 кг.
Итого суммарная нагрузка на фундамент будет равна: 4 000 + 52670 + 100 000 +2 000 = 159 000кг.
Расчёт ширины монолитной ленты
Согласно вышеуказанной формуле определяют минимальную площадь подошвы фундамента:
(1,2 х 159 000 кг) : 2 кг/см 2 = 95 400 см 2 . То есть минимальная допустимая площадь подошвы основания дома будет равняться 10 м 2 .
Общая опорная площадь кирпичных стен определяется произведением длины в плане несущих стен на их толщину: 48,75 м х 0,25 м= 12,18 м 2 .
Из общепринятой практики минимальную ширину ленточного фундамента делают на 100 мм больше толщины стен.
В результате видно, что расчётная опорная площадь меньше минимальной опорной площади стен. Следовательно, ширина ленточного фундамента должна быть равна 250 мм + 100 мм = 350 мм.
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 м 3. . С учётом непредвиденных потерь потребность в бетоне составит 17,3 м 3 .
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.
