Пример расчет монолитного ленточного фундамента – Расчет ленточного фундамента. Рассчитываем ленточный фундамент. Рассмотрим реальные примеры расчеты ленточных фундаментов.Информационный строительный сайт |

Перед строительством здания нужно обязательно произвести расчет фундамента, чтобы при дальнейшем использовании он выдержал нагрузку.

При правильном подходе к процессу расчета ленточного фундамента на нем можно построить практически любой дом. Также нужно помнить, что итоговая выносливость и итоговая нагрузка не должны совпадать, более того — выносливость должна быть минимум в 1,5 раза больше, чем предстоящие нагрузки, чтобы выдержать даже непредвиденные обстоятельства, будь то сейсмическая активность, пучение или неравномерное проседание грунта.

На основе в виде монолитного ленточного фундамента (ленты) можно строить почти любой дом, поэтому нужно заранее знать все возможные варианты.

Какие стены и как считаются?

Общий расчет всех стен дома производится достаточно просто, но для точного потребуются уже не примерные данные, а максимально точные — особенно хорошо это можно увидеть на кирпичной кладке.

Ленточные фундаменты могут быть из блоков, монолитные или кирпичные.

Кирпич — один из самых древних строительных материалов, который со временем не просто не потерял актуальность, но и до конца 20 века во многих южных областях оставался элитным стройматериалом. Высокая масса кирпича (200-270 кг/м²) обусловливается материалом, из которого он производится. Кирпичные стены являют собой золотую середину между деревянными стенами и монолитами, сохранив в себе их лучшие черты: высокую прочность, отличную теплоизоляцию, простоту в работе.

На втором месте по популярности находятся брус и бревна. Масса у них (70-100 кг/м²) значительно ниже кирпичной, но и прочностные показатели не такие. Именно деревянные стены всегда считались (и по сей день считаются) эталоном теплоизоляции, но то, что они гниют со временем, — единственный фактический минус. Брус уступает бревнам по всем показателям, кроме внешнего вида и возможности попадания паразитов, поэтому пользуется чуть меньшей популярностью.

Расчет ленточного фундамента.

Железобетонные стены — это современное решение, которое позволяет очень быстро возводить весьма прочные здания. Единственный действительно серьезный минус железобетона — это его масса 300-350 кг/м². Но данный недостаток компенсируется тем, что при заливке идет формирование лишь скелета здания, а стены и простенки изготавливаются из пеноматериалов (газобетон, пенобетон, шлакобетон).

Ну и реже всего можно встретить каркасные дома (30-50 кг/м²), т.к. они не обладают необходимыми прочностными характеристиками, а вместе с тем не смогут защитить в разгар лета и зимы от перепадов температур. Используются они в теплых спокойных местностях, где нет смысла строить более дорогой дом.

Все указанные параметры массы исходят из расчета толщины стены 0,15 м. Следовательно, при увеличении толщины стенки нужно в соответствующее количество раз повышать и массу.

Вернуться к оглавлению

На что опираться при расчете массы перекрытий?

Существует всего 2 вида перекрытий — цокольные и межэтажные, но при этом каждое из них делится на 4 подвида, иногда пересекающихся между собой.

Цокольные перекрытия:

Пример расчета бетона на ленточный фундамент.

Железобетонные плиты чаще всего можно увидеть на лентах. Для этого есть 1 серьезная причина — на установку плиты уходит 8-15 минут, это очень быстро. Их высокая масса (400 кг/м²) обусловливается внутренним строением, но при этом качество их исполнения достаточно высокое. Между этажами такие плиты не укладываются в связи с тем, что предусмотрены для экстремальных условий, поэтому их цена достаточно высокая. Устанавливаются исключительно при помощи автокрана.

Монолитные железобетонные перекрытия — это самый тяжелый вариант (500 кг/м²). Изготовить такой монолит можно не менее чем за 1 месяц, если работать в команде. Дороговизна и длительность процесса компенсируются высокой долговечностью, идеальными изоляционными параметрами и при этом очень большой выносливостью ко всем возможным последствиям.

Деревянные перекрытия с легким утеплителем обладают достаточно низкой массой (100-150 кг/м²), но при этом использовать их даже в средних широтах России недопустимо. Из-за небольшой массы утеплителя они не всякий холод переносят с достоинством, поэтому их увидеть можно не часто. Да и естественные процессы гниения дерева делают свое дело.

Схема монтажа фундамента.

Деревянные перекрытия с тяжелым утеплителем (200-300 кг/м²) встречаются повсеместно, т.к. их цена не намного выше легковесных аналогов, но при этом они идеально сохраняют температуры. Процессы гниения их касаются гораздо меньше, из-за чего вырастает долговечность. Своего рода конкурент для железобетонных плит.

Межэтажные перекрытия:

Монолиты в данном случае будут иметь аналогичную массу, т.к. их физические параметры идеально совпадают, а в уменьшении нужды особой нет.

Плиты пустотные значительно легче — 300 кг/м². Они уже не выдержат серьезные перегрузки, но при этом просты в монтаже и достаточно долговечны (минимум 80 лет). Монтаж занимает до 10 минут.

Деревянное перекрытие с легким утеплителем имеет массу 70-100 кг/м², а с тяжелым 150-200 кг/м². Условия монтажа прежние, но в данном случае чаще можно встретить легкие утеплители, т.к. между этажами редко бывает разная температура.

Вернуться к оглавлению

Подборка кровельных материалов

Для домов на ленточных фундаментах можно использовать практически любой вариант кровли, но при этом есть и свои особо часто используемые.

Мелкозаглубленный фундамент подойдет для строительства легкого дома, гаража или бани из дерева.

1. Битумная черепица среди всех самая легкая — всего 8 кг/м². Попутно этот материал можно назвать самым интересным в цветовом и структурном исполнении. Но при всех положительных сторонах есть и отрицательные: непомерно высокая цена и сжатые сроки эксплуатации. Работа с такой кровлей доставляет удовольствие мастеру, а ее дальнейшая эксплуатация до 30 лет радует хозяев дома. Потом придется заменять.
2. Натуральная кровля весит уже 15 кг/м². Современные способы укладки позволяют воплотить любое дизайнерское решение, но при этом срок службы сократится до 2-3 лет. При использовании традиционных методов можно добиться и вековой службы. К неоспоримым плюсам можно отнести простоту монтажа и то, что материал бесплатно произрастает на местности.
3. Металлические крыши тоже обладают небольшим весом, но уже в 2 раза превышающим натуральные аналоги. Средние массы 30 кг/м² способны удержать даже самые сильные нагрузки, но срок службы в 50-70 лет немного ухудшает приятные впечатления. Еще одним серьезным минусом служит не просто полное отсутствие звукоизоляции, а усиление шумов (если есть хоть небольшие недоработки в монтаже). Неограниченная цветовая гамма и простота монтажа в свою очередь уверенно держат металл уже не одно столетие в лидерах.
4. Шифер приобрел свою популярность во время великой коммунистической стройки, когда шел в дело любой дешевый качественный стройматериал. Срок службы 30-50 лет, а после отработки его можно использовать по любому возможному назначению (вплоть до заборов) или со спокойной душой выбросить. Масса в 50 кг/м² уже существенна, но не настолько, чтобы всерьез обращать на нее внимание.
5. Черепица (120 кг/м²) создает уже достаточно серьезную нагрузку, но при качественном изготовлении срок службы не ограничивается 1 веком. Для монтажа нужна специальная подготовка (иначе на ветру будет стучать), а уход за ней сводится к проверке 1 раз в год на наличие разбитых черепков.

Все остальные виды кровли также можно использовать, но делается это гораздо реже. Важно помнить, что при расчетах кровли площадь дома увеличивается на 1 м в длину и 1 м в ширину. На этом же этапе проводится расчет осадков (юг — 50, центральная полоса — 100, север — 150, крайний север — 200 кг/м².)

Вернуться к оглавлению

Базовые необходимые расчеты

Теперь приведем пример расчета ленточного фундамента. Пусть домик на юге 10*15 будет в 1 этаж с кирпичными стенами (кладка в 2 кирпича), цокольное перекрытие изготовлено из монолитного железобетона, а межэтажное просто устлано пустотными плитами. Покрыт дом керамической черепицей. Длина внутренних простенков составляет 13 м.

Итого периметр дома (P) будет равен: P=(10+15)*2=50 м

Площадь (S) равняется: S=10*15=150 м²

Продолжительность (l) всех стен, включая простенки: l=P+13=63 м

Площадь внешних стен Sвнеш=P*2.7=135 м², где 2.7 — стандартная высота стен

Масса внешних стен Mвнеш=Sвнеш*(235*4)= 126900 кг

Площадь простенков Sпрост=13*2.7=35.1 м²

Масса простенков Mпрост=Sпрост*235= 8248.5 кг

Вычислить массу перекрытий можно по формуле M=m1+m2, где m1 и m2 — массы цоколя и межэтажного перекрытия. Вычисляются они по формуле m=S*m0.

Mжб=150*500=75000 кг

Mпуст=150*300=45000 кг

М=75000+45000=120000 кг

В конце вычисляется масса кровли и осадков, давящих на нее.

М=(S+коэф)*(120+50)=11*16*170=29920 кг

Если привести данные в таблице, то получится:

Теперь можно подсчитать фундамент, находящийся на сухой глине (25000кг/м²). С учетом южного расположения закладка (h) проходит на глубину 1 м (почва промерзает на 0,5-0,7 м), ширина (y) его по всей длине 0.6 м, а продолжительность 63 м. 1 м³ фундаментного железобетона имеет массу 2400 кг.

V=l*h*y=37.8 м, вследствие чего Мфунд=37.8*2400=90720 кг

Sсопр=l*y=63*0.6=37.8 м². Выдерживаемая масса будет 37.8*25000=945000 кг

Таким образом, суммарное давление дома с фундаментом составляет 375788.5 кг/м².

В данном случае выносливость ленточного фундамента и грунта, на который он опирается, позволяет возводить строение, т.к. расчетная масса дома почти в 3 раза меньше дозволенной. В случаях, когда ситуация обратная, нужно увеличивать ширину фундамента, а вместе с этим можно расширить площадь основания для лучшего контакта.

Использование ленточного фундамента позволяет избежать расчетов при малоэтажном строительстве на податливых почвах, т.к. даже базовые варианты вполне могут выдержать дома до 4-х этажей. Использование ленточного фундамента в свою очередь дает целый ряд не только прочностных плюсов, но и появляются дополнительные удобства в использовании — погреб и серьезное утепление снизу.

moifundament.ru

Расчет фундамента ленточного типа при строительстве дома

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

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

Способы

Расчет ленточного фундамента проводится двумя способами:

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

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

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

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

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

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

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

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

Тип грунта

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

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

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

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

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

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

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

Глубина заложения

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

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

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

Расчет массы и размеров дома

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

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

Вводные данные:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Видео

Видео про расчет фундамента, опалубки и  арматуры .

Расчет по ширине

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

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

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

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

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

Расчет арматуры

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Заключение по теме

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

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

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

osnovapoddom.ru

Ленточный фундамент – расчет на примере

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

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

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

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

Сбор нагрузок

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

Значения коэффициентов надежности по нагрузке согласно СП 20.13330.2011.

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

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

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

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

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

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

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

Схема снеговых нагрузок на кровлю.

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

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

Таблица сбора равномерно распределенных нагрузок

Всего: 1076 кг/м2

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Расчёт несущей способности грунта

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

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

Формула определения расчетного сопротивления грунта основания.

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

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

Расчетные сопротивления крупнообломочных грунтов.

Расчетные сопротивления песчаных грунтов.

Расчетные сопротивления глинистых грунтов.

Расчетные сопротивления суглинистых грунтов.

Расчетные сопротивления заторфованных песков.

Расчетные сопротивления элювиальных крупнообломочных грунтов.

Расчетные сопротивления элювиальных песков.

Расчетные сопротивления элювиальных глинистых грунтов.

Расчетные сопротивления насыпных грунтов.

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

Определение требуемой ширины подошвы («подушки») ленточного фундамента

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

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

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

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

Осадка фундамента

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

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

Схема применения методики линейно-деформируемого слоя.

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

Заключение

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

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

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

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

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

rems-info.ru

Расчет ленточного фундамента. Рассчитываем ленточный фундамент. Рассмотрим реальные примеры расчеты ленточных фундаментов.Информационный строительный сайт |

Примеры, как рассчитать данный вид важного строительного объекта, предназначены для тех, кто самостоятельно возводит жилье или приступает к строительству впервые. Пользуясь формулами и данными, получают для прочного, добротного ленточного фундамента расчет и закладывают долговечность всей постройки.