Чтобы реализовать своими руками проект коттеджа, обеспечив высокий эксплуатационный ресурс, необходимо рассчитать ленточный фундамент. Основными параметрами вычислений являются размеры ленты, диаметр, количество, расположение арматуры внутри нее. Благодаря современным технологиям, отметка промерзания практически не влияет на расчеты, однако необходимо учесть геологию в пятне застройки, рельеф, сборные нагрузки, уровень УГВ.
Пошаговый расчет ленточного фундамента
Силы пучения для любого погруженного в грунт фундамента компенсируют несколькими способами:
При соблюдении всех этих условий МЗЛФ достаточно рассчитать по несущей способности.
Глубина залегания
Остальные параметры назначаются, исходя из эксплуатационных условий, геологии в пятне застройки. Например, глубина залегания выбирается в зависимости от факторов:
- расчетное сопротивление грунта – желательно опирать здание на пласты с нормальной несущей способностью
- уровень УГВ – в идеале должен быть хотя бы на 1 м ниже подошвы МЗЛФ
Чаще всего для тяжелых коттеджей (кирпич, шлакоблок, пенобетон) ленточный фундамент
заглубляют на 40 – 70 см. Для легких построек располагают на поверхности, заменив пахотный слой (40 – 60 см) щебенчатой, песчаной подушкой.
Необходимо учесть, что для монолитых конструкций, заливаемых в опалубку, необходима подбетонка. Стяжка из тощего бетона всегда изготавливается вдвое шире ленты, что позволяет повысить площадь опирания. Ленточный фундамент глубокого заложения по умолчанию опирается на несущий пласт.
Высота ленты
Если в проект заложен малозаглубленный ленточный фундамент , высота над отмоской назначается с учетом факторов:
При соблюдении всех этих условий эксплуатация будет намного комфортнее, ресурс силовых конструкций выше.
Ширина ленты
Существует конструкционное ограничение минимальной ширины МЗЛФ – 25 см для садовых домиков, 30 см для жилищ. Для обеспечения несущей способности можно дополнительно рассчитать конструкцию по расчетному сопротивлению грунта в зависимости от сборных нагрузок:
- первый показатель берется из таблиц СП 22.13330 (для перестраховки лучше взять минимальное значение 0,8 кг/см 2 для пылеватых водонасыщенных песков)
- второй рассчитывается самостоятельно (ветровая/снеговая нагрузка + вес мебели + масса конструкций)
Все данные по нагрузкам так же имеются в таблицах СП (например, нагрузки от квадратного метра перекрытий, стен, ветра, снега). После чего, станется разделить сборную нагрузку вначале на длину фундамента, затем на расчетное сопротивление грунта. В 90% случаев результат обеспечивает 2 – 3 кратный запас несущей способности для легких построек, тяжелых кирпичных коттеджей.
Например, ленточный фундамент 9 х 8 м для одноэтажного газобетонного коттеджа на суглинке дает результат 19,1 см, что гораздо меньше разрешенных 30 см, которые предписывают нормы СП.
Расчет арматуры
Перед укладкой бетона внутрь опалубки необходимо установить арматурные каркасы. Для этого необходимо рассчитать сечение прутков, хомутов, общее количество арматуры, определиться с толщиной защитного слоя бетона. Согласно СП63.13330 (ж/б конструкции), минимальный коэффициент армирования в поперечном сечении ленты должен быть не меньше 0,1%.
Практика показывает, что в этом случае обеспечивается многократный прочностной запас конструкций на усилия растяжения, для компенсации которых и используется арматура внутри бетона. С нагрузками сжатия этот материал легко справляется без посторонней помощи.
Проще всего понять принцип вычислений на конкретном примере:
При ширине ленты от 70 см становится возможным использовать в каждом поясе по три прутка, но уже меньшего диаметра. Если высота ленты значительно больше, потребуется конструкционная арматура, решающая задачи:
- сохранение минимального процента армирования
- обеспечение пространственной жесткости силового каркаса
Ее укладывают в среднем слое аналогично основным рабочим поясам. По нормативам СП 52-101 минимальный диаметр поперечной арматуры (хомуты, анкеры, перемычки) составляет 6 мм. В этом случае применяются гладкие прутки А240. Если высота МЗЛФ превышает 0,9 м, диаметр арматуры хомутов увеличивается до 8 мм.
Подсчитать общее количество можно с учетом нахлеста, изгиба в местах сопряжений (углы, Т-образные примыкания), общей длины ленты. Длина хомутов равна периметру каркаса с учетом защитных слоев со всех сторон. После чего метры нужно перевести в килограммы, хотя это не обязательно. На каждом стройрынке имеются эти таблицы перевода металлопроката.
После изучения данного руководства у индивидуального застройщика не должно остаться пробелов по самостоятельному вычислению основных характеристик ленточного фундамента. Это позволит обеспечить достойный эксплуатационный ресурс, снизить ремонтные расходы.
При возведении какого-либо здания, важно правильно рассчитать фундамент. Производить расчет фундамента можно при помощи специалистов или же самостоятельно используя калькулятор фундамента. Рассмотрим самые важные моменты, сюда входит, расчет нагрузки, объем фундаментного котлована и советы, которые необходимо учитывать при создании проекта фундамента дома. Для расчета фундамента вы можете воспользоваться калькулятором фундамента .
1. Вычисляем вес конструкции дома.
Пример вычисления веса конструкции дома : Вы хотите возвести дом высотой в 1 этаж, 5 м на 8 м, также внутренняя стена, высота пола до потолка составляет 3 метра.
Подставим данные и высчитаем длину стен: 5+8=13 метров, прибавим длину внутренней стены: 13+5=18 метров. В итоге получаем длину всех стен, затем производим вычисление площади, умножим длину на высоту: S=18*3=54 м.
Вычисляем площадь цокольного перекрытия , умножаем длину на ширину: S=5*8=40 м. Такую же площадь будет иметь и чердачное перекрытие.
Вычисляем площадь кровли , умножим длину листа на ширину, к примеру, лист кровельного покрытия имеет длину 6 метров, а ширину 2 метра в итоге площадь одного листа составит 12 м, итого нам понадобится по 4 листа с каждой стороны. Итого получится 8 листов кровли с площадью 12 м. Общая площадь кровельного покрытия составит 8*12=96 м.
2. Вычисляем количество бетона, необходимого для фундамента.
Чтобы начать постройку здания нужно составить проект фундамента частной постройки, по которому можно вычислить необходимое количество строительных материалов для возведения конструкции. В нашем случае необходимо вычислить количество бетона для создания фундамента. Тип фундамента и различные параметры служат для расчета количества бетона .
3. Вычисление площади фундамента и веса.
Самым важным фактором является грунт под фундамент , он может не выдержать высокой нагрузки. Чтобы этого избежать нужно вычислить полный вес здания, включая фундамент.
Пример вычисления веса фундамента : Вы хотите построить кирпичное здание и подобрали под него ленточный тип фундамента. Фундамент углубляется в грунт ниже глубины промерзания и будет иметь высоту 2 метра.
Затем вычислим длину всей ленты, то есть периметр: P= (a+b)*2=(5+8)*2=26 м, прибавляем длину внутренней стены, 5 метров, в итоге получим общую длину фундамента 31 м.
Далее делаем расчет объема , чтобы это сделать нужно ширину фундамента умножить на длину и высоту, допустим ширина будет 50 см, значит 0,5см*31м*2м= 31 м 2 . Железобетон имеет площадь 2400 кг/м 3 , теперь найдем вес конструкции фундамента: 31м3*2400 кг/м=74 тонны 400 килограмм.
Опорная площадь будет составлять 3100*50=15500 см 2 . Теперь прибавляем вес фундамента к весу здания и делим его на опорную площадь, теперь у вас получилась нагрузка килограмм на 1см 2 .
Ну, а если по вашим расчетам максимальная нагрузка превысила эти типы грунтов, значит меняем размер фундамента, чтобы увеличить его опорную площадь. Если у вас ленточный тип фундамента, то увеличить его опорную площадь можно путем увеличения ширины, а если у вас столбчатый тип фундамента, то увеличиваем размеры столба или их количество. Но следует запомнить, полный вес дома от этого увеличится, поэтому рекомендуется сделать повторный расчет.
В большинстве случаев, заливая фундамент под дом, застройщик не задумывается о расчете глубины его залегания, площади опоры и так далее. Как правило, мы закладываем фундамент как все, а весь расчет сводится к советам соседей по участку и фразам: «Мол, выдержит. Куда он денется?».
Такой подход не всегда бывает правильным, потому что даже на соседних участках бывают отклонения в характеристиках грунта. Ну а что бы не получилось так, что у соседа дом стоит целый, а у вас по всем стена пошли трещины, необходимо сделать хотя бы приблизительные расчеты.
Влияние грунта на глубину заложения фундамента
Зависимость выбора типа фундамента от вида грунта, хорошо описана в статье Фундамент под дом из пеноблоков на различных грунтах, а какие вообще бывают типы фундамента, для каких построек они предназначены, а так же об их достоинствах и недостатках, я рассказывал в статье Типы фундамента под дом в современном строительстве.
Грунт оказывает самое непосредственное влияние, как на тип фундамента, так и глубину его заложения.
Глубину заложения столбчатого или свайного фундамента рассчитывать не имеет смысла, как правило, столбы (сваи) закладываются ниже глубины промерзания на 30-40см, но обязательно на твердый грунт.
Плитный фундамент закладывается на глубину, зависящую исключительно от толщины монолитной плиты.
Остается разобраться с глубиной заложения ленточных фундаментов, в зависимости от типа грунта. Расчет заглубления такого фундамента производится на основании рекомендательной таблицы:
Расчет фундамента по несущей способности грунта (вычисляем необходимую площадь опоры)
Рассчитать фундамент по несущей способности грунта очень просто, несмотря на видимую сложность и большой объем. Весь расчет сводится к определению минимальной площади основания фундамента под дом, при которой грунт без проблем выдержит всю массу дома, но все же что бы не запутаться, давайте обо всем по порядку.
Сама формула для расчета минимальной площади основания фундамента выглядит следующим образом:
Что это означает? Все просто, по формуле мы рассчитываем минимальную площадь опоры фундамента на землю, реальная площадь опоры должна быть больше расчетной, на сколько больше — зависит от желания и возможностей застройщика заложить запас по прочности.
Теперь давайте разберемся, где нам взять все эти страшные значения из формулы, чтобы рассчитать площадь основания фундамента.
Коэффициент условий работы γ c
Коэффициент условий работы можно взять из этой таблицы:
* — короткие строения у которых соотношение длины к высоте менее 1,5
** — длинные строения у которых соотношение длины к высоте более 4
Рассчетное сопротивление грунта под основанием фундамента R
Так как масса всего дома будет практически полностью опираться на грунт под основанием фундамента, необходимо знать расчетные сопротивления различных грунтов на глубине, равной глубине заложения фундамента.
Если фундамент планируется углублять на 1,5м и более, то расчетное сопротивление грунта можно взять напрямую из таблиц.
Таблица для гравийных грунтов и песков :
Очень часто у нас на участке встречаются глинистые грунты. Для глинистого грунта расчетное сопротивление можно взять из этой таблицы:
Эти табличные данные можно напрямую использовать, в случае заложения фундамента на глубину 1,5м и более. В случаях заложения фундамента на меньшую глубину, плотность грунта под подошвой фундамента будет отличатся, а значит и будет отличатся и расчетное сопротивление грунта.
Конечно, рассчитать абсолютно точную массу всего дома будет практически не возможно, в течение года масса дома будет постоянно меняться. Так, например, зимой дом будет тяжелее из-за снега на крыше, который тоже, в конечном итоге, опирается на фундамент дома.
Но приблизительную массу дома, со всеми дополнительными нагрузками, рассчитать не составит труда, тем более что некоторые значения берутся приближенно с максимальным запасом.
Что учитывается при расчете массы дома
При расчете учитывается все, что опирается на фундамент, а именно:
- полная нагрузка конструкции, включающая в себя массу стен с отделкой, перекрытия, кровлю, а так же и сам фундамент
- максимальная нагрузка от находящихся в доме объектов, передающих вес на фундамент дома (лестницы, камины, объекты интерьера и т.д.)
Если у вас полы первого этажа будут залиты по грунту, их нагрузку можно не учитывать. Так же можно не учитывать нагрузку от объектов, находящихся на таком полу (мебель, люди и т.д.).
Определяем массу стен
Каждый строительный материал имеет свой удельный вес, измеряется он в килограммах на один кубический метр. Например, у железобетона удельный вес – 2500 кг/м3, это значит, что один кубический метр бетона весит 2500 кг.
В СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» в приложении №3 «Теплотехнические показатели строительных материалов и конструкций» вы сможете найти удельный вес основных строительных материалов, но эти СНиП 1979 года, с того момента на строительном рынке появилось множество совершенно новых материалов. В связи с этим, физически невозможно написать удельный вес для каждого, да и такой точный расчет для индивидуального жилого малоэтажного дома, где учитывается вес растворных швов, гвоздей, скоб и т.д. – нецелесообразен.
В интернете в свободном доступе вы без труда найдете удельный вес любого интересующего вас материала, ну а если вы уже на 100% решили, из чего будете возводить свой дом, то удельный вес можно уточнить у производителя или продавца.
Для приблизительных расчетов можно воспользоваться таблицей, где указан вес одного квадратного метра стены (не путайте с удельным весом), а вам необходимо будет только подсчитать общую площадь всех своих стен и умножить на значение из таблицы.
Таблица веса квадратного метра стены при толщине стены 15см.
Площадь стен считается вместе с оконными проемами, т.е. просто умножаем высоту стены на ее длину без вычета проемов. Это необходимо для запаса прочности в расчетах.
Рассчитываем удельный вес перекрытий
Для того чтобы не рассчитывать массу отдельно по каждому материалу для перекрытия, можно воспользоваться приближенной таблицей, в которой указан примерный удельный вес одного квадратного метра перекрытия, для того, чтобы рассчитать полный вес всего перекрытия, необходимо его площадь умножить на данные из таблицы.
В этой таблице уже учтена с запасом нагрузка от бытовых объектов находящихся на перекрытии, поэтому дополнительно считать, сколько весит ванна, а сколько холодильник – не требуется.
Расчет удельного веса кровли
Для расчета нагрузки от кровли, надо знать из какого она материала будет построена, а так же необходимо посчитать площадь крыши. Затем площадь крыши умножить на данные взятые из этой таблицы:
Кроме нагрузки самой кровли, на фундамент в зимний период будет так же действовать нагрузка создаваемая снегом.
Расчет снежной нагрузки в зимний период
Для расчета снежной нагрузки, нам понадобятся данные из прошлой формулы, а именно площадь крыши, которую необходимо умножить на данные из таблицы:
Расчет веса фундамента
Почему на 2500? Потому что у железобетона удельный вес составляет 2500 кг в одном кубическом метре.
Итоговый расчет веса всего дома
Теперь все данные необходимо сложить, т.е.:
Пример расчета полной нагрузки дома на грунт:
Не волнуйтесь, если в ваших расчетах будут совершенно другие значения и в других пропорциях. В таблице приведены численные значения — взятые из головы (примерные). Не нужно опираться на них при своих расчетах.
Окончательный расчет минимальной площади подошвы фундамента под дом
Напомню формулу для расчета площади основания фундамента и приведем пример расчета простого фундамента:
R — расчетное сопротивление грунта под основанием фундамента, берется из таблицы, для примера возьмем его равным 2,5
F — полная нагрузка дома, из последней таблицы возьмем примерно подсчитанную массу всего дома, у нас она равна 150 000 кг
γ c — коэффициент, зависящий от грунта и самого строения, взятый из таблицы вверху статьи, давайте для примера примем его равным 1,1
Теперь остается только подставить все значения в формулу:
Давайте полученное значение округлим до 66 000 см 2 .
Не волнуйтесь, что получилось такое большое страшное значение, не забывайте, что это значение минимальной площади в см 2 , а чтобы перевести его в м 2 надо разделить на 10 000 .
Что это означает? Все очень просто, площадь подошвы фундамента под дом должна быть не менее 6,6 м 2 . Больше — конечно можно. Даже желательно, чтобы было больше, как говорится — с запасом по прочности. Но меньше — ни в коем случае!
Для того чтобы рассчитать площадь основания ленточного фундамента, достаточно общую длину всей закладываемой ленты умножить на ширину. Т.е. допустим у вас длина всей ленты 50м , а ширина — 0,4м . Расчитаем площадь опоры фундамента на грунт умножив 50*0,4 = 20м 2 . Это говорит о том, что наш будущий фундамент подходит под наш расчетный дом с большим запасом, почти в три раза. А это, в свою очередь, означает, что можно уменьшить площадь опоры. Длину мы не уменьшим, скорее всего, а ширину вполне возможно.
При расчете столбчатого фундамента таким образом подбирают количество столбов, т.е. у нас известна площадь опоры одного столба, нам необходимо чтобы сумма площадей всех столбов была больше расчетной. И чем больше будет запас прочности, тем естественно будет лучше.
Подведем итог расчета фундамента
Как видите, очень много всего написано, но это не от сложности расчетов, а из-за множества различных типов грунтов, строительных материалов и т.д. Сам расчет заключается нахождении по таблицам значений и в подстановке их в формулу.
Конечно, это очень приблизительные расчеты, но они уже учитывают приличный запас по прочности, поэтому проделанной работы вполне хватит для того, чтобы рассчитать фундамент под частный дом малой этажности.
Влияние грунта на фундамент и глубину его заложения, расчет фундамента по несущей способности грунта
Как правильно рассчитать фундамент под дом
Если вы решили начать строительство частного дома, то прежде всего, необходимо определиться какой будет у него фундамент. Можно возвести фундамент из блоков своими руками или фундамент на винтовых сваях. Независимо от того какой тип основания вы предпочтете, неизбежно возникнет вопрос, как рассчитать фундамент под дом?
Как рассчитать нагрузку на фундамент для частного дома?
Тип фундамента выбирают руководствуясь:
- уровнем залегания подземных, грунтовых вод,
- видом грунта,
- глубиной залегания основного грунта,
- глубиной промерзания грунта,
- величиной нагрузки, которая действует на фундамент при его эксплуатации.
Глубину заложения фундамента выбирают исходя из нагрузок на него. Они делятся на постоянные и временные.
- Общий вес возводимой конструкции – крыша, перекрытия, стены, фундамент.
- Нагрузки от эксплуатации – количество проживающих людей, предметы интерьера.
Временными (динамическими) нагрузками являются – ветровые нагрузки, снег и дождь.
Площадь основания
Зная размеры дома нетрудно вычислить площадь его основания, и произвести расчет фундамента. Нагрузка на 1 см.кв. грунта не должна превышать критического значения сопротивления. Значение расчетного сопротивления определяется видом грунта:
- Для гравелистых или крупных песков сопротивление составляет 3,5-4,5 кг/см2;
- Для песка средней крупности – 2,5-3,5 кг/см2;
- Для мелких влажных песков – 2-3 кг/см2;
- Для мелких очень влажных песков – 2-2,5 кг/см2;
- Для твердой глинистой почвы – 3-6 кг/см2;
- Для пластичной глинистой почвы – 1-3 кг/см2;
- Для гальки, щебня, гравия – 5-6 кг/см2.
В первый год эксплуатации здания под влиянием веса конструкции грунт сдавливается, в результате фундамент «проседает» на определённую величину, называемую осадкой.
Основной причиной трещин и разрушений стен дома является неравномерная осадка фундамента.
Средний удельный вес фундамента, в зависимости от используемых материалов:
- Бутовый камень – 1600-1800 кг/м3;
- Кирпич и бутобетон – 1880-2200 кг/м3;
- Железобетон – 2200-2500 кг/м3.
Удельный вес стен, в соответствии с используемыми материалами:
- Деревянных каркасно-панельных стен – 30-50 кг/м2;
- Брусчатых, бревенчатых – 70-100 кг/м2.
Для расчета фундамента требуется определить нагрузку перекрытия:
- Для чердачных перекрытий – 150-200 кг/м2;
- Для цокольных перекрытий – 100-300 кг/м2;
- Для железобетонного монолитного перекрытия – 500 кг/м2.
Выбор фундамента в зависимости от типа и глубины промерзания грунта
Грунт, под зданием должен обладать достаточной плотностью и не сжимаемостью, этим требованиям отвечает далеко не каждый грунт. При расчете фундамента для дома своими руками, следует учитывать следующие:
- В скальном и полускальном грунтах необходимо снимать лишь верхний просадочный слой, там можно выполнить мелкозаглубленный ленточный фундамент.
- Пучинистый грунт поднимается при промерзании, а затем проседает, это приводит к трещинам. В этом грунте фундамент закладывается ниже, чем глубина промерзания.
При расчете фундамента для будущего дома глубину заложения фундамента выбирают исходя из нагрузок на него. Они делятся на постоянные и временные
Как рассчитать ленточный фундамент для дома
Ленточное основание - это конструкция, представляющая собой замкнутый контур, выполненный из монолитных балок. Конструкция располагается под несущими стенами возводимого строения. Ленточное основание используется для капитальных домов, требующих надежную несущую конструкцию. Рассчитать ленточное основание сложнее чем свайное, но традиционный ленточный фундамент обладает гораздо большей несущей способностью поэтому, уделив немного времени расчетам, Вы получите надежное здание.
Ленточное основание делится на 2 вида:
- Монолитный фундамент (залитый бетоном арматурный каркас);
- Сборный фундамент (соединение уже готовых железобетонных блоков).
Схема ленточного фундамента
Монолитный и сборный ленточный фундамент может быть:
- Мелкозаглубленным (фундамент монтируется на высоте не более 1 метра);
- Заглубленным (фундамент монтируется на глубину не более 3-х метров).
Как рассчитать ленточное основание под дом?
Выяснение размеров основания под дом – это сложная и трудоемкая работа, требующая точности расчетов.
Расчет ленточного основания: подготовительный этап
Прежде чем начать расчет основания и определить его размер следует:
- Выяснить состав почвы на участке, где планируется стройка;
- Определить глубину залегания грунтовых вод;
- Определить глубину промерзания почвы;
- определить вес строения в целом.
Глубина сезонного промерзания грунта
Самостоятельное определение типа грунта на территории будущей стройки
Если у Вас нет возможности заказать геологические работы или их проведение нецелесообразно (при возведении малоэтажных домов, гаражей, бань применяя монолитный или сборный ленточный каркас) можно произвести анализ почвы без привлечения геодезистов. Для этого нужно:
- Сделать колодец глубиной в три метра и диаметром не более метра.
- Смочить небольшой кусок почвы жидкостью и сделать из нее жгут, длина которого не превышает 20 сантиметров. Согнуть жгут в кольцо. Если жгут распадается на множество мелких частей скорее всего Ваш грунт представлен супесями. Если жгут распадается на крупные части, то он представлен суглинками. Если жгут не распадается, то это глиняный грунт.
- Для определения пористости почвы из него вырезают куб с высотой стенки в 10 сантиметров и производят его взвешивание. После куб максимально плотно прессуют, чтобы из него вышел весь воздух и снова производят взвешивание. Отношение веса кубика до сжатия и после - это коэффициент пористости грунта. Если во время вырезания или прессования куба он рассыпается, то произвести расчет его объема можно стаканом.
- Определение текучести грунта производится простым тестом: если лопата входит в землю туго и с приложением усилий, то коэффициент текучести грунта нулевой, а если без усилий, то коэффициент текучести грунта равен 1.
Определение глубины закладки ленточного основания под дом
Глубина закладки ленточного основания под дом зависит от нескольких факторов:
- От типа почвы;
- От влажности почвы;
- От глубины промерзания почвы;
- От перспектив строительства подвального помещения;
- От глубины протекания подземных вод.
С помощью этой таблицы можно произвести расчет глубины закладки основания в зависимости от типа почвы.
Расчет массы и размеров строения
Определившись с глубиной закладки основания следует выяснить вес всего здания.
Нагрузку на основу дома оказывают:
- Тепло и гидроизоляционные материалы;
- Крепежные изделия;
- Окна и двери;
- Стропилы и материалы, используемые для покрытия крыши;
- Материалы отделки стен, перегородок и потолков;
- Полы и напольные покрытия;
- Лестницы;
- Цоколь.
С удельным весом материалов можно ознакомиться в СНиПе. Произведя расчет веса всех используемых материалов следует произвести расчет их объема. Произведя умножение веса материалов на их объем Вы получите вес здания.
Чтобы произвести расчет веса всего дома Вам так же потребуется рассчитать снежную нагрузку. Для этого нужно знать площадь крыши. Умножая площадь крыши на данные из таблицы, расположенной ниже Вы определите снежную нагрузку на дом.
Удельный вес снежной нагрузки на дом в разных регионах.
Расчет размера подошвы под монолитный или сборный фундамент
Размер подошвы под монолитный или сборный тип основания зависит от свойств почвы. Кроме того ширина подошвы зависит от общего веса будущего строения. На пучинистом грунте предпочтительнее строить заглубленное основание, размер которого 1,5-2,5 метра. Монолитный или сборный ленточный тип основания на непучинистом грунте делают мелкозаглубленным.
Расчет ленточного основания по ширине
Основной критерий для расчета ширины - это обеспечение допустимой нагрузки на грунт.
Ширина ленточного фундамента не зависит от того, какой тип фундамента Вы используете (монолитный или сборный). Ширина зависит от несущей способности почвы (чем она меньше, тем основание шире) и от ширины подошвы. Минимальная ширина основания под дом – 30 см.
После производится расчет нагрузки дома (монолитный или сборный фундамент + вес материалов дома).
После производится расчет общей длины ленты (расчетная нагрузка / на длину основания/на величину несущей способности грунта).
Определение высоты ленточного основания под дом
Монолитный или сборный фундамент под дом возводится по такому соотношению: его глубина должна быть равна его высоте, то есть 1:1. Расчет фундамента под дом
Расчет необходимого количества арматуры
Для расчета арматуры необходимых размеров нужно:
- Определить длину всех стен будущей конструкции;
- Полученную длину (в метрах) нужно умножить на количество стержней арматуры (актуально для многостержневого способа армирования);
- Так как стыковка арматуры осуществляется внахлест следует учитывать и запуск, который составляет примерно 30 диаметров арматуры.
Расчет раствора для ленточного основания под дом
Пропорции, необходимые ля заливки основания под дом указываются на упаковках цемента.
Нужное количество раствора для основания рассчитать можно по следующей формуле: Объем раствора = 2аб × (в + г), где а - ширина ленты основания, б - высота ленты основания, г - размер внешней стороны основания, д - размер внутренней стороны основания.
Произвести примерный расчет основания можно и самому, но для этого Вам потребуется много времени и сил. В помощь строителям создано множество приложений и программ для расчета ленточного фундамента, которые можно найти в Интернете. Все данные о весе и несущих способностях конструкций представлены в СНиПе.
Ленточное основание — это конструкция, представляющая собой замкнутый контур, выполненный из монолитных балок. Конструкция располагается под несущими стенами возводимого строения. Ленточное основание используется для капитальных домов, требующих надежную несущую конструкцию.
Как правильно рассчитать фундамент под дом: формулы и таблицы
Строительство фундамента - важный и ответственный этап при возведении дома. От того, насколько грамотно определены размеры и правильно сделан расчет, зависит качество монтажа и долговечность конструкции. Чтобы рассчитать фундамент, нужно вычислить нагрузку на основание и грунт, а также определить опорную площадь конструкции.
Какой фундамент выбрать для загородного дома
Сегодня существуют различные типы фундаментов, среди которых столбчатый, ленточный, свайный, винтовой, ростверковый и монолитный. Для строительства большого деревянного коттеджа и дачного дома с подвалом или цокольным этажом выбирайте ленточный тип. Он отлично выдерживает высокие нагрузки и подходит для жидкой и глинистой почвы, для неоднородного и плотного грунта, для большой глубины промерзания.
Для строительства дома или бани без подвала или цокольного этажа можно выбрать фундамент на сваях или столбах. Он подходит для большинства типа почв, в том числе для торфа и болотистой местности. Такой тип используют при подвижном и нестабильном грунте, быстро меняющемся климате, повышенном уровне подземных вод. Конструкция легко выдерживает сильные нагрузки и постепенные сдвиги грунта.
Монолитный или плитный фундамент - надежная и прочная основа, которая отлично подходит для строительства основательного и просторного деревянного коттеджа с невысоким подвалом или цокольным этажом. Конструкция подходит для каждого типа грунта и почвы.
Наиболее оптимальным вариантом для строительства загородного дома сегодня считается ленточный фундамент.
Как рассчитать основную нагрузку
Нагрузка на грунт и фундамент представлена постоянными и переменными нагрузками. К последним относят ветер и снег. К первым вес дома, коттеджа или бани вместе с фундаментом и кровлей. Кроме того, важно рассчитать эксплуатационную нагрузку. Это количество людей, которые регулярно находятся в помещении, мебель и оборудование. Таким образом, среди элементов постоянной нагрузки выделяют:
- Конструкция фундамента;
- Цокольный этаж или подвал с отделкой;
- Стены и межкомнатные перегородки с отделкой;
- Потолок и полы с отделкой;
- Лестницы;
- Кровля с отделкой.
Нормы СНиП II-3-79 предлагают показатели удельного веса стройматериалов, которые помогут рассчитать примерный вес дома и нагрузку на фундамент. Параметры указаны в таблице. Брать лучше больший удельный вес, чтобы был запас.
Удельный вес дома
Чтобы получить расчет всей конструкции, удельный вес материалов умножают на объем конструкции. Полученный результат умножают на коэффициент надежности по нагрузке. Значения коэффициента представлены в следующей таблице.
Коэффициент надежности конструкции и грунта
Чтобы правильно сделать расчет нагрузки, нужно учитывать и временные элементы, к которым относится снег. Снеговую нагрузку определяют в зависимости от региона строительства.
Как рассчитать снеговую нагрузку
Чтобы сделать расчет снеговой нагрузки, умножают площадь кровли на вес снегового покрова, который зависит от местности строительства. Подробнее с нормами для каждого региона вы можете ознакомиться в описании СНиП 2.01.07-85. Там же в приложении вы найдете карту снеговой нагрузки для России.
Карта снеговой нагрузки России
Для полного расчета нагрузки снега используют следующую формулу:
Sр – расчетный вес снега на 1 м2 горизонтальной поверхности земли;
к – коэффициент наклона кровли. Коэффициент наклона кровли до 25 градусов равен единице, от 25 до 60 градусов составляет 0,7, а при уклоне свыше 60 коэффициент не учитывают.
Чтобы упростить расчет, можно использовать примерный вес снега, который составляет около 100 кг/м3, а в мокром состоянии достигает 300 кг/м3. Однако учтите, что полученный результат будет не точным, что опасно для строительства фундамента.
Как рассчитать вес и габариты основания
Чтобы сделать расчет общей нагрузки, нужно сложить вес дома, снеговую нагрузку и массу фундамента. Сначала вычисляют размеры конструкции. А чтобы упростить расчет, составляют проект или схему. Затем нужно рассчитать глубину заложения, которая зависит от типа грунта. Для непучинистого вида и песка уровень заложения составляет свыше 1,5 метров. При суглинке и глине основание должно лежать не выше уровня промерзания.
Толщину фундамента определяют в зависимости от различных параметров. Как правило, она составляет 0,3 - 0,4 метра. Но если вы планируете обустройство подвала или цокольного этажа, размер может быть другим. Подробные размеры конструкции с подвалом представлены ниже в таблице.
Главное условие для функционирования фундамента в том, что удельная нагрузка на грунт должна быть меньше расчетного сопротивления на 15-20%. Удельное давление вычисляют при помощи деления общего веса дома на площадь основания (подошвы грунта). А размеры расчетного сопротивления вы найдете в таблице, так так они зависят от типа грунта.
Расчетное сопротивление грунта
Расчетное сопротивление должно быть больше удельного давления (нагрузки). Тогда расчет выполнен правильно! Если расчет показывает, что нагрузка больше, измените размеры основания и увеличьте опорную площадь. Для ленточного фундамента следует расширить ленту, а для столбчатого нужно увеличить диаметр и число столбов. Когда вы измените параметры и размер, сделайте расчет снова!
Как рассчитать количество бетона
Чтобы правильно рассчитать бетон для плитной конструкции, нужно умножить площадь бетонной плиты на толщину. Площадь плиты под дом 6Х6 метров составляет 36 м2, а минимальная толщина изделия при этом равна 0,1 метров. Таким образом, расход бетона при минимальной толщине плиты для фундамента под дом 6х6 = 36 х 0,1 = 3,6 м3. А интересные проекты деревянных домов 6х6 вы найдете здесь.
Для столбчатого основания расчет делают, исходя из площади поперечного сечения и высоты столбов. Площадь поперечного сечения столба = R2 х 3.14, где R - радиус изделия. Площадь умножаем на высоту и получаем расход бетона на один столб. Чтобы рассчитать бетон на целый фундамент, полученный результат умножают на общее число столбов.
Для расчета бетона на ленточный фундамент умножают ширину, высоту и суммарную длину ленты. Ширина ленты составляет в среднем 20-40 сантиметров. Высота включает глубину заложения и надземную часть. Это примерно около двух метров. В суммарную длину ленты входит периметр внешних стен и длина ленты под внутренними стенами. Для дома 6х6 метров общая длина составит 30 метров. Если ширина ленты равна 0,4 метрам, а высота - двум, то расход бетона для ленточного фундамента = 0,4 х 2 х 30 = 24 м3.
Если вы затрудняетесь сделать расчет и сомневаетесь в его правильности, обращайтесь к профессионалам!
Расчет фундамента под дом: выбор основания под строительство, параметры для подсчета основной и снеговой нагрузки, определение веса и нагрузки, формула для
Любое здание начинается с закладки фундамента – основания, на котором будет впоследствии держаться вся конструкция. Давайте поговорим о том, как рассчитать фундамент дома.
Первыми на любом строительном участке начинают свою работу геологи. Они берут пробы грунта, определяют его тип, оценивают уровень грунтовых вод, глубину промерзания грунта, вероятность наличия плывунов.
Эта информация поступает специалистам, которые готовят проект. Они в конечном итоге и определяют тип основания для дома, его глубину, исходя из геологических данных и величины нагрузки, которая будет воздействовать на фундамент после сдачи объекта в эксплуатацию.
Факторы воздействия на фундамент
Работы по устройству фундамента дома – одни из самых высоко оплачиваемых строительных работ. Расчет оплаты определяется, исходя из залитых кубов бетона. Потому интерес любой бригады строителей – завысить объемы выполненных СМР. Задача заказчика – по возможности не переплатить.
Потому представленная ниже информация, во-первых, позволит заказчику оценить собственные расходы на материалы, а, во-вторых, поможет проверить честность и добросовестность прораба, который предоставит свои расчеты по объему работ.
Итак, необходимый объем материала рассчитывается исходя из:
- глубины;
- площади основания дома.
При определении глубины основания необходимо учитывать глубину промерзания грунта. Для разных типов грунта в различных регионах она может существенно различаться. Этот показатель нужно уточнить у специалистов.
А площадь основания зависит от общей площади дома и предполагаемых нагрузок. Нагрузки могут быть:
- Постоянными или статическими. Они включают в себя общий вес строительных материалов, которые используются для строительства дома и приблизительный вес того, что будет в здании находиться.
- Временными или динамическими. К ним относятся атмосферные явления, такие, как снег, дождь и ветер.
Предварительные расчеты
Нагрузка на фундамент рассчитывается в граммах на единицу площади (на 1 кв.м). Числовое значение нагрузки не должно превышать следующих значений:
- Пески (крупное зерно) - 3,5-4,5 кг/см 2 .
- Пески (среднее зерно) – 2,5-3,5 кг/см 2 .
- Мелкие влажные пески – 2-3 кг/см 2 .
- Мелкие, крайне влажные пески – 2-2,5 кг/см 2 .
- Твердая глинистая почва – 3-6 кг/см 2 .
- Пластичная глинистая почва – 1-3 кг/см 2 .
- Галька, щебень, гравий – 5-6 кг/см 2 .
Усадка фундамента
Любой фундамент дома подвержен усадке. Это означает, что, как бы качественно не был бы подготовлен, утрамбован грунт, под весом стен и крыши он будет проседать. Это явление известно всем, кто в течение первого года после выведения стен занимается внутренней или внешней облицовкой здания. Когда фундамент проседает неравномерно, по стенам идут трещины, которые заделать достаточно сложно.
А причина такой неравномерной осадки – неправильный расчет воздействия на основание используемых для строительства материалов.
Стеновые материалы дома имеют определенный вес, который измеряется в кг/ м 3 .
Приведем для справки удельный вес наиболее популярных стеновых материалов:
- Газо-и пенобетонные блоки (газо-и пеносиликатные блоки) - 300-1000 кг/м 3 .
- Силикатный одиннадцатипустотный кирпич - 1500 кг/м 3 .
- Облицовочный кирпич – 1600 кг/м 3 .
- Глиняный обыкновенный кирпич – 1700 кг/м 3 .
- Бутовый камень - 1600-1800 кг/м 3 .
- Железобетон - 2200-2500 кг/м 3 .
Строительный раствор также имеет удельный вес, забывать о нем при расчетах не стоит:
- Стандартный цементно-песчаный раствор – 1700 кг/м 3 .
- Известково-песчаный раствор – 1600 кг/м 3 .
Стены дома в настоящее время достаточно часто изготавливают из деревянного бруса , могут быть изготовлены из комбинированных материалов (СИП-панели) и т.д.
Даже сорт древесины и ее влажность играет роль в определении удельного веса стен. Учитывать необходимо так же удельный вес перекрытий, кровли, окон.
Нет необходимости перечислять все материалы. Проще взять в руки проект и немного поработать сметчиком, составив для себя список используемых материалов.
Далее необходимо вооружиться справочником по материалам и калькулятором. И старательно просчитать количество материалов, их удельный вес, определив общий вес всех материалов, используемых в строительстве здания.
Дальше идет простая арифметика. Умножив общую площадь фундамента на глубину, мы получим кубатуру основания. Расчетные цифры редко совпадают с реальными данными. Строители обычно пытаются применять в расчетах коэффициент 1,5, увеличивая общий объем.
Если вы рачительный хозяин, то разумнее применить коэффициент 1,3. Обычно он оказывается самым верным. Хотя, возможны исключения.
Видео
Данный сюжет также поможет разобраться в рассматриваемой нами проблеме.
Возведение фундамента заслуженно считается важнейшим этапом строительства сооружения. Разработку проекта здания лучше поручить профильным специалистам. Ознакомление с информацией как рассчитать фундамент для дома, поможет сориентироваться в предполагаемых расходах на закупку материалов. Детальные данные представлены в СНиПах по строительству.
Типы фундаментов
Выбор типа опорной конструкции зависит от совокупности факторов: характеристики грунта, глубины промерзания почвы, уровня грунтовых вод, параметров дома и используемых строительных материалов. Рассчитать искомые параметры помогут СНиП ы 52-01-2003 и 3.03.01-87 . Любое сооружение имеет под собой основу в виде:
- Столбчатого или свайного фундамента.
- Монолитной плиты.
- Ленточной бетонной опоры.
Свойства почвы непосредственно влияют на способ возведения опорной конструкции. Рассчитать залегание свайного или столбчатого основания довольно просто, достаточно знать уровень промерзания почвы и добавить к величине 0,3-0,4 м при условии твердого грунта. Закладка монолитной плиты идет с учетом ее собственных размеров.
Параллельно с монолитным основанием, ленточный фундамент считается наиболее прочным вариантом обустройства дома при условии правильного расчета его размеров. Он имеет различные характеристики по глубине залегания и составу, поэтому важно заранее рассчитать все параметры для определения потребности в количестве материала. Приведенная ниже таблица поможет рассчитать высоту фундамента с учетом заглубления:
Определение площади опорной конструкции с учетом особенностей грунта
Ответом на вопрос как рассчитать фундамент под дом будет формула, позволяющая определить минимально необходимую площадь опорной конструкции в зависимости от несущей способности грунта. Первоначально она выглядит сложно, но пошаговый разбор каждой составляющей свидетельствует о доступности расчета для простого обывателя. Итак,
Важно! Результат вычислений показывает минимальную площадь фундамента, но реальный показатель должен превышать расчетную величину. Размер отклонений зависит от возможностей владельца и его желания сделать больший запас по прочности.
Табличные значения искомых величин
Коэффициент надежности Y n является константой и всегда равен 1,2.
Коэффициент условий работы Y c представлен в таблице, он зависит от характеристики грунта и типа сооружения:
Значение сопротивления грунта R o на глубине залегания фундамента необходимо знать ввиду передачи на него тяжести всего строения. При проектном углублении фундамента на полтора метра и более, значение рассчитывать не требуется, можно взять из приведенных таблиц:
Для глинистых почв рассчитанное значение представлено в следующей таблице:
Предложенные параметры касаются фундамента с глубиной залегания от полутора метров и ниже. Меньшие показатели требуют рассчитать величину по формуле:
Порядок расчета массы дома
Точно рассчитать массу сооружения не представляется возможным, тем более она меняется в течение года из-за скопления снежного покрова на крыше в зимний период. Но определить приблизительно требуемый показатель с максимальным запасом вполне выполнимая задача. Для этого необходимо ознакомиться с алгоритмом, как рассчитать нагрузку на фундамент, в котором учитывается:
- масса стен, включая отделочные материалы;
- вес перекрытий и кровли;
- нагрузка от объектов, расположенных внутри конструкции (камин, лестницы, меблировка);
Полученное значение суммируется с массой фундамента.
Замечание! При обустройстве полового перекрытия первого этажа непосредственно по грунту, его влияние не учитывается. Также исключается вес предметов, расположенных на нем.
Вес стен
Все стройматериалы обладают удельным весом, измерение которых идет в килограммах на метр кубический. Ориентировочный показатель железобетона составляет 2500 кг/м 3 . Основные параметры по стройматериалам изложены в приложении № 3 к СНиП у 2-3-79 . Но с момента выпуска нормативного документа прошло практически четыре десятилетия, и в какой-то мере он морально устарел. Появление новых видов строительных и отделочных материалов не обязывает рассчитывать их удельный вес самостоятельно. Информацию узнают у продавцов или на сайте производителя.
Ориентировочные сведения представлены в таблице, где рассчитана масса квадратного метра стены. Для определения удельного веса потребуется рассчитать общую площадь всех поверхностей и найти произведение, подставив значение из таблицы:
Внимание! Площадь оконных проемов не вычитается из общих показателей для формирования запаса прочности. То есть расчет сводится к перемножению длины и высоты всех стен.
Удельный вес перекрытий
Сведения даны с учетом нагрузки от бытовых предметов.
Масса кровли и определение снежной нагрузки
Рассчитать влияние на фундамент веса крыши помогут сведения о типе кровельного перекрытия и его общей площади. Произведение площади кровли и удельного веса материала, приведенного в таблице, дадут искомую величину.
Суммирование данных
Чтобы определить вес самой опорной конструкции, потребуется ее объем умножить на удельный вес железобетона (2500 кг/м 3). О том, как рассчитать кубатуру фундамента, пойдет речь в заключительной части. Окончательный расчет включает суммирование веса всех полученных данных:
- по стенам и перекрытиям;
- по кровле и снеговой нагрузке;
- по фундаменту.
Например, путем вычислений получены следующие показатели:
- стены - 70000 кг;
- перекрытия - 15000 кг;
- кровля - 6000 кг;
- снег - 3000 кг;
- фундамент - 35000 кг;
- итого - 129000 кг.
Требуемая площадь фундамента (S ) равна:
1,2 х 129000/(1,3 х 2,5) = 47631 см 2 ,
Для перевода показателя в метры квадратные, его делят на 10000 , тогда S равна 4,76 м 2 . Цифра указывает на минимальные размеры основания фундамента, увеличение которых способствует росту прочности.
Важно! Уменьшать это значение категорически запрещается.
Произведение длины ленточного фундамента и ширины позволяет рассчитать его площадь. То есть при строительстве опорной конструкции 6х6 м с шириной 0,3 м площадь основания равна 10,8 м, что больше требуемого значения в два раза.
Определение кубатуры опорной конструкции
Алгоритм вычислений полностью зависит от типа основания. Проще всего рассчитать объем монолитной плиты. Для этого необходимо воспользоваться формулой V=a*b*c ; где a,b,c - высота , длина и ширина монолитного блока.
Внимание! Опорная конструкция из монолитной плиты представляет самый прочный тип фундамента.
Экономичным способом обустройства основания является столбчатый фундамент. Предложенный алгоритм поможет рассчитать его кубатуру:
- вычисляется объем подошвы для одного столба по стандартной формуле;
- аналогично считается емкость одной опоры;
- показатели суммируются и умножаются на количество опорных элементов, выполняющих функцию фундамента.
Установка круглых опор требует замены традиционной формулы объема на формулу:
V=π × r2 × h
Где r - радиус опоры,h обозначает высоту фундамента. После чего объем умножают на общее количество столбов.
- Первоначально определяют общий объем опорной конструкции прямоугольной формы по внешним стенкам опалубки. Если строение имеет сложную форму, его разбивают на простые геометрические фигуры.
- Затем вычисляют объем, задействовав в расчетах параметры внутренних стенок.
- Находят разницу между общим объемом и внутренней величиной. Плавающий фундамент
