Arcopallet.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ширина ленточного фундамента: как рассчитать

Размеры поперечного сечения ленточного фундамента определяются проектным расчетом и зависят от таких факторов как:

  • тип грунта на участке застройки;
  • глубина промерзания почвы;
  • уровень залегания грунтовых вод;
  • расчетный вес здания с учетом снегового покрова;
  • ветровые нагрузки на стены и кровлю;
  • материал, из которого будет возводиться основание.

Для сбора исходных данных приходится использовать справочную литературу, проводить гидрогеологические изыскания на участке.

Расчет площади

Для чего необходимо рассчитывать площадь подошвы? Все очень просто! Всего лишь для того, чтобы определить номинальную площадь, благодаря которой возводимый объект будет устойчивым. Проще говоря – чтобы дом неравномерно не ушел в землю под действием суммарной нагрузки на грунт. Ведь постройка может не только выталкиваться вспученными грунтами во время их сезонного промерзания, но и за счет высоких нагрузок продавливать грунт. И та и другая ситуация чревата разрушением постройки.

Площадь подошвы фундамента (S) рассчитывается по следующей формуле:

k(n) – коэффициент надежности, который обычно принимают равным 1,2, т.е. запас площади равен 20%;
F – суммарная расчетная нагрузка на грунтовое основание. Сюда входит нагрузка от дома, фундамента, полезная нагрузка и т.д. – все, что способствует увеличению давления на опору ленточного фундамента;
k(c) – коэффициент условий работы, принимающий значение от 1 для глины пластичной и сооружений жесткой конструкции, имеющей каменные стены до 1,4 для крупного песка и не жестких конструкций;
R – расчетное сопротивление грунта (для некоторых приведено в таблице ниже).

Таким образом, единственным неизвестным для расчета площади остается общая нагрузка на грунт.

Как правильно выбрать фундамент для дома

Тип основания для газобетонного коттеджа или дачи выбирается на этапе проектирования. При выборе учитывается:

  1. Планируемая нагрузка на фундамент, в том числе снеговая.
  2. Геологические и гидрогеологические сведения, полученные в ходе инженерных изысканий.
  3. Наличие подвала, цокольного технического этажа.
  4. Условия на строительной площадке и в районе застройки.
  5. Технико-экономическое обоснование.

В большинстве случаев для дома из газобетона выбирается монолитный плитный фундамент.

Используемые параметры

Рассчитывая ширину основания фундамента, не стоит забывать о следующих параметрах:

  • несущая способность – этот параметр необходим при вычислении площади подошвы, чтобы верно вырыть котлован. Рассчитываемая ширина ленточного фундамента должна быть согласована с несущей способностью;
  • толщина несущей стены – при правильных расчетах получается как минимум на 0,1 метра меньше толщины основания. Этого достаточно для того, чтобы была возможность качественной отделки фасадов;
  • расстояние между армирующими прутьями, которое обязано составить не менее 200 мм.

Что влияет на ширину основания?

В этой статье мы разбираем ленточный фундамент, поэтому стоит ознакомиться с параметрами, от которых зависит показатель ширины:

  1. Толщина несущих стен, возведение которых будет выполнено на ленте основания. Если вы уже знаете, какой будет толщина стен, то показатель ширины основания должен быть минимум на 100 миллиметров больше толщины несущих стен.
  2. Площадь подошвы основания. Этот параметр высчитывается только тогда, когда известны нагрузки от будущей конструкции. В расчете площади понадобится и ширина основания, в этом случае необходимо брать минимальный показатель, пока истинная толщина не известна.
  3. Армирование бетона. В основании без прутьев арматуры не обойтись. Расстояние между продольными прутьями арматуры должно быть не менее 250 миллиметров. Все эти показатели можно рассчитать самостоятельно, для этого нужно только формулы и средние знания алгебры.

Важно! Чтобы делать все качественно, начинать нужно с проектирования, независимо от того, какая стройка ведется – коммерческая или частная. Инженера проводят расчеты, отталкиваясь от рыхлости почвы, а также климатических особенностей. К примеру, если грунт рыхлый, то подошва основания расширяется.

Что нужно знать при определении размеров фундамента

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

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

Минимальная ширина фундамента ленточного должна быть равной ширине стен или больше.

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

Определяемся с подошвой фундамента

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

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

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

Закладка фундамента на пучинистом грунте

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

Определяя высоту фундамента, необходимо помнить, что под любой фундамент устраивается песчаная или гравийная подушка высотой слоя 10-20 см. Поэтому глубина котлована или траншеи будет больше на величину подушки.

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

Читать еще:  Гидроизоляция фундамента дома рулонными материалами

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

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

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

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

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

Глубина промерзания грунта в разных регионах

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

Сложность расчетов заключается, прежде всего, в точном определении вида грунта в основании фундамента и его свойств.

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

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

Что оказывает влияние на конечную ширину фундамента

В статье, где мы приводили пример расчета фундамента, немалое внимание уделено подбору основных параметров основания под дом — в том числе и толщины. Если рассматривать только ленточный фундамент, то ширина ленты зависит от:

  • общей расчетной величины площади подошвы фундамента, которая считается исходя из нагрузок от постройки (как их рассчитать, можете прочитать здесь) и собственно грунта, а вернее его показателей несущей способности. Сначала рассчитываем общее значение площади, отталкиваясь от которого принимаем минимальное значение ширины фундамента;
  • толщины несущих стен, которые планируется возводить на фундаментной ленте. Учитывая этот показатель, толщина фундамента должна быть как минимум на 100 мм больше толщины стен. Этого значения должно хватить на последующую отделку фасада дома;
  • армирования бетонного монолита. Необходимо учитывать то, что арматура для фундамента должна работать в комплексе с бетоном, а для этого между продольными прутьями должно выдерживаться расстояние (не менее 200 мм). О том, как рассчитать арматуру для фундамента, мы писали в тематической статье – рекомендуем принять представленную информацию к сведению

Расчет ширины фундамента исходя из величины площади подошвы фундамента

Допустим, мы провели все расчеты по грунту и нагрузкам и получили, что минимальное значение площади подошвы фундамента под дом 6×9 м получилось равным 5 кв. м. Принимаем ширину ленты равной Х, тогда суммарная площадь ленты считается следующим образом:

Откуда Х1=0,17 м и Х2=7,3 м. Очевидно, что в нашем случае актуально значение Х1=0,17 м. Это и будет минимально допустимой шириной ленты фундамента.

Какой должна быть ширина основания дома, если известна толщина стен

Однако полученное выше значение является лишь ориентировочным. Допустим, в проекте дома заложены несущие стены толщиной 300 мм, что почти вдвое больше расчетного значения ширины ленточного фундамента. С учетом того, что ширина ленты должна быть на 100 мм больше, получаем расчетное значение: 300+100=400 мм. Итого, запас ширины фундамента составит на: 0,4:0,17×100-100=135% больше минимального.

Зависимость от арматуры

Обычно для ленточного фундамента используют арматуру диаметром 12, 14 или 16 мм. Чтобы оценить, вписывается ли выбранный материал в выбранные параметры основания (в данном случае – в его ширину), необходимо просчитать площадь поперечного сечения ленты и процент, который отведен в монолите именно на арматурный каркас для фундамента. Для этого принимаем высоту ленты, например, 0,8 м (зависит от проекта) и, воспользовавшись таблицей, представленной ниже, подсчитаем, можно ли в данном случае использовать 4 продольных стержня арматуры диаметром 12, 14 или 16 мм.

Площадь поперечного сечения ленты будет равна: 40×80=3200 кв. см.
При условии, что арматура должна занимать 0,001 часть от площади сечения ленты, имеем: 3200×0,001=3,2 кв. см. По таблице выше видно, что данное значение актуально при использовании 4 прутков арматуры диаметром 12 мм.

Читать еще:  Особенности обустройства фундамента под забор из профнастила

Значение ширины фундамента подобрано верно.

Порядок расчета

При проведении подготовительных конструкторских работ необходимо определиться со следующими значениями:

  1. глубина заложения фундамента;
  2. ширина подошвы (по расчету);
  3. ширина ленты.

Ширина подошвы и ленты будут различаться при строительстве дома на фундаменте т-образного типа. При применении прямоугольного сечения опорной конструкции, эти значения равны. Т-образные ленты применяются для возведения массивных зданий из кирпича, широкая подошва фундамента снижает давление на единицу площади от здания на грунт. Если дом строится по каркасной технологии или из бруса, достаточно прямоугольного фундамента. Расчет подошвы для монолитного и сборного фундамента не отличаются.

Чтобы найти или рассчитать нужные значения, работы проводятся в несколько этапов:

  1. изучение характеристик грунта;
  2. назначение глубины заложения;
  3. сбор нагрузок;
  4. расчет по несущей способности.

Каждый из этих этапов имеет свои особенности, поэтому требует отдельного рассмотрения.

Геологические условия участка

Для частного дома проводить дорогостоящие геологические исследования нецелесообразно. Все, что необходимо узнать это:

  • тип грунта;
  • уровень нахождения грунтовых вод;
  • наличие линз слабого грунта.

Это можно определить двумя способами:

  • отрывка шурфов;
  • бурение.

Исследование почвы необходимо проводить на 50 см ниже предполагаемой отметки ленточного фундамента, которая на данном этапе принимается в зависимости от наличия подвала и величины промерзания (подробнее в следующем пункте).

Шурфы представляют собой ямы прямоугольного сечения, земляные работы можно проводить с помощью обычной лопаты. Грунт анализируется по стенкам откопанного шурфа. Бурение в условиях самостоятельного возведения дома можно проводить ручным буром. Анализ проводят по почве на лопастях инструмента.

Необходимо выбрать несколько точек для исследования, все они располагаются под пятном застройки дома. Одну скважину или шурф делают в самой низкой точке участка. Чем больше точек для исследования взять, тем точнее будут результаты, но главное не переусердствовать.

Если грунтовые воды не найдены, можно принимать фундаменты глубокого заложения и обустраивать в доме подвальные помещения. Если УГВ располагается на глубине 1 м от поверхности земли и ниже, самым простым решением станет устройство мелкозаглубленных опор (50-60 см). Более сложным для выполнения вариантом будет устройство заглубленной ленты с дренажом и надежной гидроизоляцией подвала (снаружи и изнутри).

По типу найденных грунтов определяют их несущую способность, которая потребуется в дальнейшем расчете.

Тип грунтаНесущая способность, кг/см 2
Галечный с глиной4,5
Гравий4,0
Крупнозернистый песчаный6,0
Среднезернистый песчаный5,0
Мелкозернистый песчаный4,0
Пылеватый песчаный*2,0
Супеси и суглинки3,5
Глины6,0
Просадочные грунты*1,5
Насыпной уплотненный*1,5
Насыпной неуплотненный*1,0

* грунт не подходит в качестве основания. Требуется полная его замена на песок крупной или средней фракции. В данном случае лучше остановиться на применении свайного фундамента или монолитной плиты.

Назначение глубины заложения

Как уже говорилось ранее, отметка подошвы зависит от уровня грунтовых вод. Изучив характеристики основания и обозначив допустимые границы, рассматривают другие факторы.

При наличии подвала, отметку подошвы выбирают не менее чем на 20-30 см ниже пола по подвала. Промерзание почвы также влияет. Лучше опирать конструкции дома на незамерзающий слой почвы. Для различных регионов он отличается. Самые точные значения приведены в СП «Строительная климатология». Значения для некоторых городов приведены в таблице.

ГородПромерзание почвы, м
Москва1,4
Санкт-Петербург1,4
Ростов-на-Дону1,0
Волгоград1,2
Архангельск1,8
Нижний Новгород1,6
Уфа1,8
Екатеринбург1,9
Челябинск2,0
Омск2,2
Новосибирск,2,2
Воркута2,9
Иркутск2,3
Владивосток1,6

Сбор нагрузок

Нагрузки разделяют на два типа: временные и постоянные. Постоянные — масса конструкций здания, временные — людей, мебели, оборудования, снега.

Чтобы рассчитать все значения достаточно воспользоваться таблицей.

Тип нагрузкиВеличина
Кирпичные стены толщиной 510 мм920 кг/м 2
Кирпичные стены толщиной 640 мм1150 кг/м 2
Стены из бруса толщиной 150 мм120 кг/м 2
Стены из бруса толщиной 200 мм160 кг/м 2
Утепленные каркасные стены толщиной 150 мм30-50 кг/м 2
Гипсокартонные перегородки 80 мм без утеплителя27,2 кг/м 2
Гипсокартонные перегородки 80 мм с утеплителем для шумоизоляции33,4 кг/м 2
Железобетонное перекрытие сборными плитами толщиной 220 мм и цементно-песчаной стяжкой толщиной 30 мм625 кг/м 2
Деревянное перекрытие по балкам с утеплителем плотностью до 200 кг/м 3100-150 кг/м 2
Фундамент железобетонный2500 кг/м 3
Кровельный пирог в зависимости от типа покрытия, кг/м 2
Металлическая черепица40-60
Керамическая черепица80-120
Гибкая черепица50-70
Временные нагрузки
Полезная (мебель и оборудование)150 кг/м 2
СнегСм. в табл. 10.1 СП «Нагрузки и воздействия» в зависимости от климатического района

Каждое значение, перед тем как взять в расчет, требуется умножить на коэффициент надежности по нагрузке. Для металлических элементов он составляет 1,05, для деревянных — 1,1, для железобетонных заводского изготовления — 1,2, для железобетонных, изготавливаемых на стройплощадке — 1,3. Полезная нагрузка умножается на 1,2, а снеговая на 1,4. При уклоне кровли свыше 60 градусов нагрузку от снега в расчет принимают равной нулю.

Расчет ширины подошвы

Фундамент — это конструкция передающая нагрузку от дома на грунт, т.е. при расчете фундамента по несущей способности главным параметром является несущая способность грунта под ним. По сути расчет несущей способности сводится к расчету минимальной площади опирания фундамента на грунт, при которых его пространственные характеристики останутся в заданных пределах в течение всего времени эксплуатации здания, при заданной массе строения (считается из учета проекта). Варьируя ширину фундамента можно изменять удельное давление (давление на единицу площади кг/см²) здания на грунт. Т.к. периметр строения известен из проекта, нужно определить минимально возможную ширину ленточного фундамента.

Читать еще:  Оптимальные размеры отмостки

Рассчитать фундамент можно по формуле:

где В — значение требуемой ширины подошвы фундамента, L — общая длина всей ленты по периметру дома и внутренних несущих стен, R — несущая способность грунта (по таблице выше), P — масса дома с учетом всех нагрузок, умноженных на коэффициенты запаса по несущей способности.

Пример расчета

Для более точного представления, приведем пример для двухэтажного дома из бруса размерами 6 на 6 м и высотой этажа 3 м. Наружные сены на втором этаже(мансардном) имеют высоту 1,5м. Кровля из битумной черепицы, фундамент ленточный мелкого заглубления (60 см). Пример предусматривает район строительства — г.Москва. Опирание выше глубины заложения обусловлено высоким УГВ, для защиты от сил морозного пучения предусмотрено утепление ленты фундамента пенопластом (в расчет не учитывается). Геологические исследования показали, что на выбранной глубине опирания находятся суглинки.

Рассчитать нагрузки можно в табличной форме.

НагрузкаВеличина, кг
Наружные стены из бруса толщиной 200 мм6 м (длина) * 4 шт * 4,5 м (высота) * 160 кг * 1,1 = 19000 кг
Внутренняя стена из бруса толщиной 150 мм6 м (длина) * 6 м (высота) * 120 кг * 1,1 = 4750 кг
Перегородки из гипсокартона без шумоизоляции20 м (длина) * 2,7 м (высота) * 27,2 кг * 1,2 = 1770 кг
Перекрытия по балкам толщиной 300 мм2 шт * 6 м (ширина) * 6 м (длина) * 150 кг * 1,1 = 11880 кг
Кровля6 м * 6 м * 70 кг * 1,2/соs45ᵒ(угол наклона кровли) = 4260 кг
Полезная нагрузка на перекрытия2 шт * 6 м * 6 м * 150 кг * 1,2 = 12960 кг
Снег6 м * 6 м * 180 кг * 1,4 = 9080 кг

Итого с учетом всех коэффициентов — 63700 кг.

В примере ленточный фундамент закладывается под наружные стены и под внутреннюю. Подбираем ширину в зависимости от толщины стен. Предварительно значение ширины равно 25 см. Высота цоколя равна 40 см, глубина заложения 60 см, общая высота фундамента -100 см.

Предварительная масса ленточного монолитного фундамента = (6 м * 4 шт + 6 м * 1 шт) * 1 м (высота) * 0,25 м (ширина) * 2500 кг * 1,2 (коэффициент надежности по нагрузке) = 18750 кг .

Общая нагрузка от дома — 82450 кг. Периметр фундамента L=5 шт * 600 см = 3000 см.

В = Р/(L) * R = 82450/(3000 см * 3,5 кг/см²) = 7,85 см.

Такое небольшое значение в примере получено из-за небольшого веса здания из бруса и достаточно высокой несущей способности ленточного фундамента. Принять число меньше ширины стен возможно только при кирпичном здании (допускается свесы кладки до 10 см), но в тоже время принимать значение ширины фундамента меньше 30 см для частного дома не рекомендуется, поэтому остается величина 30 см (под внутреннюю стену можно сделать 25 см). Пример предусматривает прямоугольное сечение ленточного фундамента.

Если предварительная ширина фундамента отличается от конечной в меньшую сторону или в большую менее, чем на 5 см, перерасчет конструкции не требуется. При получении значения отличающегося от предварительного более чем на 5 см в большую сторону расчет проводят еще раз с полученной шириной. В данном случае нужно провести расчет веса фундамента заново, но мы не будем этого делать, так как и так понятно что запас просто огромный.

Рассчитать ленточный фундамент по примеру с учетом несущей способности для дома из бруса просто. Действие не отнимет большого количества времени, но обеспечит высокую надежность.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Как рассчитать кубатуру фундамента

Учитывать массу фундамента лучше рассчитывая его объем: эта цифра вам пригодится при заливке фундамента: будете знать, сколько заказывать бетона или сколько материалов потребуется закупить.

Все исходные данные уже известны: высота, ширина и длина ленты. Их перемножаете, получаете кубатуру фундамента.

Например, посчитаем объем фундамента для рассчитанной ранее ленты: длинна 44 м, ширина 30 см (0,3 м), высота 1,75 м. Перемножаем: 44 м * 0,3 м * 1,75 м = 23,1 м 3 . Фактически расход, скорее всего, будет немного больше: порядка 25 кубов. На эту цифру и ориентируйтесь при заказе бетона.

Кубатура фундамента рассчитывается исходя из найденных (предполагаемых) размеров ленты: длины, высоты и ширины путем их перемножения

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector