Калькулятор расчета толщины утепления ленточного фундамента

Строительство любого дома начинается с планирования фундамента. Фундамент – это основа и важнейшая часть здания. Его грамотная и основательная укладка обеспечит долговечность и устойчивость всего строения. Поэтому расчёт фундамента под дом должен быть проведён в высшей степени точно и скрупулёзно.

Краткие характеристики и конструктивные особенности

Данный вид основания представляет собой единую конструкцию в виде ленты, расположенной под всеми несущими стенами постройки.

По глубине залегания ленточные фундаменты могут быть:

Глубиной заложения принято считать высоту опорной конструкции от уровня планировки до его «подошвы».

Конструктивно, основания ленточного типа могут быть:

  • монолитными;
  • сборными.

Конструкция монолитного фундамента представляет собой ленту из монолитного железобетона. Сборные фундаменты возводят из бетонных блоков, кирпича или бутового камня. В современном строительстве чаще всего возводят монолитные основания, которые позволяют равномерно распределить нагрузку на грунт, предотвращая их разрушение. Сборные фундаменты менее надежны, хотя и требуют меньших вложений при возведении.

Методика подсчетов

Есть два способа, как можно произвести расчет ленточного фундамента своими руками, не пользуясь онлайн калькулятором:

  • первый, по сопротивлению, или несущей способности, грунтов;
  • второй, по деформации почв.

Проще и эффективнее в применении первый вариант. Рассмотрим его более детально.

Каждому известно, что строительство начинается с основания – фундамента, однако его проект создается в последнюю очередь. Назначение фундамента – перенести нагрузки от здания, однако сами нагрузки становятся известны только после того, как будут выбраны все строительные и декоративные материалы для возведения здания, а также подсчитаны их объемы. Поэтому прежде, чем производить расчеты основания из ленточного фундамента, требуется:

  1. Сделать подробный чертеж всего строения в плане.
  2. Определиться с наличием и габаритами подвального помещения.
  3. Подобрать высоту и материал изготовления цоколя.
  4. Решить, какой тип внешней отделки и внутренней, а также вид термо-, ветро- и гидроизоляции будут применяться, какими размерными характеристиками будут обладать эти материалы.

Нужно найти значения удельного веса всех материалов, использующихся в строительстве; для удобства можно составить таблицу. И только после этого переходить к расчету.

Различают два вида ленточных фундаментов: сборно-бетонный и монолитный. Сегодня намного реже встречаются бутобетонные и кирпичные ленты – их устройство весьма затратно в части материалов, а надежность невысока.

Расчет фундамента можно условно разделить на следующие этапы:

Методика подсчетов
  1. Вычисление нагрузок, действующих на фундамент.
  2. Подбор характеристик фундаментной ленты.
  3. Корректировка расчета сообразно условиям.

Далее поговорим о каждом из этапов более подробно.

Сфера применения и виды ленточного монолитного основания

Ленточно бетонный монолитный фундамент может служить опорой зданию, сооружению. Материал постройки − бревна, брус, кирпич, строительные блоки − газобетонные, арболитовые, пенобетонные. По степени заглубления конструкции подразделяют на 3 категории:

  • незаглубленные;
  • мелкозаглубленные − Т-образного или прямоугольного сечения, глубиной 0,6-0,7 м;
  • заглубленные − ниже границы промерзания.

Для дренирования и выравнивания поверхности монолитную конструкцию из железобетона возводят на плотной подушке из песка и щебня. На чертеже ленты в разрезе указаны все элементы и их стандартные размеры.

Порядок вычисления характеристик ленты

Пример расчета для одноэтажного коттеджа 10 х 10 м с единственной перегородкой, высотой потолков 3 м выглядит следующим образом:

Схема ленточного фундамента.

  • площадь S = (10 м х 4 шт) х 3 м + 10 м х 3 м = 150 м2. Ленточный фундамент в случае использования кирпичной кладки в полкирпича будет испытывать нагрузку.
  • 0,75 т/м2 х 150 м2 = 112,5 т. При площади дома в 100 квадратов, с перекрытием чердака из досок по балкам, цоколя ж/б плитой добавится нагрузка.
  • 100 м2 х 150 кг/м2 + 100 х 500 = 65 т. Расчет ленточного фундамента будет неполным без учета кровли, вес которой складывается из материалов стропил, самой кровли. Причем крыша опирается на стены под некоторым углом, поэтому ее площадь больше площади этажа, 120 квадратов при углах наклона скатов 30˚. В данном случае для стропильной системы потребуются:
  • брус 15 х 10 см – 10 шт;
  • доска 20 х 5 см – 32 шт.

Нагрузка от стропильной системы составит:

      • [(32 х 0,06) + (10 х 0,09)] х 500 = 1,41 т;

При использовании легкого ондулина добавляется еще 0,6 т.

Читайте также:  Все нюансы при изготовлении опалубки фундамента и цоколя для забора

Для расчета снеговой нагрузки используются таблицы СНиП, в которых приведены данные по регионам строительства. Для Краснодара это 120 кг на квадрат, поэтому итоговый результат будет равен:

      • 120 х 120 = 14,4 т;

Схема монтажа фундамента.

Аналогично вычисляется снеговая нагрузка, для этого также потребуются нормативы СНиП. В данном случае для расчета потребуется площадь фасадов:

      • 100 м2 х (15 х 7 + 40) = 14,5 т;

Нагрузка от мебели в примере составит 100 м2 х 195 кг/м2 = 19,5 т.

Полный вес дома составил 227,91 т, ленточный фундамент передает нагрузки на почвы с разным сопротивлением грунта, значения которых сведены в таблицы СНиП. Например, для крупного песка это 5 единиц, для гравия с пылевато-глинистым наполнителем – 4 единицы, щебня с песком – 6 единиц. Несущая способность почвы должна быть больше полного веса дома, умноженного на коэффициент 1,3 (в нашем случае – 296,28 т). Исходя из полученных значений расчетного сопротивления, полного веса дома, можно скорректировать ширину фундамента:

      • 296,28/5000 = 59,6 см.

Значение округляется в большую сторону до 60 см. Следует помнить, что ширина ленты всегда больше толщины кладки. Ширина стен зависит от характеристик материала, так как ни один из них не обладает универсальными качествами. Стены должны быть:

      • прочными – для опирания тяжелых стропильных систем, кровли, перекрытий;
      • теплыми – конструкционные материалы обладают высокой теплопроводностью, поэтому требуют дополнительной теплоизоляции;
      • красивыми – фасады должны обладать художественной ценностью.

Поэтому на практике используют композитные стены (наружная облицовка, теплоизолятор, кирпич либо дерево для опирания стропил, пароизоляция, внутренняя отделка), что позволяет снизить толщину стены, фундамента, соответственно.

Глубина траншей для ленточного фундамента может браться из нормативов СНиП:

      • 45-90 см – на суглинках, супесях, песках;
      • 0,75-1 м – на глине;
      • 0,45 м – на камне.

Самыми опасными для ленточного фундамента являются силы пучения, возникающие при расширении насыщенных влагой глин. Поэтому чем выше уровень УГВ, больше в почве глины, глубже отметка промерзания, тем выше сдвигающие, разрывающие либо сжимающие усилия в нем возникают. На практике используют несколько технологий, снижающие силы пучения:

      • утепление прилегающего периметра – теплоизоляция наклеивается на наружные стены ленты, изменяет направление на дне котлована, отходит от него по периметру на 1,5 м, сохраняя зимой тепло недр;
      • замена грунта – пучинистые глины внизу ленты заменяют песком, щебнем, гравием либо их смесями, для чего траншея выкапывается глубже проектной отметки на 0,35 м;
      • сваи – в ответственных местах лента опирается на сваи, заглубленные ниже уровня промерзания.

Арматура внутри железобетона предотвращает растрескивание, увеличивает прочность, объединяет периметр ленты в единое целое.

Столбчатый фундамент: особенности конструкции

Название говорит само за себя. Основой фундамента являются столбы, которые заглубляются в грунт на расчётную глубину. По верхам столбов устанавливается бетонная или металлическая рама (так называемый ростверк).

Материалом для изготовления столбов служит бетон, сплошной глиняный кирпич, бутовый камень, бетоноблоки или металлические трубы. Внизу столбы могут иметь более широкую подошву, что увеличивает площадь опоры. Опорные столбы располагают на расстоянии 1,5-2,5 метра друг от друга.

Основой столбчатого фундамента являются заглубленные в грунт столбы

Полезный совет! Не рекомендуется соединять в одну целую конструкцию дополнительные постройки (крыльцо, веранда и др.). Они должны обустраиваться отдельным фундаментом, и отделяться деформационным швом от основного здания. Нагрузка от крыльца намного меньше нагрузки от дома, поэтому у них будет различная усадка.

Столбчатый фундамент: особенности конструкции

Расчёт столбчатого фундамента согласно формуле

До расчёта количества столбов для конкретного здания необходимо вычислить нагрузку на фундамент, массу фундамента и узнать из справочника максимально допустимую нагрузку на одну опору. При расчётах должно соблюдаться условие: давление на подошву фундамента должно быть меньше показателя сопротивления грунта.

Предлагается следующая формула:

Минимальное число опор = («нагрузка на фундамент» + «масса фундамента») / «допустимая нагрузка на одну опору».

Для запаса прочности допускается увеличение числа столбов на 40%. Расположение столбов должно учитывать нагрузки по стенам (под несущими их должно быть больше). Столбы должны обязательно располагаться по углам дома и под точками пересечения всех стен.

Для увеличения запаса прочности фундамента допускается увеличение количества столбов на 40%

Пример расчёта столбчатого фундамента

Проведём расчёт фундамента под дом каркасной конструкции с габаритами 6х7 и высотой потолка 3 метра. Грунт – глина, крыша – из металлочерепицы, этажей – один. Место стройки: регион средней Волги, город Саратов.

Столбчатый фундамент: особенности конструкции

Исходные данные:

  • столбы фундамента – круглые железобетонные;
  • глубина промерзания 1,08 метра (рассчитывается для каждого региона);
  • грунтовые воды ближе 2-метровой глубины не обнаружены;
  • грунт на месте застройки – глиняный значение несущей способности Ro – 6 кг/см², берётся из таблицы ниже.

Таблица значений несущей способности грунта:

Тип грунта Ro (кг/см²)
Галька с глиной 4.5
Гравий с глиной 4.0
Песок крупный 6.0
Песок средний 5.0
Песок мелкий 4.0
Песок пылеватый 2.0
Супесь 3.5
Суглинок 3.5
Глина 6.0
Просадочный грунт 1.5
Насыпной грунт с уплотнением 1.5
Насыпной грунт без уплотнения 1.0
Читайте также:  Как построить каркасную баню своими руками пошагово

Определяем общую нагрузку:

  • общая площадь всех стен равна 78 м², их вес составит 78х50 = 3900 кг, где 50 кг/м³ является удельным весом каркасных стен. Значения удельного веса для каждого стройматериала можно получить из справочников;
  • масса цокольного перекрытия площадью 42 м² составляет 42х100 = 4200 кг, а вес чердачного перекрытия – 42х150 = 6300 кг, где 100 кг/м³ – уд. вес межэтажного перекрытия с утеплителем, а 150 кг/м³ – уд. вес чердачного перекрытия с утеплителем;
  • общая площадь кровли равна 68 м², весить она будет 68х30 = 2040 кг, где 30 кг/м³ – уд. вес крыши из металлочерепицы;
  • снеговая нагрузка будет иметь коэффициент 0.5 от нормативной при скате 45˚, что составит 68х0,5х100 = 3400 кг, где 100 кг/м² – снеговая нагрузка в районе строительства;
  • эксплуатационная нагрузка на каждом этаже составит 42х200 = 8400 кг;
  • теперь вычисляем массу фундамента: количество столбов для размеров здания 6х7 будет равно 12 (из расчёта шага между столбами м), а их диаметр минимально допустимый будет равен 400 мм. Итак, масса 12 столбов длиной 1,5 метра будет равна
  • () = 22608 кг, где в скобках вычисляется площадь поперечного сечения, 2500 кг/м³ – удельный вес железобетона;
  • масса ростверка складывается из массы всех железобетонных перекладин сечением 400х400 мм, соединяющих опорные столбы. Она будет равна = 9680 кг.

Перед расчётом количества столбов необходимо сначала вычислить нагрузку на фундамент

Столбчатый фундамент: особенности конструкции

Сложив все полученные значения, получаем общую нагрузку дома вместе с фундаментом. Вес дома составит 54228 кг.

Далее, для определения суммарной площади сечения столбов делим 54228/6,0 = 9038 см².

Соответственно площадь сечения каждого из 12 столбов будет равна 753 см², что соответствует диаметру 310 мм. Но так как минимальный диаметр не может быть меньше 400 мм, то принимаем это значение. Берём диаметр равным 400 мм и определяем, что для данного здания необходимо минимальное количество столбов составляет 10 штук. Но надо ещё учесть коэффициент прочности 1.4 или 40%. Следовательно, для фундамента потребуется 14 опорных столбов диаметром 400 мм.

Какие данные потребуются для расчета

Кроме климатологических показателей региона, гидрогеологической структуры грунта и определения материала фундаментных стен, для разработки проекта требуется определить полный вес постройки, несущую способность грунта и длину стен.

Определение нагрузки от здания

Весовая нагрузка на ленточный фундамент определяется по простой формуле:

М+П+С+В, где:

  • М – мертвая масса здания, включающая вес всех строительных конструкций и элементов, в том числе фундамента;
  • П – полезная нагрузка или вес всего, что будет находиться внутри постройки и создавать давление на перекрытия;
  • С – максимально возможная масса снегового покрова зимой и в начале таяния;
  • В – ветровое давление на стены и кровлю.

Полученный расчетный результат следует умножить на коэффициент 1,2-1,25, обеспечивая 20-25% запаса прочности конструкции ленточного фундамента.

Несущая способность или сопротивление грунта

Этот показатель приводится в нормативной литературе и определяется ГОСТ 25100-95 «Классификация грунтов». Для наиболее распространенных типов почвы он составляет (в кг/см2):

  • суглинок – 1,5-2,8;
  • глина сухая плотная – 1,6-3,0;
  • песок мелкозернистый – 2,2-3,4;
  • среднезернистый – 2,5-3,6;
  • супесь – 2,6-3,6;
  • песок крупных фракций – 3,6-4,6;
  • гравий, щебень, галька – 5,1-6,5.

На показатель сопротивления весовым нагрузкам также влияет влажность, текучесть и пористость почвы, которые приходится учитывать при подготовке расчетных данных.

Пример расчёта веса дома

Чтобы определить, каких размеров будет лента, надо рассчитать массу будущего строения.

Рассчитываем приблизительную массу будущей конструкции, потребуется значение площади стен, поверхности пола и потолка, а также крыши.

Рассмотрим пример, строится дом со стенами длиной 6 м и 5 м, с одной капитальной поперечной стеной внутри, длина которой– 5 м. Высота стен – 3 м. Длина наружных стен составляет 22 м плюс поперечная стена 5 м, получается 27 м. Умножаем длину стен 27 м на их высоту 3 м – определяем общую площадь стен 81 кв. м.

Пример расчёта веса дома

Площадь пола и потолка составит по 30 кв. м.

Далее, рассчитываем площадь крыши. Измеряем высоту фронтона, используя геометрические формулы, рассчитываем его площадь, затем считаем площадь крыши.

Каждую полученную площадь умножаем на удельный вес 1 кв. м. соответствующего материала. Цифры складываем, получится примерный вес будущего дома. К нему нужно прибавить вес чердачных и цокольных перекрытий.

Читайте также:  Гидроизоляция свайно-ростверковых фундаментов

От чего зависит ширина фундамента

Схема мелкозаглубленного фундамента.

Для удобства следует остановиться на последнем типе фундамента — ленточном. Для ленточного фундамента должен быть проведен расчет необходимого количества арматуры, его глубины, высоты его стен. Исходят из того, что он является наиболее универсальный и подходит для большинства типов грунта и построек. И прежде чем возводить основу здания, необходимо рассчитать его основные параметры, одним из которых является ширина. Она связана напрямую с площадью подошвы основания, с толщиной несущей стены на ленте фундамента.

Чтобы рассчитать площадь подошвы ленточного фундамента, необходимо исходить из полученных данных о типе грунта и его несущей способности и определить показатели по величине нагрузки от самого строения. Минимальная величина ширины фундамента будет вычисляться исходя из общего значения площади. Для того чтобы делать определение значения толщины несущих стен, необходимо учитывать, что толщина основания здания должна быть на 100 мм больше толщины стен.

Что касается такого параметра, как количество арматуры, которое используется в бетонном монолите и от которого зависит ширина фундамента, то стоит принять во внимание, что арматура оказывает свое положительное влияние только в сочетании с бетоном. Именно поэтому делать укладку арматуры необходимо в виде продольных прутьев, а расстояние между этими прутьями должно быть не менее 200 мм.

Какие существуют разновидности

Во всех сферах, начинании жизнедеятельности человека, основа — значимое условие. Без крепких убеждений далеко не уедешь, поэтому стоит отнестись серьезно к начальному этапу, уделив ему время и постараться сильно не экономить на деньгах, чтобы не нажить себе неприятных проблем. Нагрузка, приходящаяся на опору намеченного жилища, давит с такой же тяжестью и на землю под ним. Классифицируются основания этого типа в основном по двум признакам:

  • виду использованного для возведения материала;
  • степени заглубленности.

Возводиться ленточные фундаменты могут из кирпича или бетона. Также в качестве опоры под здания достаточно часто используются сборные железобетонные конструкции этого типа.

Кирпич для возведения ленточных фундаментов применяется исключительно керамический полнотелый хорошего качества. Бетонные конструкции этого типа являются наиболее популярной разновидностью и заливаются под зданиями и сооружениями чаще всего. Для усиления прочности таких лент на растяжение используется металлическая арматура.

Сборные железобетонные основания домов собираются из длинных прочных блоков. Последние укладываются в траншее в ленту с соединением арматурой и заливкой стыков бетоном.

Размеры ленточных фундаментов определяются, конечно же, в том числе и их высотой. Возводиться под зданиями могут как обычные конструкции этого типа, так и мелкозаглубленные. В частном домостроении, к примеру, наиболее популярным является второй тип оснований.

Такие фундаменты заглубляются в землю обычно не более чем на 30-40 см. Разумеется, возводить такие основания допускается только на очень надежных прочных грунтах. Обычные ленточные фундаменты заливаются на глубину ниже промерзания почвы — то есть на м, в зависимости от региона.

Порядок расчета

Рассмотрим, как рассчитать арматурный каркас ленты самостоятельно.

Прежде всего, необходимо определить количество рабочих стержней в одном ряду. Для этого понадобится использовать требование СП 52-101-2003, ограничивающее максимальное расстояние между соседними прутками в 40 см.

Учитывая, что глубина погружения рабочей арматуры не должна превышать 2-5 см, получаем:

  • Для лент толщиной менее 50 см — 2 рабочих стержня.
  • Для лент шире 50 см — 3 стержня.

В случаях, когда можно использовать и 2, и 3 стержня в одном ряду, обычно стараются подстраховаться и принять большее значение, так как фундамент — ответственный и важный участок постройки.

Вторым этапом является определение диаметра рабочих стержней. Для этого понадобится рассчитать площадь сечения рабочей части ленты, умножив ширину на высоту.

Общая площадь сечения арматуры составляет 0,1% от сечения (это минимально возможное значение, его можно увеличить, но нельзя уменьшать).

Получив это значение, надо разделить его на число рабочих стержней. По таблице диаметров арматурных прутков находится наиболее удачный вариант, который и принимается в работу.

Диаметр вертикальной арматуры выбирается исходя из высоты ленты:

  • При высоте до 60 см — 6 мм.
  • От 60 до 80 см — 8 мм.

Диаметр поперечных стержней обычно принимается равным 6 мм.

Для подсчета количества рабочих стержней надо умножить их число в решетке на общую длину ленты, после чего полученное значение делится на длину рабочего прутка (обычно 6 м, но это значение лучше узнать у продавцов точно).

Вертикальную арматуру рассчитывают путем умножения количества хомутов на длину единицы.

Количество получают делением общей длины ленты на шаг хомутов (обычно 50-70 см).