Выполнение расчета ленточного фундамента

Пример расчёта фундамента на несущую способность

В калькуляторе учтены:

  • самые популярные виды фундаментов;
  • самые популярные строительные материалы и их марки;
  • необходимые расходники;
  • сваи и их количество для свайного фундамента и ширину – для ленточного фундамента;
  • несущая способность и нагрузка на указанный тип фундамента и т.д.

Онлайн-калькулятор для расчета фундамента легко используют даже те, кто не имеет отношения к строительству, но хотят прикинуть примерные затраты на портландцемент, песок, щебень и арматуру для укладки в опалубку. Расчет бетона и арматуры на фундамент онлайн-калькулятор делает исходя из стандартных данных, поэтому будет нелишне посоветоваться с тем, кто делал исследование на вашем участке, и может порекомендовать правильные параметры для фундамента.

Для расчетов калькулятор фундамента использует сантиметры, а не метры: это значит, что данные фундаментной ленты шириной 0,4 м и общей длиной 30 м будут выглядеть как 40 см и 3000 см соответственно.

Термины, определения и параметры для расчета ленточного фундамента под дом

Фундамент — нижняя часть дома, находящаяся под землей, предназначенная для передачи и распределения нагрузки от здания на грунт. Подошва фундамента — плоскость фундамента непосредственно взаимодействующая с грунтом. Глубина заложения фундамента — расстояние от подошвы фундамента до поверхности грунта. Подстилающий слой грунта (основание) — слой грунта, на который опирается подошва фундамента. Расчетная глубина промерзания грунта — положение границы промерзания относительно уровня грунта, принятое в качестве расчетной величины (нормативы СНиП). Уровень грунтовых вод — положение зеркала грунтовых вод относительно уровня грунта в условно открытом котловане (скважине). Сжимаемая толщина грунта — деформируемая часть грунта, воспринимающая нагрузку от фундамента.

Возводим фундамент для дома из пеноблоков, делаем точный расчёт

Точный расчет по формуле лучше проводить специалистами. Она выглядит так: S > γn · F / (γc · R0).

В ней:

S является площадью основания, в скобках коэффициент условий работы (yc) перемножается с сопротивлением грунта (R0), а в числителе перемножаются нагрузка на основание (F) и коэффициент надежности (yn)

  • Расчёт нагрузочных характеристик;

Зависит всегда от множества факторов. Это размещение вод, индивидуальный периметр возводимого сооружения, угла, под которым находится крыша. Также, влияет рельеф окрестной местности, количество этажей, общая высота, материалы, из которых планируется делать несущие стены и крышу и несущую способность почвы.

  • Определение прочности;
Возводим фундамент для дома из пеноблоков, делаем точный расчёт

Прочность также будет зависеть от места, периметра и толщины стен. Если измерить прочность не получается – следует специально занизить имеющиеся данные либо произвести укрепление.

  • Пример расчетов.

К примеру, периметр 5м * 10м. Высота стен изнутри – 15 м. Ширина ленты 0, 4м, а глубина его под землей – 0,5м. Тогда: (5+10)*2 + 15 = 45 м. 45*0,4*0,5 = 9 куб/м бетона необходимо.

Для изготовления 1 м3 бетона возьмем песок и бетон марки М250 в пропорциях 4:2. Тогда, песка потребуется 1344 кг, а бетона – 672 кг. А также нужное количество воды.

Тогда, для 9 куб/м потребуется 9*1344=12,096 тонн песка и 9*672=6,048 тонн бетона.

Отдельно потребуются доски для опалубки и арматура.

Определение нагрузки

Устройство мелкозаглубленного фундамента

Определение нагрузки

Расчет мелкозаглубленного фундамента выполняется с помощью определения количества всех видов воздействия (постоянное, длительное, кратковременное), умноженных на величину полезной площади. В этот момент нужно учесть коэффициенты надёжности относительно нагрузок на цоколь.

Значение коэффициентов надёжности, касающееся нагрузки по СП , можно увидеть ниже:

Определение нагрузки

Постоянными нагрузками принято считать свой вес конструкции, длительными – массу второстепенных перегородок, которые не являются несущими, кратковременными – мебель, люди, снег на крыше. Если говорить о ветровых нагрузках, их можно пропустить, но только в случае, если не планируется возведение дома с узкими, но высокими стенами. Их разделение на постоянные или временные необходимо для определения сочетаний, используемых для высотных конструкций.

Определение нагрузок представляет собой сложные математические вычисления. При этом габариты строения нужно умножить на объёмный вес (плотность). Равномерно распределённая нагрузка формирует ответную реакцию на всё что расположено ниже неё.

Определение нагрузки

Расчет нагрузок фундамента, пример которых приведён на схеме, позволит более подробно ознакомиться с процедурой вычисления (рассматривается частный одноэтажный дом, длина стен которого 10 на 10 м, выполненный из газобетонных блоков толщиной 0,4 м с симметричной кровлей и плитным перекрытием из железобетона).

Грузовая площадь для несущей стены на уровне пола на первом этаже.

Определение нагрузки

Грузовая площадь для несущей стены на уровне крыши.

Определение снеговых нагрузок, согласно этому документу, делается немного сложнее.

Определение нагрузки
  • первый вариант предусматривает равное падение снега;
  • второй вариант – не равномерное;
  • третий вариант – образование снежного мешка.

Для того чтобы упростить расчет объёма и сформировать запас для несущих конструкций фундаментов, рекомендуется использовать максимальную величину коэффициента равную 1,4.

Определение нагрузки

Последним шагом, нужным для того, чтобы определить расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента, является вычисление нагрузки на уровне цоколя, действующей на грунт.

Читайте также:  Фундамент При Высоких Грунтовых Водах: Секреты Строителей

Расчет нагрузки на фундамент

Расчет нагрузки на фундамент необходим для правильного выбора его геометрических размеров и площади подошвы фундамента. В конечном итоге, от правильного расчета фундамента зависит прочность и долговечность всего здания. Расчет сводится к определению нагрузки на квадратный метр грунта и сравнению его с допустимыми значениями.

Для расчета необходимо знать:

  • Регион, в котором строится здание;
  • Тип почвы и глубину залегания грунтовых вод;
  • Материал, из которого будут выполнены конструктивные элементы здания;
  • Планировку здания, этажность, тип кровли.

Исходя из требуемых данных, расчет фундамента или его окончательная проверка производится после проектирования строения.

Попробуем рассчитать нагрузку на фундамент для одноэтажного дома, выполненного из полнотелого кирпича сплошной кладки, с толщиной стен 40 см. Габариты дома – 10х8 метров. Перекрытие подвального помещения – железобетонные плиты, перекрытие 1 этажа – деревянное по стальным балкам. Крыша двускатная, покрытая металлочерепицей, с уклоном 25 градусов. Регион – Подмосковье, тип грунта – влажные суглинки с коэффициентом пористости 0,5. Фундамент выполняется из мелкозернистого бетона, толщина стенки фундамента для расчета равна толщине стены.

Расчет фундамента будет состоять из следующих этапов

  • Определяем вес дома без учета фундамента.
  • По таблицам определяем снеговую и ветровую нагрузки.
  • Подбираем оптимальный тип фундамента.
  • Рассчитываем площадь подошвы фундамента с учетом несущей способности грунта.

При расчете фундамент для дома. кроме веса самого строения, также необходимо учитывать снеговую и ветровую нагрузки, а так же примерный вес мебели и техники которая будет располагаться в доме.

Вес дома без учета фундамента. Если у вас есть смета, то достаточно узнать вес всех материалов. Если же нет, то вам самим придется ее составить. Для этого рассчитываем объем каждого материала, необходимого для постройки, узнаем вес и складываем. Таким образом вы получите суммарное давление на фундамент дома.

Здесь мы не будем приводить массу каких-либо материалов, т.к. с каждым годом их выбор становится больше и разнообразней. Перечислим только основные элементы строений, которые нам необходимо учесть перед тем, как рассчитать фундамент дома.

  • Вес стен зависит от строительного материала из которого они сделаны.
  • Давление от элементов крыши. В конструкцию крыши входят — стропила, обрешетка, кровля, утеплитель.
  • Межэтажные перекрытия определяется материалом самих перекрытий и плотностью используемого утеплителя.
  • Эксплуатационная или полезная нагрузка. Сюда входит вес мебели, одежды, различной домашней техники т.е. все что не является частью строительных конструкций. Принято считать, что нагрузка распределяется равномерно по всей площади перекрытий. В среднем для цокольного и межэтажного перекрытия жилых домов, она составляет 210 кг/м2, для чердачного перекрытия 105 кг/м2.

Снеговая нагрузка различна для каждого района. Для того чтобы узнать вес снегового покрова в вашей местности, необходимо воспользоваться «СНиП * НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ». В данном СНиП в приложение 5, есть карта, по которой можно определить эти данные в вашем районе. Приведем лишь некоторые данные для различных городов России.

Расчет фундамента будет состоять из следующих этапов

Следует обратить внимание на то, что значения приведены для горизонтальной проекции т.е. снежный покров давит на крышу только сверху вниз, поэтому при расчете необходимо брать не площадь крыши, а только площадь горизонтальной проекции.

Ветровая нагрузка. Расчет давления от ветра достаточно сложен и зависит от многих факторов. К таким факторам относятся расположения относительно направления ветра, материала стен и крыши, от формы самого сооружения и т.д.

Поэтому давление от ветра можно подсчитать по упрощенной формуле:

Ветровая нагрузка = (15 х h + 40)xS,

где h – высота от уровня земли до верхней точки строения, S – площадь здания.

После того как вы подсчитали вес всего дома, необходимо подобрать оптимальный тип основания и рассчитать фундамент.

Облицовка газобетона кирпичом

Автоклавный газобетон является одним из тех материалов, который сочетает в себе конструкционные и теплоизоляционные свойства. Однако, необходимо помнить, что газобетонные блоки имеют приличное водопоглощение и отлично впитывают воду, а от увлажнения увеличивается теплопроводность (стены становятся холоднее), снижается прочность и сокращается долговечность ограждающей конструкции.

Главным фактором увлажнения являются внешние осадки, имеющие преимущественно кислотный характер и, разрушающе воздействующие на газобетон. Потому внешнюю часть газобетонных стен необходимо защищать от прямого попадания воды, путем выполнения наружной отделки.

Самыми распространенными способами защиты газобетона является оштукатуривание, облицовка кирпичом и устройство навесного вентилируемого фасада. В этой статье рассмотрим как выполняется облицовка газобетона кирпичом без вентилируемого зазора, и с воздушным вентиляционным зазором.

Облицовка газобетона кирпичом

При выборе данной ограждающей конструкции, необходимо еще на этапе ведения фундаментных работ, рассчитать ширину фундамента, так чтобы на нем без свесов вместились газобетонные блоки и кирпич.

Достоинством данного решения является отсутствие так называемых влажных процессов – оштукатуривания, недостатком – существенное увеличение толщины фундамента.

Двухслойная наружная стена без вентиляционного зазора

Ограждающая конструкция состоит из внутренней основной стены из газобетона и наружной стены из облицовочного кирпича, которые вплотную соединяется с помощью анкеров путем перевязки кладкой.

Однако, стоить отметить, что облицовка газобетона кирпичом без вентилируемого зазора нарушает главный принцип размещения слоев в многослойной стеновой конструкции. Исходя из этого принципа слои должны быть расположены так, чтобы их паропроницаемость, в направлении к фасаду, увеличивалась бы, либо была бы одинаковой. У газобетона коэффициент паропроницаемости, составляет 0,17-0,23 мг/(м*ч*Па), а у облицовочного керамического кирпича,0,14 мг/(м ч Па), получается что при такой конструкции в зоне контакта газобетона и кирпича будет накапливаться влага.

Облицовка газобетона кирпичом

Поэтому перед возведением стен, нужно рассчитывать паропроницаемость всех слоев ограждающей конструкции, определить эксплуатационную величину влажности стен, найти точку конденсации влаги, и просчитать, возможно ли полное испарение этой влаги в течении весенне–летнего периода. При расчете, следует также учитывать, что анкера и керамический кирпич, которые заходят в кладку, будут образовывать мосты холода в газобетоне.

Читайте также:  Как выполнить расчет арматуры для ленточного фундамента

И, даже не смотря на такие трудоемкие расчеты, все равно, невозможно предотвратить процесс более интенсивного разрушения газобетонных стен, так как газобетон и кирпич, обладающие неодинаковыми свойствами, находятся в плотном контакте и при этом будут подвергаться различным температурным и влажностным деформациям.

Испытания, проведенные ведущими производителями газобетона, показывают, что облицованная кирпичом стена из газобетона без вентиляционного зазора, под влиянием климатических факторов разрушается неравномерно. Наиболее интенсивно будет происходить процесс разрушения в наружной трети газобетонной стены, примыкающей к облицовочному кирпичу, поскольку именно в этой части будет накапливаться влага, а при минусовой температуре будет происходить ее промораживание. Поэтому более правильным и рациональным вариантом будет облицовка газобетона кирпичом с вентиляционным зазором между облицовочной и несущей стеной.

Двухслойная наружная стена с вентилируемым зазором

Стеновая конструкция устраивается с вентиляционным воздушным зазором шириной 40мм, между несущей основной стеной из газобетона и облицовочной кирпичной стеной. Для того, чтобы при выполнении кладки в зазор не попадала растворная смесь, в данное пространство помещают, подходящий по размеру переставляемый лист из легкого материала.

Облицовка газобетона кирпичом

Соединение облицовочной стены с несущей стеной выполняется с помощью анкеров. Применяются стержневые анкеры из нержавеющей стали ∅ 3мм -4мм или анкерные пластины шириной 30мм -40мм.

Анкера, соединяющие несущий и облицовочный слои, должны иметь площадь поперечного сечения не менее 0,4 см2 на 1м2 стены или количество не менее 5-6 штук на 1 м2 кладки. В углах стен, дверных и оконных и проемах устанавливают по 3 -4 анкера на 1 мп стены, на расстоянии, 150мм -200мм от ее края. Анкера рекомендуется заделывать в несущую газобетонную стену, на глубину не менее 1/3 толщины кладки.

Облицовка газобетона кирпичом предусматривает наличие в облицовочном слое вентиляционных щелей – продухов, необходимых для циркуляции воздушной массы в прослойке и удаления из нее водяных паров. Продухи можно выполнить путем не заполнения раствором в нижних и верхних рядах облицовочной кладки части вертикальных швов. Количество продухов должно быть таким, чтобы общая их площадь составляла от 0,5 до 1% от площади стены.

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 м 2 . Ленточный фундамент в случае использования кирпичной кладки в полкирпича будет испытывать нагрузку.
  • 0,75 т/м 2 х 150 м 2 = 112,5 т. При площади дома в 100 квадратов, с перекрытием чердака из досок по балкам, цоколя ж/б плитой добавится нагрузка.
  • 100 м 2 х 150 кг/м 2 + 100 х 500 = 65 т. Расчет ленточного фундамента будет неполным без учета кровли, вес которой складывается из материалов стропил, самой кровли. Причем крыша опирается на стены под некоторым углом, поэтому ее площадь больше площади этажа, 120 квадратов при углах наклона скатов 30˚. В данном случае для стропильной системы потребуются:
  • брус 15 х 10 см — 10 шт;
  • доска 20 х 5 см — 32 шт.

Нагрузка от стропильной системы составит:

При использовании легкого ондулина добавляется еще 0,6 т.

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

Схема монтажа фундамента.

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

Нагрузка от мебели в примере составит 100 м 2 х 195 кг/м 2 = 19,5 т.

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

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.
Читайте также:  Какой бетон нужен для фундамента двухэтажного дома

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:

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.

Монтаж сборного ленточного фундамента

Монтаж ленточно-сборного фундамента.

Зачастую при возведении построек с большой площадью используют несколько измененную схему установки сборного ленточного фундамента.

Особенности монтажа сборного ленточного фундамента для больших построек

Для построек с большой площадью выкапывание траншей нужно выполнять постепенно, для того чтобы подъемный кран мог свободно проехать и нормально положить блоки. Перед внедрением такой схемы работ заранее позаботьтесь о качественной разметке.

Схема расчета монолитного ленточного фундамента.

Отсоединять стропы можно только после проведения контрольной проверки. Позже отрезают монтажные петли блоков ленточного фундамента в уровень с поверхностью для последующей ровной укладки блоков.

В ходе установки продольные и поперечные швы сборного фундамента заделывают с помощью бетонной смеси; при этом используют обыкновенную опалубку из пары досок, крепя их как распорки.

Схема расчета сборного ленточного фундамента.

Горизонтальные швы ленточного сборного основания заполняются ровным слоем. Категорически запрещается подкладывать под блоки щебенку, осколки кирпичей или другие различные предметы. Вертикальные швы тоже нужно утрамбовывать с помощью раствора.

Расчет количества бетона, проволоки и арматуры

Определившись с размерами фундамента, нужно просчитать, сколько арматуры, проволоки и бетона нам понадобится.

С последним как раз всё просто. Объём бетона равен объёму фундамента, который мы уже нашли, когда считали нагрузку на грунт.

А вот какой использовать металл для армирования, ещё не решено. Здесь всё зависит от вида основания.

Арматура в ленточном основании

Для данного типа фундамента используют лишь два пояса армирования и арматуру толщиной до 12 мм. Горизонтальные продольные прутья арматуры подвергаются большей нагрузке, чем вертикальные или поперечные.

Поэтому по горизонтали кладут ребристую арматуру, а по вертикали – гладкую.

Длину ребристой арматуры несложно высчитать, если умножить общую длину основания на количество рядов прутков. Если фундамент узкий (40 см), достаточно и двух продольных прутков на каждый пояс. В противном случае, количество арматуры в поясе придётся увеличить.

Поперечные прутья монтируют через каждые 0,5 м, отступая по 5-10 см от края фундамента. Определяем количество соединений, поделив всю длину фундамента на 0,5 (шаг между пересечениями) и прибавив 1.

Чтобы найти длину гладкой арматуры, необходимой для одного пересечения, используем формулу:

(ШФ — 2*от)*2 + (ВФ – 2*от)*Р, где ШФ и ВФ – ширина и высота фундамента, от – отступ от края фундамента, Р – количество рядов арматуры в поясе. После этого перемножаем два получившихся значения, получая количество необходимой для фундамента гладкой арматуры.

Затраты вязальной проволоки для фундамента – это произведение расхода проволоки для одной связки (30 см), количества связок на одном пересечении (приравнивается к количеству рядов арматуры, помноженному на 4) и количества соединений.

Арматура в плитном основании

Для плитного основания применяют ребристую арматуру толщиной 10 мм и больше, укладывая её сеткой, с шагом в 20 см.

То есть на два пояса армирования понадобится:

2*(ШФ*(ДФ/0,2+1) + ДФ*(ШФ/0,2+1)) м арматуры, где ШФ – ширина, ДФ – длина фундамента. Чтобы соединить две плоскости каркаса, нужно каждое пересечение верхней сетки соединить с соответствующим пересечением нижней.

Учитывая толщину плиты и удалённость каркаса от поверхности плиты, определим необходимое для соединения поясов количество арматуры, используя формулу:

((ДФ/0,2+1)*(ШФ/0,2+1))*(ТП-2*от), где ТП – толщина плиты, от – отступ от поверхности. Достаточно сложить два полученных числа, чтобы знать, сколько арматуры понадобится для плитного фундамента.

Длина вязальной проволоки рассчитывается, исходя из формулы:

(ДФ/0,2+1)*(ШФ/0,2+1)*4*0,3

Арматура в столбчатом основании

При армировании фундаментных столбиков используют ребристые прутки толщиной 10-12 мм в вертикальной плоскости и гладкие шестимиллиметровые – в горизонтальной плоскости. Соединяют арматуру через каждые 40-50 см высоты столба.

Длина ребристой арматуры составляет:

КС*ДС*КП, где КС – количество столбиков, ДС – длина каждого столбика, КП – количество прутьев в одном столбике.

Количество гладкой арматуры:

Рмп*КП*Ксс, где Рмп – расстояние между ребристыми прутьями, КП – количество прутьев в столбике, Ксс – количество соединений в одном столбе.

Расход вязальной проволоки соответствует формуле:

0,3*КП*Ксс*КС