Расчет ленточного фундамента
Для расчета ленточного фундамента нужно заранее узнать несколько параметров — высоту заливки, ширину стен и периметр помещения, которое будет на нем построено. Это необходимо, чтобы определить полный объем отливки.
Например, ленточный фундамент прямоугольной формы имеет длину — десять метров, ширину — три с половиной метра, высоту отливки — двадцать сантиметров, ширину пояса (отливки) – 0, 18 метра. Для определения объема нужно умножить периметр помещения на ширину стен и на высоту отливки. V=27 х 0,2 х 0,18=0, 972м3.
На этом расчет ленточного фундамента не заканчивается, теперь нужно определить объем внутренней части. Он определяется умножением длины и ширины фундамента на высоту отливки: 10 х 3,5 х 0,2=7 м3. Из этого результата вычитается объем отливки: 7 – 0, 97=6,03 м3. Таким образом, мы получаем объем отливки равный 0,97 м3, а объем под заполнитель составляет 6, 03 м3.
Теперь нужно посчитать количество арматуры, предназначенной для армирования. Если использовать арматуру диаметром двенадцать миллиметров, которую будем укладывать по горизонтали два прутка и по вертикали — один пруток через полметра, то при периметре 27 метров получаем 54 метра арматуры по горизонтали. Считаем вертикальные прутки: 54/2 + 2=110 прутков. Добавив еще по прутку на углы, получается — 114 прутков. При высоте прутка — семьдесят сантиметров получаем 114 х 0,7=79,8 погонных метра.
Последний этапом является расчет опалубки. При ее строительстве из досок, имеющих толщину два с половиной сантиметра, длину — шесть метров и ширину — двадцать сантиметров. Рассчитаем площадь боковых поверхностей фундамента. Для этого периметр умножается на высоту отливки и на два: (27 х 0,2) х 2= 10,8 м2. Далее рассчитаем площадь одной доски. Для этого умножаем длину доски на ее ширину: 6 х 0,2=1,2 м2. Разделив площадь боковых поверхностей фундамента на площадь одной доски, получаем количество досок: 10,8:1,2=9 штук. После проведенных расчетов приступаем к заливке фундамента.
Сборный ленточный фундамент
Нередко ленточный сборный фундамент используется при возведении малоэтажных зданий. Однако даже для установки небольшого здания необходимо сооружение фундаментной подушки. Для устройства сборного фундамента нужны готовые отдельные железобетонные блоки, для надежного скрепления которых используется раствор цемента. Различают фундаментные блоки пустотелые и сплошные. Первые изготавливают из силикатного и обычного бетона, а вторые — из бутобетона и силикатного бетона.
С цоколем
Для возведения фундамента с кирпичным цоколем используются надежные и устойчивые к воздействию окружающей среды материалы. Эти фундаменты прекрасно выдерживают воздействие ветра, осадков на здание и колебаний температуры. От качества используемых материалов зависит сухость подвального помещения и первого этажа. Цоколь представляет собой конструкцию, которая расположена в верхней части фундамента. Его строительство является ответственным и серьезным делом, которое требует внимательного подхода.
Учимся на примере
Предлагаем рассмотреть процесс расчёта на определённом примере. Выполним вычисления для фундамента дома габаритами 6×8 м с обустройством одной несущей стены внутри и без устройства подвала. О том, как самостоятельно рассчитать фундамент, смотрите в этом видео:
После вычисления веса дома и других общих нагрузок получили показатель равный 160000 кг.
После исследование типа грунта, определили, что преобладает глина влажная. Её показатели сопротивления по таблице равна 6кг/см2. Коэффициент условий – 1. Коэффициент надёжности – 1.2.
Подставив все показатели в формулу, получим S=(1,2*160000):(1*6)=32000(см2)=3,2(м2).
Теперь определяем ширину траншеи для ленточного фундамента. Общая длина ленты составляет примерно (6+8)*2+6=34 (м). Слагаемое 6 вне скобок определяет длину внутренней несущей стены. Таким образом, ширина траншеи составит 3,2/34=0,1 (м).
Для деревянного домика, рассчитав площадь подошвы получаем показатель 1 м2. Теперь приступаем к вычислению количества необходимых свай
Обращаем внимание на о, что в данном случае устройство подвала довольно сложный процесс. Учитывая, что для одной сваи необходимо основание площадью 0,07 м2, получаем 1/0,07=15 свай.
Итак, производя расчёты для фундамента, следует несколько раз перепроверить показатели. Насколько правильно выполнены вычисления, зависит надёжность и безопасность будущей конструкции. Также немаловажный фактор – это расчёт закупок материалов для выполнения работ по закладке фундамента.
Армирование ленточного фундамента: расчет арматуры
Сечение стержня арматуры выбирается в зависимости от нагрузок, которые будет производить здание на несущую конструкцию. Эту задачу, лучше всего, доверить профессиональным проектировщикам. Чаще всего, задействуется арматура, диаметрами от 10 до 12 мм, в некоторых случаях применяют 14-ти миллиметровые стержни. Если планируется постройка небольших размеров – сарай или гараж – можно использовать арматуру, сечение которой 8 мм.
К расчету необходимого количества стальных стержней следует приступать сразу после того, как удалось определиться со схемой армирования. Недобросовестное отношение к данному вопросу может привести к переплатам, либо за вторую доставку, либо за лишний купленный материал.
Для подсчета точного числа стержней арматуры нужно оперировать параметрами, среди которых:
- периметр будущего сооружения;
- количество внутренних стен;
- число прутьев арматуры, согласно схеме армирования.
Рассмотрим, как делается расчет арматуры для ленточного фундамента на примере здания 7х8 м, у которого одна внутренняя стена, равная 7 м. Схема армирования предполагает 8 ребристых стержней сечением 10 мм.
Шаг №1. вычисление периметра:
Шаг №2: длина фундамента. Периметр нужно сложить с числом внутренних стен будущего здания:
Шаг №3: длина арматуры (общая). Длина фундамента умножается на количество стержней арматуры, указанное в схеме армирования:
Далеко не всегда удается найти арматуру длиной, которая совпадала бы с полученной в расчетах. Это связано с тем, что длины прутов оговорены в ГОСТах на изготовление. Вследствие чего, приходится сваривать более короткие стержни друг с другом. Это следует делать с нахлестом, длина которого не должна быть меньше метра. Этот момент следует учесть в расчетах.
Число прутов, согласно схеме армирования надо перемножить с числом стен:
56 соединений, длина каждого составляет 1 м.
В итоге, к полученному ранее числу прибавляется число полученное сейчас:
На этом расчет армирования ленточного фундамента не заканчивается. На вышеприведенном примере показано, как производится расчет арматуры, которая, если смотреть на схему, располагается горизонтально. На следующем этапе вычисляется число гладких прутов сечением 8 мм, они выступают в качестве вертикальных стоек и перемычек, которые отстоят друг от друга на расстоянии 0,5 м. В первую очередь, параметры, которые понадобятся для расчетов:
- число армированных колец;
- периметр отдельно взятого кольца;
- общая длина гладкого стержня арматуры;
- расстояние между прутами;
- высота армировочной решетки;
- дистанция между перемычками.
Расчёт по геологическим и климатическим данным
На какую глубину опустить фундамент, зависит в первую очередь от особенностей грунта и его поведения при подъёме грунтовых вод и зимнем промерзании. А это связано с климатическими показателями в регионе строительства, поэтому все эти факторы нужно учитывать в связке друг с другом.
Тип грунта
По правилам перед тем как рассчитать глубину фундамента, следует провести геолого-геодезические изыскания и определить тип грунта на участке застройки. На практике часто поступают проще, и получают уже готовые данные в местном архитектурном бюро или расспрашивают хозяев соседних участков, уже построивших на них дома.
Плотные грунты, которые необходимо изучить, находятся под слоем плодородной почвы, не способной быть надёжной основой для фундамента.
Глины и суглинки.
Траншея в глинистом грунте Источник Такие грунты хорошо удерживают в себе воду, которая при замерзании расширяется и приводит к их неравномерному вспучиванию и выталкиванию фундамента вверх. Это всегда происходит при высоком стоянии грунтовых вод, которое может колебаться в зависимости от количества осадков. Поэтому подошва фундамента должна быть ниже этой отметки. Но даже если регион считается засушливым, а грунтовые воды залегают глубоко, основание на глинистых грунтах заглубляют не менее чем на 0,75-0,8 м.
Пески и супеси.
Песчаный грунт Источник Такие грунты, сложенные из частиц средней и крупной фракции, легко пропускают сквозь себя воду, не удерживая её и не вспучиваясь. Поэтому они служат надёжным основанием для фундамента, который при отсутствии большой нагрузки на него достаточно заглубить всего на полметра.
Если же грунт мелкопесчаный, пылеватый, при насыщении влагой он теряет устойчивость и «плывёт». Фундаменты в нем всегда заглубляют ниже отметки промерзания, величина которой зависит от климатических особенностей региона.
Песчано-пылеватый грунт – плохая база для фундамента Источник
Крупнообломочные грунты.
Крупнообломочный или хрящеватый грунт большей частью состоит из каменистых частиц (щебневых, галечниковых, гравийных). Они препятствуют его размыванию и вспучиванию из-за сжатия мёрзлой водой, что позволяет сильно не заглублять фундамент даже при высоком стоянии подземных вод.
Крупнообломочный щебенистый грунт Источник
Скалистые грунты.
Сложенное из прочных горных пород, такое основание является самым надёжным, так как оно не вспучивается, не проседает и не размывается. Строя загородный дом на таком грунте, не придётся думать, как определить глубину заложения фундамента – его можно ставить без заглубления, лишь удалив с участка рыхлый плодородный слой земли и выровняв его.
Скалистый грунт в разрезе Источник
Отметка грунтовых вод
Глубину нахождения подземных вод всегда учитывают при строительстве домов на глинистой или песчаной пылеватой почве, особенно если их уровень находится близко к поверхности. Не брать её в расчёт можно только в том случае, если отметка их залегания расположена ниже того уровня, до которого грунт промерзает зимой, на 2 и более метров.
Если же водный горизонт находится выше, то фундамент на пучинистых грунтах необходимо заглублять ниже отметки их промерзания.
Вода в траншее для фундамента Источник
Уровень промерзания
Как уже ясно из сказанного, грунт, промерзающий в зимние месяцы, ведёт себя по-разному в зависимости от того, насколько он насыщен водой и способен удерживать её в себе. Супеси, глины, суглинки и мелкопесчаные грунты относятся к водонасыщаемым, они выталкивают фундамент, если его подошва находится в промерзающем слое. Поэтому на таких грунтах её закладывают ниже этого уровня.
Правила устройства фундамента на промерзающих пучинистых грунтах Источник
Перед тем как рассчитать глубину заложения фундамента, необходимо узнать глубину промерзания почвы. Она зависит от географического положения точки строительства. Для её определения используют специально составленные изотермические карты, изолинии на которых проведены через крупные города.
Карта сезонного промерзания грунтов Источник
Давление по каждой оси
Точные показатели конструктивных и нормативных нагрузок позволяют правильно произвести расчет фундаментов. Пример расчета фундамента приведен для удобства начинающих строителей.
Конструктивное давление по оси «1» и «3» (крайние стены):
От сруба стенового перекрытия: 600 х 300 см = 1800 см².
Этот показатель умножается на толщину вертикального перекрытия в 20 см (с учетом внешней отделки). Получается: 360 см³ х 799 кг/м³ = 0,28 т.От рандбалки: 20 х 15 х 600 = 1800 см³ х 2399 ~ 430 кг.От цоколя: 20 х 80 х 600 = 960 см³ х 2099 ~ 2160 кг.От цоколя. Подсчитывается суммарная масса всего перекрытия, потом берется 1/4 часть от него.
Лаги со сторонами 5×15 размещены через каждые 500 мм. Их масса составляет 200 см³ х 800 кг/м³ = 1600 кг.
Необходимо определиться с массой напольного перекрытия и подшивки, включенных в расчет фундаментов. Пример расчета фундамента указывает на слой утеплителя толщиной в 3 см.
Объём равен 6 мм х 360 см² = 2160 см³. Далее, значение умножается на 800, итог составит 1700 кг.
Изоляция из минеральной ваты имеет толщину 15 см.
Объёмные показатели равны 15 х 360 = 540 см³. При умножении на плотность 300,01 получаем 1620 кг.
Итого: 1600,0 + 1700,0 + 1600,0 = 4900,0 кг. Все делим на 4, получаем 1,25 т.
- От чердака ~ 1200 кг;От кровли: суммарная масса одного ската (1/2крыши) с учётом массы стропильных балок, решётки и шиферного настила – всего 50 кг/м² х 24 = 1200 кг.
Норма нагрузок для столбчатых конструкций (для оси «1» и «3» требуется найти 1/4 часть от общего давления на кровлю) позволяет осуществить расчет свайного фундамента. Пример рассматриваемой конструкции идеально подойдет для набивного строительства.
- От цоколя: (600,0 х 600,0) /4 = 900,0 х 150,0 кг/м² = 1350,0 кг.От чердака: в 2 раза меньше, нежели от цоколя.От снега: (100 кг/м² х 360 см²) /2 = 1800 кг.
В итоге: суммарный показатель конструктивных нагрузок составляет 9,2 т, нормативного давления – 4,1. На каждую ось «1» и «3» приходится нагрузка около 13,3 т.
Конструктивное давление по оси «2» (средняя продольная линия):
- От сруба стеновых перекрытий, рандбалки и цокольной поверхности нагрузки аналогичны величинам оси «1» и «3»: 3000 + 500 + 2000 = 5500 кг.От цоколя и чердака они имеют двойные показатели: 2600 +2400 = 5000 кг.
Ниже приведена нормативная нагрузка и расчет основания фундамента. Пример используется в приблизительных значениях:
- От цоколя: 2800 кг.От чердака: 1400.
В итоге: суммарный показатель конструктивного давления составляет 10,5 т, нормативных нагрузок – 4,2 т. На ось «2» приходится вес около 14700 кг.
Общее описание
Вычисление ленточного фундамента под дом делится на 2 этапа: сбор нагрузок и определение несущих способностей грунта.
Отношение этих величин между собой позволяет выполнить расчёт ширины ленты.
Размер толщины в этом случае принимается от специфики наружной стены.
Армирование делается конструктивно в зависимости от используемого материала, например:
- для одноэтажного блочного дома применяется 2 стержня диаметром 10 мм;
- для кирпичных двухэтажных зданий используется 6 прутьев диаметром 12 мм, расположенных продольно;
- при возведении здания в регионе с неблагоприятными геологическими условиями рекомендуется выполнять отдельный расчет и конструирование цоколя, отталкиваясь от местных значений.
При расчетах фундамента пользуйтесь официальной методикой, которую можно найти в СНиПах
Следует выделить, что использование для расчета ленточных фундаментов онлайн-программ определяет только количество материалов, необходимых для монтажа.
Сбор нагрузок и вычисление несущей способности грунта они не выполняют.
Кроме этого, алгоритм проведения расчётов и интерфейс программы не ясен.
Воспользовавшись такой технологией расчёта точно можно получить лишь следующие параметры:
- кубатура бетона;
- количество арматуры.
Для того чтобы выполнить правильное вычисление желательно воспользоваться специальной методикой, размещённой в официальных документах, которые были обновлены и доработаны из редакций СНиПов, разработанных в советские времена:
- СП 20.13330.2011.
- СП 22.13330.2011.
Первый документ позволит подготовить информационные характеристики всех нагрузок, нужных для расчета. С помощью второго – определяется несущие способности почвы.
Сборный железобетонный фундамент.
Сборные железобетонные фундаменты выполняются из традиционных железобетонных частей, которые специально производятся для этих целей. Их применение может быть обусловлено расчетами специалистов или же другими объективными условиями. Монтаж таких оснований для дома проводится с помощью подъемных кранов. В траншее делают подушку (не обязательно из бетона – допускается, чтобы она была из песка). Затем изготавливают блоки, и если их размер меньше стандартного, то монтируются еще и доборные блоки, которые имеют треть длины основных. Можно заменить эти добавочные блоки заполнением пустот монолитным бетоном. Наружная поверхность фундаментной стены покрывается гидроизоляцией фундамента.
Сборный железобетонный фундамент рекомендуют применять в зданиях с цокольным этажом и с наличием подвального помещения. Для этого под цоколем роется котлован с выровненным основанием и только потом по периметру укладывается песчаная прокладка.
Особенное внимание нужно уделить устройству специализированных отверстий для проводки необходимых инженерных коммуникаций. Для их фиксации заранее устанавливаются трубчатые футляры
Высота цоколя нижнего этажа
Чем выше планируется поставить цокольную облицовку, тем меньшую глубину вворачивания следует планировать – при равной длине сваи. Высота цоколя определяется несколькими факторами – особенностями конструкции здания, требованиями к его утеплению, дизайном дома и тому подобное. Так, здание с высоким цоколем смотрится более эстетично, чем с низким. Кроме того, высока роль и снежного покрова – чем выше цоколь, тем меньше будет пагубное влияние на фундамент при его таянии. Рекомендуется устанавливать цоколь на высоту порядка 50 см. Это тоже надо учитывать при вкручивании сваи на определенную глубину.
Расчет деревянной опалубки для ленточного фундамента
Чтобы сделать расчет опалубки, узнаем геометрические параметры монолитной ленты:
- Длину фундаментной подошвы – измеряем периметр и приплюсовываем к нему длину всех несущих стен, если они будут предусмотрены.
- Толщину ленточного основания.
- Высоту. В этой части подсчета может возникнуть трудность, так как часто опалубку возводят только на поверхности почвы, а заглубленная часть заливается прямо в траншею. Но при этом стоит учесть, что подобное возведение оснований применимо только для малозаглубленных конструкций. Если фундамент будет заглубленным, то опалубку к нему делают на всю высоту ленты, так как такое сооружение требует особого подхода – хорошего утепления и качественной гидроизоляции.
- Сечения доски. Она бывает в трех значениях – 100, 125, 150 мм. От выбора толщины пиломатериала, зависят затраты на материал.
Важно! Учитывать и соблюдать нормы возведения опалубки. Если ширина основания большой толщины, то щиты из 100 мм доски, будет недостаточно при заливке бетона
Под весом фундамента доску малого сечения поведет.
Принцип распределения сил
Важно! При использовании любой конфигурации, необходимо помнить о том, что именно углы находятся под наибольшей нагрузкой. Во избежание разнообразных сколов и повреждений, необходимо качественно заармировать каждый угол
Для того чтобы выполнить правильное вычисление идеального основания под дом, можно воспользоваться специальным калькулятором расчета, который справится с поставленной задачей очень быстро. Калькулятор разработан специалистами, он позволит подобрать не только оптимальную ширину и углубленность, но и количество необходимого материала.
При постройке ленточного фундамента, полотно бетона располагается под всеми несущими стенами будущего здания. После расчета объема, перед строителем возникает вопрос о расчете цены ленточного фундамента.
Основной заливочной позицией является бетонная смесь, которую необходимо грамотно рассчитать. Любой онлайн-калькулятор позволит подобрать то количество сухого сырья для приготовления смеси, которое будет необходимо. Ленточный фундамент, расчет цены на который будет производиться, может быть разнообразным и поэтому необходимо заранее знать, какой вид будет оптимальным для вас.
Расчет свайно-ленточного фундамента производится исходя из количества свай под ленточным основанием, но для этого надо заранее просчитать объем свай. Ленточный фундамент для забора, расчет цены которого производится так же на калькуляторе, как правило, имеет меньшие объемы, в связи с тем, что на него практически будет отсутствовать давление.
Расчет армирования ленточного фундамента
Шаг №1. Общее число армировочных колец вычисляется путем деления длины фундамента на расстояние, на котором перемычки отстоят друг от друга. Примем его за 0,75 метра:
Если взять высоту армировочной решетки за 0,5 м, а дистанцию между прутами арматуры за 0,3 метра, то:
Шаг №2. Периметр 1-го кольца. Складываем высоту решетки расстояние между стержнями, а полученное значение удваиваем:
Шаг №3. Общая длина гладкого стержня арматуры. Данное значение получается перемножением периметра кольца и их общего числа.
Во время работы придется делать нахлесты, будут появляться обрезки. Подсчитать их точное число возможным не предоставляется, поэтому они принимаются в размере 10% от получившейся цифры. Итак:
78,4+10%=86,2. Полученное значение, обычно, округляется до большего целого – 90 метров.
Металлопрокат отпускается на складах по весу изделий, поэтому получившуюся цифру – 90 м – надо перевести в кг. С весом метра стального круга определенного диаметра можно ознакомиться в ГОСТ 2590-88. Ниже будут представлены значения веса одного метра для необходимых сечений:
- диаметр 8 – 0,222 кг/м;
- диаметр 10 – 0,395 кг/м;
- диаметр 12 – 0,888 кг/м;
- диаметр 14 – 1,21 кг/м.
Вычисляем вес ребристой и гладкой арматуры, сечениями 8 и 10 мм, соответственно:
После получения всех необходимых данных расчет арматуры ленточного фундамента можно считать завершенным.
Расчёт арматуры
Расчёт количества и вида арматурных стержней, размера их поперечного сечения и взаиморасположения в массиве бетона является сложной инженерной задачей и должен учитывать множество параметров:
• Величину и характер нагрузок, действующих на конструктивный элемент здания или сооружения (сжимающие или изгибающие нагрузки, воздействие вибрации, порывов ветра или ударов волн). На основании анализа этих показателей выделяют три основных вида конструкций – изгибаемые (балки или плиты), сжимаемые (колонны) и растягиваемые (элементы ферм);
• Особенности и условия работы элемента под нагрузкой;
• Наличие агрессивных сред или иных мер воздействия, действующих на конструкцию (кислот или щелочей; высоких или низких температур).
Самостоятельное проектирование арматуры в любого вида ответственных конструктивных элементах является трудоёмкой задачей. Такими видами расчётов занимаются опытные сотрудники организаций, специализирующихся на разработке проектов зданий из сборного или монолитного железобетона. В этом случае получают оптимальный расчёт арматуры. При самостоятельном расчёте можно добиться необходимых характеристик конструкции, при этом расход арматуры может получиться несколько больше оптимального.
Чтобы оценить примерное количество арматуры без сложных расчётов, можно воспользоваться данными по среднему расходу арматуры на куб бетона для основных типов фундамента. Такая информация представлена в статье: расход арматуры на 1 кубический метр бетона.
Для малоэтажного частного домостроения существует несколько методов приблизительной оценки количества и размера сечения арматурных стержней в тех или иных конструктивных частях здания. Рассмотрим их подробнее.
Формула для вычислений
Необходимое количество бетона должно соответствовать параметру опалубки. Поэтому чтобы произвести расчет кубатуры бетона для забивки фундамента необходимо знать геометрические размеры формы. Вооружившись рулеткой замеряем уже поставленную форму, и опираемся на нужные параметры:
- ширину;
- высоту;
- длину.
Как показывает многолетняя строительная практика, опираясь в расчетах на уже готовую опалубку можно получить более точные вычисления, нежели руководствуясь сухими цифрами рабочих чертежей. К тому же производя повторные измерения можно выявить ошибки в монтаже формы для фундамента и вовремя их устранить.
В случае простых фигур формула расчета имеет следующий вид:
При выполнении подсчетов величины следует приводить в единую систему расчетов – см, м. В отношении бетона чаще всего используется параметр – м 3 , реже литры. При переводе единицы измерения между величинами используется пропорция: 1 м 3 бетона = 1000 л. При этом плотность состава не оказывает влияния на количественные показатели. Смесь уплотненная, например, вибрацией, по своей кубатуре соответствует литражу, как и изготовленные по обычным технологиям материалы для бетонирования.
В случае строительства фундамента сложной конфигурации объект условно расчленяется на простые фигуры – параллелепипеды или иные простые элементы (круги, цилиндры и т.д.). Производится расчет для каждого элемента по отдельности, полученные значения суммируются.
