Определяем толщину фундамента при возведении дома

Вычисление нагрузки на грунт

Следующим шагом в расчётах является определение нагрузки на грунт. Чтобы понять, сможет ли грунт выдержать здание, необходимо просчитать вес основания дома.

Для этого вычислим объём основания, воспользовавшись математическими формулами, и умножим его на плотность бетона (средние показатели плотности разных видов бетона можно найти в таблице ниже).

Затем проведём несложные вычисления по формуле:

Теперь важно соотнести требуемую нагрузку на грунт с допустимыми значениями, указанными в таблице. Если полученная в ходе вычислений нагрузка больше расчётного сопротивления заданного типа грунта, нужно увеличить опорную площадь дома, а именно:

Если полученная в ходе вычислений нагрузка больше расчётного сопротивления заданного типа грунта, нужно увеличить опорную площадь дома, а именно:

1. Ленточный можно сделать расширенным к основанию (поперечное сечение выглядит как трапеция).
2. Увеличить ширину фундамента-параллелепипеда.
3. Для столбчатого основания можно увеличить диаметр столбов или их количество.

Важно! При увеличении размеров основания, конструкция дома станет тяжелее. Поэтому обязательно повторно просчитайте нагрузку на грунт!

Факторы, влияющие на показатель

Ширина ленты – один из определяющих прочность, выносливость и другие характеристики фундамента.

В свою очередь, она зависит от многих факторов:

• характеристики грунта – чем он пучинистее, мягче, тем массивнее должна быть лента;

• общая площадь дома;
• толщина несущих конструкций – фундамент должен быть несколько шире стен, чтобы «запаса» хватило на фасадную отделку;
• тип армирования ленты – между продольными прутьями выдерживается промежуток не меньше 200 мм, поэтому количество продольной арматуры влияет на ширину ленты;
• предполагаемые нагрузки на основание;
• площадь подошвы фундамента.

Все перечисленные факторы нужно учитывать при расчетах. Облегчить работу помогут СП и СНиП, на которые нужно ориентироваться при проектировании основания.

Онлайн калькулятор расчета размеров, арматуры и количества бетона монолитного ленточного фундамента

Онлайн калькулятор монолитного ленточного фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента. Для определения подходящего типа фундамента, обязательно обратитесь к специалистам.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП и ГОСТ Р 52086-2003

Ленточный фундамент представляет собой монолитную замкнутую железобетонную полосу, проходящую под каждой несущей стеной строения, распределяя тем самым нагрузку по всей длине ленты.

Предотвращает проседание и изменение формы постройки вследствие действия сил выпучивания почвы. Основные нагрузки сконцентрированы на углах.

Является самым популярным видом среди других фундаментов при строительстве частных домов, так как имеет лучшее соотношение стоимости и необходимых характеристик.

Существует несколько видов ленточных фундаментов, такие как монолитный и сборный, мелкозаглубленный и глубокозаглубленный. Выбор зависит от характеристик почвы, предполагаемой нагрузки и других параметров, которые необходимо рассматривать в каждом случае индивидуально. Подходит практически для всех типов построек и может применяться при устройстве цокольных этажей и подвалов.

Проектирование фундамента необходимо осуществлять особенно тщательно, так как в случает его деформации, это отразится на всей постройке, а исправление ошибок является очень сложной и дорогостоящей процедурой.
При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация
Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта.

Универсальный подход

Схема видов ленточного фундамента.

Определив тип грунта, на котором будет возводиться здание, необходимо определиться с типом фундамента. Это второй шаг, который нужно проделать. Для разного грунта подойдет разный фундамент. Так, если участок под застройку находится на болотистой почве, насыщенной водой, подойдет монолитный плитный фундамент. Он предназначен для самых непрочных грунтов.

Свайный фундамент позволяет возводить здания на большинстве типов грунтов. Именно этот метод применялся в строительстве мостов, пирсов и маяков. Помимо свайного применяются свайно-винтовой и свайно-ростверковый фундаменты.

Еще один из типов оснований дома – это столбчатый фундамент. Столбчатый фундамент подойдет для легких небольших построек, но, несмотря на это, его можно применять на большинстве типов грунтов.

И, наконец, ленточный фундамент. Несмотря на свою дороговизну, данный тип фундамента отличается повышенной прочностью и подходит под любые типы грунта. При этом сам тип грунта непосредственно сказывается на цене постройки. Более дорогим он будет на неустойчивом, пучинистом грунте. Если грунт стабилен, тогда применяют его облегченный вариант – без серьезного заглубления. Данный вариант возведения основы здания является наиболее универсальным.

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

Фундаментные плиты — размеры и толщина плиты под дом из кирпича и блоков

При выборе типа фундамента под строение первый возникающий вопрос, как его правильно сделать и сколько понадобится материалов, количество которых обуславливается размерами основания. Фундаментные плиты, размеры которых напрямую зависят от общей площади здания, рассчитываются вместе с параметрами отмостки.

А вот толщину фундамента определить так просто не получится, так как именно от этого параметра зависит общая прочность и основательность постройки.

Определяем необходимую высоту фундамента

При использовании в качестве фундамента монолитной плиты большое значение имеет высота основания. Рассчитывается этот параметр на основании геологических изысканий, в процесс которых определяются характеристики грунта, глубина промерзания и прохождения грунтовых вод.

На основании результатов этих исследований и определяется вид и толщина фундаментной плиты.

Кроме того, на этот размер влияют особенности конструкции возводимого здания, а также общая нагрузка, оказываемая на основание.

Если говорить обобщенно, то толщина фундамента, в среднем, колеблется от 10 см (для легких построек типа гаража или бани) до 25-30 см при постройке тяжелых домов. В редких случаях, когда грунт под зданием сильно пучинистый, а глубина промерзания большая, фундаментная плита под кирпичный дом может быть сделана высотой до 40-50 см.

Более высокий фундамент делать просто нецелесообразно, так как это приведет к излишней нагрузке на грунт.

Регулировать толщину фундамента можно с помощью использования правильно выбранной и проведенной арматуры.

Арматура для фундамент плиты под дом

Минимальный диаметр армирующих прутков начинается с 10 мм, который используется для легких построек на непроблемном грунте. При больших размерах дома или при плохих характеристиках грунта, оптимальный размер — 14-16 мм.

При этом для монолитных плит выбирают арматуру с ребристой поверхностью, которая обеспечит более прочное сцепление бетона с металлом, а также будет выдерживать не только продольные, но и поперечные нагрузки.

Укладывают арматуру крест-накрест для создания сетки, которая крепится на опалубку, после чего конструкция заливается высококачественным бетоном.

Есть еще один неплохой вариант для армирования, используя который толщина фундаментной плиты может быть снижена. Это использование более технологичного материала, а именно стеклопластиковой арматуры. При лучших прочностных характеристиках, она более удобна при работах, имеет меньший вес и не ржавеет. А главное, стеклопластиковая арматура диаметром в 8 мм по прочности равна стальной в 12 мм.

Аналогичным образом выполняется и армирование монолитной плиты перекрытия, технология изготовления которой очень подобна заливке фундамент-плиты. Но имеются и свои особенности, благодаря специфике применения и отличия в распределении нагрузки.

Армирование плиты перекрытия

Схема армирования плиты перекрытия при толщине плиты менее 15 см допускает армирование одним слоем.

При большей высоте фундамента выполняется закладка двух слоев арматуры, при этом, расстояние между сетками не должно превышать 60 см.

Прутки укладывают как вдоль, так и поперек, таким образом, чтобы получилась сетка с ячейками в 200 мм, после чего их скрепляют стальной проволокой. Сварку для соединения применять не желательно, так как при этом ухудшаются прочностные характеристики конструкции.

Дополнительное усиление плиты перекрытия

Чем больше габариты плиты перекрытия, тем в большем усилении она нуждается и тем сложнее расчет необходимого армирования. Если же рассчитываются фундаментные плиты, размеры их, чем больше, тем лучше (нагрузка распределяется по большей площади). Для плиты перекрытия предусмотрено дополнительное усиление отдельных мест при помощи армирования:

• в середине плиты,
• в местах расположения опор,
• в местах усиленной нагрузки,
• в местах соприкосновения с отверстиями.

При выполнении дополнительного армирования необходим точный технологический расчет, но, в любом случае, длину прутьев выбирают соответственно длине пролетов и ожидаемой нагрузке в этих местах. Дополнительное усиление производится за счет включения в опалубку защитного слоя арматуры диаметром в 20 мм, под которую укладываются специальные опоры.

Сетки для обоих слоев армирования выполняются одинаково. При необходимости их можно скрепить между собой обычными обрезками прутков. Эти соединения в последующем не будут нести никакой нагрузки, и нужны только для удобства работ.

После укладки арматуры выполняется заливка монолитной плиты фундамента бетоном марки не ниже М300.

2.1 Выбор типа и конструкции фундаментов. Назначение глубины заложения фундаментов

Тип
фундамента выбирается в зависимости от характера передачи нагрузки на
фундамент: под стены зданий обычно устраиваются ленточные фундаменты из сборных
элементов, под сборные железобетонные колонны — отдельные фундаменты стаканного
типа.

Глубина
заложения фундамента зависит от многих факторов. Определяющими из них являются:

–
инженерно-геологические и гидрологические условия площадки и положение несущего
слоя грунта;

–
глубина промерзания грунта, если в основании залегают пучинистые грунты;

–
конструктивные особенности подземной части здания.

Глубину
заложения ленточного фундамента Ф1 назначаем по конструктивным соображениям на
0.4 м ниже пола подвала т.е. -3.4м;

Глубину
заложения фундамента Ф3 назначаем по конструктивным соображениям, верх стакана
должен быть на 0.1 м ниже пола подвала (высоту фундамента принимаем 1.2м с
глубиной стакана 0.9 м) т.о.

Отметка
подошвы фундамента Ф3: -3.00-0.1-1.2= -4.3м;

В
соответствии п. 4.2 СНБ 5.01.01-99 основания фундаментов должны рассчи­тываться
по двум группам предельных состоя­ний: первая группа — по несущей способности,
вторая — по деформациям.

Расчет фундамента Ф1

Размеры подошвы фундамента зависят от ряда связанных
между собой параметров и устанавливаются путем последовательного приближения. В
порядке первого приближения площадь подошвы фундамента А определяется по
формуле:

Где  –
Расчетная нагрузка в плоскости обреза фундамента для расчета основания по
предельному состоянию второй группы;

 –
Расчетное сопротивление грунта, залегающего под подошвой фундамента;

 –
Осредненное значение удельного веса материала фундамента и грунта на его
уступах, принимается равным 20 кН/м3;

 –
глубина заложения фундамента от уровня планировки, м.

 – 150
кН;  – 24 кН×м;

 – 200
кПа;  – 3.4 м.

Принимаем ширину подошвы фундамента 1.2м.

По расчетному сопротивлению глубина заложения – 4.0 м
удовлетворяет. Фундамент будет располагаться во втором слое – песка мелкого
плотного с

R= 400
кПа, который может быть несущим.

Определим суммарные нагрузки и воздействия на подошве
фундамента:

Боковое давление грунта на отметке планировки:

На отметке подошвы фундамента:

Где = 16
кН/м2 удельный вес грунта засыпки;

 –
приведенная толщина эквивалентного веса временной нагрузки;

Где  = 10 кН/м2 временная нагрузка на
поверхности планировки;

d –
глубина заложения фундамента, относительно поверхности земли, -2.4м.

 –
Осредненное значение угла сдвига грунта засыпки, принимаем 24˚;

Равнодействующая бокового давления грунта засыпки на
стену подвала расчетной длиной 1.0 м:

Точка приложения равнодействующей:

– Нормальная вертикальная нагрузка:

Где –
расчетная нагрузка от веса фундамента;

–
расчетная нагрузка от веса грунта на консоли подушки;

– Момент в плоскости подошвы фундамента:

Где  – момент
в плоскости обреза фундамента, 24 кН*м (по заданию);

Проверка напряжений в основании фундамента:

 (менее 10%)

  (12)

где P – среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

 –
соответственно максимальное и минимальное значение краевого давления по подошве
внецентренно нагруженного фундамента, определяется по формуле:

 (14)

 условие
3 не выполняется, необходимо увеличение ширины фундамента, принимаем ширину
подошвы фундамента 1.5м;

Тогда

–
расчетное сопротивление грунта основания кПа, находится по формуле:

, (16)

где

g_с1 = 1,3
(зависит от типов грунтов)

g_с2 = 1,15
(зависит от соотношения L/H и интерполировать по данным

таблицы В.1 СНБ 5.01.01-99)

k = 1

М_Y = 1.81

M_q = 8.24            зависят от j по таблице В.2

M_C = 9.27

k_z = 1

d_I = 2.4 (глубина заложения фундаментов без подвальных сооружений от уровня
планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов)

кПа

Р = 141.5 кПа £ 593.4 кПа

P_max =255.6 кПа £ 1,2 * 593.4 кПа

P_min= 27.4 кПа > 0

Рисунок 1. Расчетная схема фундамента Ф1.

Окончательно принимаем ширину подошвы фундамента Ф1
1.5м, толщину стены фундамента 0.6 м из блоков ФБС.

Расчет фундамента Ф3

Размеры подошвы фундамента:

 –3400 кН

 – 400
кПа;  – 1.2 м.

Принимаем размеры подошвы фундамента кратными 300мм

Площадь подошвы = 9.9 м2.

Высоту фундамента принимаем 1200 с глубиной стакана
900 мм.

– Нормальная вертикальная нагрузка:

– Среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

-Максимальное и минимальное напряжение в основании
фундамента:

Проверка напряжений в основании фундамента:

Условие:

Р = 367.4 кПа £ 400 кПа (< 10%)

P_max == 367.4 кПа £ 1,2 * 400.41 = 480.5 кПа

P_min= = 367.4 кПа > 0

Выполняется.

 Окончательно для фундамента Ф3 оставляем размер
подошвы 3.3 х 3.0 м.

Влияние грунта на глубину заложения фундамента

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:

Методика устройства свай

Если говорить о том, как правильно закладывать ленточный фундамент на склоне, то следует определиться с используемыми материалами. Для устройства основы дома можно использовать асбестоцементные трубы. Их монтируют так:

1. заполняют бетоном,
2. буронабивной способ.

3 причины, почему следует делать расчет

Почему считается, что рассчитать ленточный фундамент должен профессионал? И так ли необходимо это в действительности? Давайте разберемся в столь непростом и спорном вопросе.

Для того чтобы рассчитать ленточный фундамент, необходимо собрать конкретные данные по грунту, подводным водам. Также придется сделать разные замеры. Подобные подготовительные работы носят название инженерно-геологические изыскания. Без конкретных данных невозможно провести расчет.

После сбора информации вы узнаете следующие данные:

1. глубина промерзания грунта,
2. конкретные характеристики почвы,
3. тип почвы,
4. уровень залегания вод.

Основываясь на этих характеристиках, можно попробовать оценить насколько рентабельно будет строить ленточный фундамент на склоне. После расчетов строители смогут определить степень просадки грунта, возможной усадки основы коттеджа, определить параметры свай и их количество.

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.

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.

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.

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.

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.

Визуальное увеличение помещений

Итак, мы определили, какова минимальная ширина коридора в жилом доме. Но как зрительно можно увеличить пространство в маленьком помещении? В данном случае в проход.

Прихожая с примыкающим коридором к ней – это визитная карточка каждого жилого дома

Весьма важно, чтобы у гостя, вошедшего в ваше жилье, не возникало ощущения, будто он находится в клетке. Если естественные габариты данной зоны стремятся к нулю, то вам следует применить визуальные эффекты, направленные на зрительное увеличение пространства

Имеется несколько распространенных и действенных приемов для данного случая:

1. Правильное размещение мебели, других предметов быта. В случае когда в пределах досягаемости имеется все необходимое, то человеку более комфортно, при этом его не раздражает теснота.
2. Особенности освещения. Нецелесообразно громоздкую люстру вешать посередине коридора, если это не холл размером с огромную залу. Большая центральная люстра только загромождает пространство, а также плохо выполняет непосредственную функцию. В такой ситуации лучше воспользоваться осветительными локальными приборами на наиболее важных участках, например, возле шкафа, около зеркала, возле дверей в другие комнаты.
3. Зеркала, а также другие отражающие поверхности (например, зеркальные панели, размещенные на потолке, отполированные дверцы на мебели). Дело в том, что они зрительно увеличивают пространство, а также улучшают освещенность в коридоре.