Способы и особенности расчета ленточного фундамента

foto13792-2Ленточный фундамент – это наиболее оптимальный вариант основы малоэтажного здания.

Он применяется при строительстве коттеджей и хозпостроек на участках с различными характеристиками грунта и при разных климатических условиях.

При этом фундамент ленточного типа можно возвести своими руками. Но сначала его нужно тщательно рассчитать.

О том, как произвести расчет ленточного фундамента для дома, читайте в статье.

Методы

Для расчетов применяются различные методы. Один из них – расчет на прочность и устойчивость. В его основе лежит вычисление несущей способности фундамента.

Применяется данная методика в определенных случаях – если строительство здания будет вестись:

  • на склоне,
  • на скалистом грунте,
  • в местности с сильным сейсмическим воздействием.

Вычисления выполняются с применением цепочки сложных формул, осуществляются квалифицированными специалистами.

Существует методика расчета ленточного фундамента по несущей способности грунта. Она представляет собой расчет минимальной площади подошвы ленты, при которой здание вместе с основанием не будет продавливать почву под собой и проседать.


О вычислении ширины ленты и ширины подошвы фундамента будет подробнее рассказано ниже. При таких выселениях применяется таблица несущей способности грунтов.

foto13792-3

Вместо расчетов по несущей способности грунтов, которые применяются чаще и являются более простыми, можно применить расчеты по модулю деформации грунта. Это более сложный инженерный процесс, осуществляемый при помощи сложных формул.

Группы предельных состояний

Предельные состояния оснований – это состояния, при которых строительная конструкция прекращает удовлетворять требуемым параметрам (уменьшается сопротивление нагрузкам, возникают недопустимые смещения и повреждения).

В целом все несущие основания рассчитываются по 2-м группам предельных состояний. По 1-й группе основание рассчитывают на прочность и устойчивость, а по 2-й группе – на прогибы, деформации и величину раскрытия трещин:

  1. Первая группа (потеря несущей способности) — основная, т.к. если конструкция не проходит расчетами по ней, то это будет представлять угрозу для жизни.
  2. Вторая группа связана с непригодностью конструкций к нормальной эксплуатации.

Что нужно знать?

Для расчетов ленточного фундамента необходимо знать несущую способность грунта под подошвой. Исследуют слой почвы, который находится на 50 см ниже основания будущего фундамента.

Каждый тип грунта имеет свою несущую способность. Это можно увидеть в таблице:

Типы плотный средней плотности
Крупный гравелистый песок 6 кг/см² 5 кг/см²
Песок средней дисперсии 5 кг/см² 4 кг/см²
Мелкий маловлажный песок 4 кг/см² 3 кг/см²
Мелкий влажный песок 3 кг/см² 2 кг/см²
Супеси сухие 3 кг/см² 2,5 кг/см²
Супеси пластичные влажные 2,5 кг/см² 2 кг/см²
Суглинки сухие 3 кг/см² 2 кг/см²
Суглинки пластичные влажные 3 кг/см² 1,5 кг/см²
Глины сухие 6 кг/см² 2,5 кг/см²
Глины пластичные влажные 4 кг/см² 1 кг/см²

Кроме этого нужно знать глубину промерзания почвы в данной местности (для определения точки заглубления ленты), а также:

  • параметры допустимой деформации грунта,
  • длину ленты (в зависимости от архитектурного решения),
  • общий вес здания,
  • временную нагрузку на него в разные сезоны.

Все перечисленные данные необходимо собрать еще до начала расчетов. На основании необходимых данных составляется проект фундамента.

В нем указываются параметры ленты, а также материалы, которые должны будут применить рабочие при его возведении. Проектировщик определяет, какая арматура будет использована для армирования ленты, и какой маркой бетоном ее следует залить.

Специальные программы

foto13792-4Чтобы рассчитать при проектировании фундамент, можно использовать специальные строительные формулы. Но проще это сделать с применением онлайн-калькуляторов или приложений.

В них уже заложены определенные методики расчетов, пользователю следует только ввести свои данные:

  • длина ленты,
  • вес здания,
  • тип грунта и т. д.

Для разового расчета удобнее калькуляторы, профессиональные проектировщики используют приложения, которые можно точнее настроить, они сохраняют историю расчетов, более надежно работают.

Согласно отзывам профессиональных строителей и частных застройщиков самый удобный и информативный калькулятор расчета ленточного фундамента по этой ссылке.

С его помощью можно легко рассчитать:

  1. Размер ленты.
  2. Параметры опалубки.
  3. Диаметр и количество арматуры.
  4. Объем бетона для заливки.

Для расчетов по материалам, с учетом их стоимости, рекомендуют этот сервис. В данном случае в форму вносятся такие данные как пропорции бетона, вид арматуры, размеры досок для опалубки и другая информация, которую можно взять из пояснительной записки архитектора.

Надежных сервисов, позволяющих рассчитать одним шагом и параметры ленты, и ее стоимости нет. Нужно сначала просчитать и продумать проект фундамента, и только потом высчитывать смету.

Как рассчитать самостоятельно?

Для больших коттеджей расчеты фундамента должны делать специалисты. Самостоятельно можно рассчитать ленту под малогабаритный дачный домик или хозпостроку. Причем делать это нужно предельно внимательно, соблюдая строительные нормы и правила.

Важно помнить, что высчитывается ширина ленты, остальные ее параметры определяются архитектурой здания, характеристиками грунта и климатическими условиями местности.

Сбор нагрузок

Сбор нагрузок – это подсчет общего веса здания, который будет удерживать фундамент в процессе эксплуатации. На данном этапе сначала подсчитывается вес всех элементов конструкции постройки:

  • перекрытия,
  • стены,
  • перегородки,
  • кровельный пирог,
  • коммуникационные системы,
  • внутренняя и наружная отделка.

Определить массу основных архитектурных конструкций можно по проектно-архитектурным таблицам:

foto13792-5

Согласно нормативам сводам правил по строительству (СП) при расчетах необходимо учитывать коэффициент надежности. То есть каждое взятое из таблицы значение нужно еще умножить на соответствующий коэффициент.

Нагрузки Коэффициент надежности
по нагрузке, γf
Постоянные
Собственный вес конструкций 1,1 (0,9)
Вес стационарного оборудования 1,05
Теплоизоляционные и звукоизоляционные изделия 1,2 (0,9)
Усиление предварительного напряжения в конструкции 1,1 (0,9)
Временные
Нагрузки от веса людей, деталей, ремонтных материалов, заданные технологическим заданием, при:
q < 300 кгс/м3 1,4
300 < q < 500 кгс/м3 1,3
q ≥ 500 кгс/м3 1,2
Собственный вес оборудования 1,2
Вес жидкости 1,1
Вес сыпучих материалов, заполняющих емкости 1,2
Нагрузки от кранов, грузоподъемностью до 5 тонн 1,3
Нагрузки от погрузчиков и каров 1,2
Снеговая нагрузка 1,4
Ветровая нагрузка:
для промышленных зданий и сооружений 1,2
для сооружений, при расчетах которых ветровая нагрузка имеет решающее значение 1,3

Полезная

Полезная нагрузка добавляется к нагрузке основной. В нее входит вес всего того, что помещают в дом в процессе эксплуатации. Это мебель, оборудование, бытовая техника, личные принадлежности жильцов и сами жильцы.

Снеговая

Снеговая нагрузка относится к временным, и тоже должна быть учтена. К ней следует добавить нагрузку от сильных ветров и ливней.

Снеговая нагрузка регламентируется СНИП 2.01.07-85, определяется в зависимости от региона, и тоже может быть взята из общедоступной таблицы.

Размеры

На следующем этапе определяются размеры ленты:

Подошвы

Расчет проводится по 2-й группе предельных состояний. При строительстве домов из легких материалов или на участках с качественным плотным грунтом лента закладывается одной ширины по всей высоте и опирается на песчано-щебневую подушку.

Если дом будет слишком массивным за счет стеновых материалов или больших масштабов, или если строительство планируется на участке со слабым грунтом, ленту следует опереть на подошву – расширенное железобетонное основание.

Размеры подошвы определяются по несущей способности грунта или по степени его усадки. Чаще применяется второй способ. Необходимо сравнить показатель сопротивления грунта на участке и суммарную нагрузку здания в кг на 2м.

Если первая цифра меньше второй, можно строить дом без подошвы, он будет стоять, не деформируя почву под основанием. Если сопротивляемость грунта меньше удельного веса – нужна подошва.

foto13792-7Сопротивляемость грунта:

  1. Крупнозернистый песок – 60-50 т/м².
  2. Среднезернистый песок – 50-40 т/м².
  3. Супеси – 30-20 т/м².
  4. Суглинки – 30-10 т/м².
  5. Глина – 60-10 т/м².
  6. Щебенка – 60-40 т/м².
  7. Гравий – 50-35 т/м².

Подошва обеспечивает равномерное распределение нагрузки от постройки грунту, придает фундаменту жесткость, обеспечивает защиту от неравномерного проседания. Она должна быть минимум в 2 раза шире самой ленты.

Минимальное значение ширины подошвы вычисляется по формуле B = 1,3×Р/(L×Rо), где:

  • Rо – сопротивление несущего грунта;
  • L – длина ленты в сантиметрах;
  • Р – общий вес постройки;
  • 1,3 – коэффициент запаса.

Глубина и высота

Ленточный фундамент может быть мелкозаглубленным и заглубленным. Для небольших построек на плотном или скалистом грунте используется мелкозаглубленный вариант. В этом случае лента вкапывается на глубину, которая на 20-25% меньше глубины промерзания грунта. Например, при глубине промерзания 1 метр, делают опору глубиной 75 см.

Обычный заглубленный фундамент вкапывают на уровень промерзания грунта при слабой ее пучинистости, и на 30-50 см глубже, если грунт отличается высокой пучинистостью.

Узнать глубину промерзания можно при помощи соответствующих онлайн-сервисов или посмотрев таблицы показателей по регионам.

Высотой ленты называют высоту цоколя – той части фундамента, которая возвышается над уровнем почвы. Это расстояние должно составлять минимум 30 см. Но в регионах с обильными осадками дома возводятся с высоким цоколями – до 1 метра. Если дом имеет подвальное помещение, высоты цоколя должно хватить для размещения вентиляционных окон, это не менее 40 см.

Толщина

foto13792-8Толщину ленты можно рассчитать по формуле В = Р/L*R, где:

  • Р – масса дома;
  • L – длина ленты;
  • R – несущая способность грунта.

Толщина фундамента должна быть минимум 30 см. Лучше делать ее немного шире, чем надземные стены дома. Чем меньше разница ширины ленты и опирающейся на нее стены, тем точнее должна быть геометрия элементов постройки.

Если в результате расчетов по формуле получается значение меньше 30 см, делают ширину по размерам стен. Если при расчетах ширины фундамента получается результат, немного превышающий ширину стен, его просто делают шире, доводя до нужного параметра.

Но если получается, что дом должен опираться на широкую основу, и делать такой ширины ленту нецелесообразно, ее строят шириной 30-60 см и обустраивают расширенное основание в виде подошвы.

По прочности

Расчет прочности ленточных оснований заключается в проверке достаточности высоты песчаной подушки на действие поперечной силы и в назначении арматуры в песчаной подушке. Расчет основания по прочности производится по первой группе предельных состояний по расчетным нагрузкам.

Жестких лент на изгиб

Бетон является довольно прочным материалом, способным выдерживать большие нагрузки на сжатие. Но он плохо переносит нагрузки на изгиб.

Чтобы придать ему должные характеристики, его при заливке армируют. Выбор арматуры для продольных элементов каркаса регламентируется СНИП. Общее сечение основной арматуры должно быть не меньше 0,01% от поперечного сечения ленты.

Корректировка параметров

foto13792-9В некоторых случаях, если изначально планируется строительство из тяжелых материалов, а грунт характеризуется слабой сопротивляемостью, при расчетах получается, что лента фундамента будет слишком широкой.

Ленточный фундамент с шириной более 60 см выходит неоправданно дорогостоящим. В таких случаях проектировщику приходится пересчитывать проект, принимая за основу другие стройматериалы.

Например, вместо кирпичного дома может оказаться целесообразнее строить пенобетонный или каркасный. Сам фундамент иногда рациональнее делать другой конструкции – столбчатым или свайным.

Как посчитать кубатуру?

Кубатура нужна для правильных расчетов расхода бетона. Чтобы ее узнать, нужно перемножить длину, ширину и высоту ленты.

Считаем все материалы

Рассчитать материалы можно самостоятельно. Каждый материал считается отдельно. Сначала песок и щебень для подушки, с учетом ее ширины, высоты и длины. Потом брус и доска для опалубки.

После этого арматура основная, арматура тонкая и проволока для армирования. Далее рассчитывается расход бетона.

Все это можно посчитать при помощи онлайн калькулятора, указав:

  • форму,
  • размер,
  • глубину,
  • ширину будущего фундамента.

Пример для каркасного дома

Каркасные дома мало весят, поэтому под них возводят облегченные фундаменты. Например, нужно построить компактный дом размером 6 на 9 с шириной стен 30 см, на устойчивом грунте с глубиной промерзания 75 см.

Можем делать стены минимально допустимой ширины, плюс допуски на погрешность (30-40 см) и применить мелкозаглубленный фундамент (50 см).

Если эти цифры проверить по формулам или при помощи калькулятора, то получится, что такой фундамент будет для каркасного дома с большим запасом прочности.

Заключение

Перед тем как планировать возведение основания, нужно правильно рассчитать габариты ленты и затраты на строительство. Можно это сделать самостоятельно, зная основы расчета или обратившись к специальным строительным сервисам, либо воспользоваться услугами профессионалов.

Комментарии
  • Комментариев нет

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: