Расчет ширины и глубины ленточного фундамента: минимальный размер толщины по нормативам

Сборный железобетон

При установке железобетонных блоков в проектное положение не нужно устраивать опалубку. Технология изготовления блоков включает в себя вибрирование и пропаривание бетона, что гарантирует их прочность.

При возведении ленточного фундамента из сборного железобетона на слабых грунтах блоки опирают на бетонные подушки (широкие плиты). Подушки увеличивают площадь опоры основания дома, тем самым снижают давление на почву.

Фундаментные блоки монолитного железобетона имеют буквенную маркировку – ФБС. Основные габариты ФБС указаны в таблице:Длина, смШирина, смВысота, см23830, 40, 50, 605811840, 50, 60588830, 40, 50, 6058Кроме того, промышленность выпускает блоки ФБП.

Блоки представляют собой облегчённый вариант ФБС аналогичной высоты и ширины с квадратными пустотами. Длина ФБП 238 см. Блоки применяют для опирания внутренних несущих ограждений и стен подвала.

Определение размеров подошвы фундамента

Расчет ленточного фундамента ведется по второй группе предельных состояний. Назначаем предварительную площадь подошвы фундамента:

A_f = N_n / R γ_срd (м2 ),

где:

N_n — нормативная нагрузка от вышележащих конструкций в уровне верха фундамента, кН;

R — расчетное сопротивление грунта, принимаемое по таб.1-5 приложения 1 СНиП 2.02.01-83, кПа;

Нагрузки, действующие на ленточный фундамент

γ_ср =20кН/м — средний удельный вес грунта и материала фундамента в параллелепипеде с размерами d₁ x b х 1м;

d — глубина заложения фундамента.

Определение ширины подошвы фундамента

Далее определяем требуемую ширину подошвы ленточного фундамента:

b_mp = A_f / l (м)

где:

l — длина расчетного участка, м:

• при расчете под внутреннюю стену l=1м;
• при расчете под наружную стену l = расстоянию между осями оконных проемов.

По каталогу принимаем ширину подушки фундамента b. Ширина подушки может измениться при дальнейшем расчете.

Расчёт площади подошвы ленточного фундамента

Расчёт площади основания здания должен быть таким, чтобы под действием суммарной нагрузки дом не продавливал землю и не выталкивался наверх промёрзшей вспученной почвой. В нормативной документации можно найти формулу, как рассчитать площадь основания дома.

S>kF/k(c)R, где

S – площадь подошвы фундамента;

k – коэффициент надёжности равный 1,2, то есть закладывается запас площади в 20%;

F – общая нагрузка на грунт;

k(c) – коэффициент состава грунта (пластичная глина – 1, песок — 1,4 и т.д.);

R – расчётное сопротивление грунта (берётся из таблицы СНиП).

Все элементы формулы имеют справочный характер, кроме суммарной нагрузки F. Суммарную нагрузку рассчитывают, используя справочные таблицы нормативной документации. Для этого применяют показатели среднего удельного веса конструкций кровли, стен и перекрытий.

Также в расчёт принимают такие данные, как снеговая нагрузка. В средней полосе России это составляет – 100 кг/м2, на севере страны – 190 кг/м2, на юге – 50 кг/м2.

Видео «Самостоятельный расчёт опорной площади фундамента»:

Общая смета

Подводя итог, чтобы вся изложенная теория стала чуточку понятнее, приведём пример расчёта основания для одноэтажного дома.

Здание габаритами 6х10 м, с внутренней шестиметровой стеной. При этом высота первого этажа – 3 м, а высота чердака – 2 м.

Фундамент ленточный, из железобетона, глубиной 1,5 м, шириной – 0,5 м. Кровля двускатная из шифера.
Площадь поверхности стен = (6+10+6+10+6)*3 + (1/2*6*2)*2 = 126 кв.м.
Площадь поверхности перекрытия = 6*10 = 60 кв.м.
Площадь поверхности кровли = 4*10*2 = 80 кв.м.
Нагрузка на фундамент = 126*270 + 60*300 + 60*200 + 80*50 = 68020 кг.
Площадь основания фундамента = Площадь по внешним границам – Площадь по внутренним границам + Площадь внутренней стены = = 6*10 – (6-2*0,5)*(10-2*0,5) + 0,5*(6-2*0,5) = 17,5 кв.м.
Объём фундамента = 17,5*1,5 = 37,5 кв.м.
Вес фундамента = 37,5*2500 = 93750 кг.
Нагрузка на 1 кв.см. грунта = (93750+68020)/(17,5*10000) = 0,9244 кг/кв.см. Такая нагрузка допустима для самых слабых грунтов – для насыщенных водой песков.
Объём бетона = Объём фундамента = 37,5 кв.м.
Арматура ребристая = (2*(6+10)+6)*3*2 = 228 м
Количество соединений арматуры = (2*(6+10)+6)/0,5 + 1 = 77
Арматура гладкая на 1 соединение = (0,5-2*0,05) + (1,5-2*0,05)*3 = 4,6 м
Арматура гладкая всего = 4,6*77 = 354,2 м
Проволоки вязальной = 0,3*3*4*77 = 277,2 м

Как вы видите, расчёт фундаментов – не настолько сложная наука, чтобы отказываться от стройки своими силами, и данный пример расчёта фундамента приведён здесь как главное доказательство.

Мастер-класс для мастеров: укладка плитки на деревянный пол. Разбираемся с методами крепления ламината на стену. О нюансах установки можете узнатьздесь.

О выборе и укладке теплого электрического пола для дома читайте в нашей статье.

Как устроен ленточный фундамент

Правильный ленточный фундамент представляет собой монолитные полосы из бетона, на которых устанавливаются несущие вертикальные конструкции. Вариант считается одним из лучших для одноэтажных и малоэтажных построек, в том числе, и жилых. Однако перед тем как начинать покупать материалы и готовиться к монтажу ленточного основания, стоит познакомиться с информацией о его плюсах и минусах.

Устройство ленточного фундамента: 1 — Монолитный бетон. 2 — Песчаная подушка. 3 — Арматура.

Недостатки ленточного фундамента

Список характерных для ленточных фундаментов недостатков сравнительно небольшой и состоит всего из 3 пунктов:
• ленточное основание нельзя использовать для некоторых видов грунтов;
• заливать раствор в опалубку следует быстро (на весь объём уходит не больше 2–3 часов) – для больших построек это означает необходимость в одновременном приготовлении нескольких кубометров бетона.
• работу практически невозможно выполнить в одиночку – даже без привлечения специалистов владельцу участка, на котором ведётся строительство, придётся заручиться помощью друзей или родственников.
В большинстве случаев монтаж такого основания требует обращения в строительную компанию, которая поставит достаточное количество раствора. Для ускорения процесса монтажа и повышения качества конструкции стоит воспользоваться услугами этой же или другой организации для выполнения других этапов работы. Хотя результатом обращения к профессионалам станет заметное увеличение сметы на строительство здания.

Достоинства ленточного фундамента

Плюсов, обеспечиваемых ленточными фундаментами, намного больше, чем минусов. К ним относят:
• возможность выдерживать серьёзные нагрузки – до 17 тонн на 1 кв. м;
• минимальное время возведения – от 5 до 7 суток при правильно выбранных температурных условиях;
• простую подготовку, которую можно выполнить своими силами, независимо от объёмов работ;
• высокий эксплуатационный период таких оснований, превышающий 100 лет (только при соблюдении всех правил монтажа, устройства утепления и гидроизоляции);
• доступную стоимость по сравнению с большинством других фундаментов.
Список преимуществ ленточных оснований включает широкий ассортимент различных вариантов. Это позволяет выбрать подходящий вид и конструкцию в зависимости от условий строительства и финансовых возможностей. Есть среди плюсов ленточного фундамента и повышение эффективности теплоизоляции пола первого этажа за счёт создания многослойной утепляющей «подушки».

Технология устройства фундаментальной подошвы

Вне зависимости от того, устраиваются подошвы фундаментов мелкого заложения, ленточных, столбчатых или других типов конструкций, работы по их монтажу проводятся поэтапно:

• подготовительный этап состоит в рытье котлована. На его дне выполняется разметка, с точностью определяющая расположение будущей конструкции;
• устройство опалубки. Здесь обязательно учитывается толщина подошвы фундамента. Выставляется опалубка таким образом, чтобы по центру подошвы распределялись фундаментальные стенки. для формирования наружных углов пара досок соединяется между собой под прямым углом и выносится на расстояние 17,5 см от разметочного шнура. При наличии слабых участков опалубки их нужно подсыпать снаружи грунтовой смесью для предотвращения протечки бетона. Если строительство предстоит на участке в повышенным уровнем грунтовых вод, то в целях безопасности выполняется гидроизоляция подошвы фундамента;
• следующий этап – армирование. Металлические прутья обеспечивают усиление подошвы фундамента и соответственно повышают прочностные свойства всей строительной конструкции;
• заливка бетона. После расположения арматуры выполняется бетонирование подошвы. При этом должна контролироваться расчетная отметка основания. Для более прочного сцепления фундамента с подошвой на ней прорезается шпоночная канавка по центральной оси кромки. После застывания бетона выполняется затирка поверхности.

Если несущая способность грунтов в месте строительства недостаточная, то для достижения нужных эксплуатационных показателей выполняется уширение подошвы фундамента путем устройства двусторонних или односторонних банкет.

Как рассчитать ширину фундамента

Таблица ширины фундамента относительно стены.

Третий шаг – непосредственно сам расчет ширины основания здания. Для начала необходимо делать расчет ширины фундамента, взяв за отправную величину площадь подошвы основания здания. Расчет проводится для ленточного фундамента. Предположим, что минимальная величина площади подошвы (S) основания здания равна 5 м2. При этом параметры постройки, под которую будут заливать фундамент, составляет ширина (H) – 6м, длина (L) – 9 м. Ширина ленты будет величиной неизвестной, принимаемой для расчетов за Х. Эту неизвестную величину можно рассчитать по формуле: 2LX+2X(6-2X)=S.

Подставляя известные величины, получаем следующее квадратное уравнение: 18Х+12Х-4Х2=5. Решение квадратного уравнения происходит через дискриминант, получаем два значения величины Х: Х1=7,3, Х2=0,17. Из полученных двух значений необходимо выбрать то, которое подходит. Это значит, что минимальная допустимая ширина ленты фундамента будет 170 мм. Данное значение является приблизительным и служит в качестве ориентира для последующих вычислений.

Схема свайного фундамента.

Второй расчет нужно проводить исходя из того, что изначально известна толщина стен. Предположим, что проект дома содержит в себе условие, при котором несущие стены определены толщиной в 300 мм. Если сравнить с полученной ориентировочной величиной ленты фундамента в 170 мм, значение толщины стены на 40% больше. Выше указывалось, что при определении значения толщины несущих стен необходимо учитывать, что толщина основания здания должна быть на 100 мм больше толщины стен. Расчетное значение толщины фундамента составляет 100+300+400 мм. Запас полученного значения ширины фундамента: 0,4:0,17×100-100=135%.

Четвертый шаг: должен быть произведен расчет необходимого количества арматуры для ленточного фундамента. Полученные результаты необходимо скорректировать или перепроверить, определив возможность установки необходимого количества арматуры в основание фундамента полученных габаритов. Исходя из практики и требований, для ленточных фундаментов должен быть использован диаметр арматуры в 12-16 мм. Нужно вычислить тот процент площади в поперечном сечении ленты, который отведен для арматуры. Но сначала нужно определить саму площадь поперечного сечения ленты.

Следует использовать таблицу, а также данные, при которых значение арматуры занимает не более одной тысячной площади сечения ленты. Высоту ленты, величина которой зависит от исходных данных в проекте, принимаем за 80 см. Площадь поперечного сечения находим из произведения 40 см×80см=3200см2. Это значит, что одна тысячная от этого значения будет составлять 3,2 см2. Исходя из таблицы можно сделать заключение, что данный расчет справедлив, если в основании здание в сечении ленты используется 4 прута арматуры, диаметр каждого из которых не более 12 мм.

Пример расчета

За исходные примем следующие значения:

• Вычислите длину всей ленты, например, 10 м Х 4= 40 м.

• В зависимости схемы армирования, рассчитываете количество продольного (горизонтального) профиля, например, при трехполосной схеме, понадобиться 40Х3Х2 = 240 м, потому что в каркасе используют 2 пояса из прута d – 12. 

• Определите количество вертикальных вставок длиной 80 см из расчета по 20 на каждую сторону дома: получается 20Х4Х0.8=80 метров d – 10 mm.

• Высота каждой перемычки будет равна 60 см, что в сумме на весь периметр составит: 40Х0,6=48 метров d – 10 mm.

• В заключение проведите подсчет крепежа для связки, выделяя по 0,30 м проволоки на каждый хомут.

Обратите внимание, что иногда, с целью усиления устойчивости армирующего эффекта в траншее, перегородки углубляют, вбивая их нижние окончания в толщу на 10 или 20 см. в дно котлована

Подобный подход вносит изменения в расчет металла для вертикальных рядов арматуры. Здесь за основу нужно брать не 60 см длины (как в примере выше), а 70 или 80. 

Как подобрать оптимальный тип фундамента?

Как отмечалось, срок службы и устойчивость постройки будет находиться в прямой зависимости от фундамента, вот почему стоит внимательно и ответственно относиться к избранию его вида.

Факторы, требующие внимания:

Стоит обратить внимание на все эти факторы, так как позже могут появиться проблемы. К примеру, дом может проседать или напротив, если поставить небольшую постройку на массивный базис, пружинистые почвы могут «выдавить» здание в период сезонной непогоды

Типы грунтов на площадке для постройки

Помимо оснований, так же важно с точностью просчитать глубину траншеи

Здесь нужно принимать во внимание разновидность грунтов и их коэффициент пучинистости на площадке для постройки

Пучинистый грунт – это грунт, имеющий свойства пучинистости во время промерзания. Коэффициент морозной пучинистости показывает насколько почва склонна к пучению. Этот показатель выводится из данных по уровню влажности и глубины нахождения подземных вод в период обморожения.

Бывают непучинистые виды грунтов. Если на вашем участке именно такой, вы можете не беспокоиться о различных проблемах, что появляются из-за промерзания грунтов.

Для других типов грунтов нужно возводить основания с глубиной ниже глубины промерзания. Для очень пучинистых почв величина глубины промерзания может быть не более одного метра в зависимости от типа грунтов. Для среднепучинистых величина промерзания может быть до 2 метров. Для слабо пучинистого грунта показатель промерзания будет больше, но не превысит 3 метров.

Также выделяют условно непучинистые грунты, здесь величина промерзания может быть более 3 метров. Строения на данной почве требуют глубоких котлованов для базиса или полную замену земли на непучинистую.

Рельеф участка под строительство

Не последним моментом при организации фундамента считают поверхностный рельеф участка. Незначительные перепады на площадке можно разровнять, засыпав дополнительный грунт. Если нет возможности выравнивания уклона на участке, тогда расчеты основания принято начинать с наивысшей точки рельефа. Высота цоколя в самой низкой его точке не должна превышать четырёх значений его ширины.

Если на площадке есть частые резкие перепады, возвести основание будет довольно сложно, в этом случае лучше выбрать смешанный или свайный тип фундамента.

Вычисление нагрузок

Самым важным фактором является грунт под фундамент, он может не выдержать высокой нагрузки. Чтобы этого избежать нужно вычислить полный вес здания, включая фундамент.

Пример вычисления веса фундамента: Вы хотите построить кирпичное здание и подобрали под него ленточный тип фундамента . Фундамент углубляется в грунт ниже глубины промерзания и будет иметь высоту 2 метра.

Затем вычислим длину всей ленты, то есть периметр: P= (a b)*2=(5 8)*2=26 м, прибавляем длину внутренней стены, 5 метров, в итоге получим общую длину фундамента 31 м.

Далее делаем расчет объема, чтобы это сделать нужно ширину фундамента умножить на длину и высоту, допустим ширина будет 50 см, значит 0,5см*31м*2м= 31 м 2 . Железобетон имеет площадь 2400 кг/м 3 , теперь найдем вес конструкции фундамента: 31м3*2400 кг/м=74 тонны 400 килограмм.

Опорная площадь будет составлять 3100*50=15500 см 2 . Теперь прибавляем вес фундамента к весу здания и делим его на опорную площадь, теперь у вас получилась нагрузка килограмм на 1см 2 .

Теперь общую массу постройки делим на выражение площади фундамента, чтобы вычислить силу, с которой здание будет давить на основание.

Умножаем длину фундаментной ленты на определенную в предыдущем разделе ширину и получаем значение площади ленточного фундамента. Далее общую нагрузку делим на площадь основания, выраженную в квадратных сантиметрах, и узнаем удельную нагрузку, действующую на один квадратный сантиметр фундамента.

Нагрузка от здания – 408000 кг;

Площадь ленты фундамента – 132000 см2 (ширина – 30 см, длина – 4400 см).

408000 кг / 132000 см2 = 3,09 кг.

Выбираем тип почвы на условной строительной площадке и смотрим, насколько его расчетное сопротивление соответствует вычисленной нами удельной нагрузке. Значение сопротивления грунта должно быть несколько больше цифры удельной нагрузки, в противном случае расчеты необходимо корректировать.

Как самому рассчитать бетон для фундамента

Определить кубатуру смеси можно самостоятельно, применяя простейшие формулы. Для этого нужно знать ширину ленточного фундамента, его высоту и общую длину. Длина ленты определяется как сумма периметра и несущих простенков. Высота складывается из надземной части и глубины заложения, ширину берут из предварительного расчета несущей способности фундамента.

Условно примем ширину равной 0,3 м, высоту – 1,6 м, длину – 40 м. Бетон рассчитывают как объем параллелепипеда:

V = 0,3 х 1,6 х 40 = 19,2 м3.

Чтобы упростить расчет количества бетона и избежать при этом ошибок, можно использовать программу-калькулятор. Для этого готовят стандартные исходные данные:

• схему ленточного основания;
• длину и ширину дома;
• ширину и высоту ленты.

В программе указано, в каких единицах следует выражать линейные параметры. Обычно калькулятор позволяет рассчитать не только бетон: параллельно выполняется расчет профиля, длины и общего веса арматуры, размеров опалубки, объема теплоизоляционных материалов

В качестве примера предлагается определить количество расходных материалов, необходимых для того чтобы заложить основание под дачный однокомнатный домик. В калькулятор вводят параметры из таблицы 1.

Таблица 1

Схема	Квадрат
Бетон, марка	М200
Ширина фундамента	6 м
Длина	6 м
Высота ленты	70 см
Ширина ленты	40 см

После введения данных выбирают опции – например, расчет арматуры или опалубки. Есть программы, в которых арматура рассчитывается по умолчанию, на основании размерных параметров и в соответствии со строительными нормами СНиП 52-01-2003.

В результате вычислений калькулятор выдает сформированные в виде таблицы результаты.

Таблица 2

Наименование параметра	Значение параметра	Единица измерения	Примечание
Суммарная длина ленточного основания	22,4	м	Расчет выполнен по осевой линии ленты.
Площадь подошвы	8,96	м2	Площадь поверхности, на которую опирается фундамент. По ней определяют размеры гидроизоляции.
Площадь наружной боковой поверхности ленты	16,8	м2	Она равна площади утеплителя, которым фундамент закрывают с наружной стороны.
Чистый объем бетонной смеси	6,3	м3	Из-за усадки бетон следует заказать с 10-15%-ным запасом.
Масса раствора	14,74	т	Это приблизительная масса с учетом средней плотности раствора марки М200
Давление, которое оказывает фундамент на почву	0,165	Кгс/см2	Распределенная нагрузка на единицу площади опоры

Если выбрана дополнительная опция расчета арматуры, то калькулятор выкладывает следующую информацию: минимальный диаметр продольных арматурных прутьев, число рядов арматуры в каждом поясе, наименьший диаметр поперечных хомутов, шаг арматуры, ее общую длину и вес.

Расчет объема раствора под ленточный фундамент для ограждения

Этот тип основания используют, чтобы установить забор практически из любого материала. В качестве него используется бетон, кирпич, металл, дерево. Чтобы получить основание высокого качества, учитывают плотность грунта, глубину его промерзания, уровень расположения грунтовых вод. Так как забор считается легким сооружением, в его основание обычно заливают «тощий» бетон марки марки 150. При условии легкого или скального грунта пригодна бетонная смесь марки 100 с невысоким содержанием цемента. На участках со сложным рельефом и рыхлым грунтом желательно использовать 200-й бетон.

Чтобы рассчитать объем смеси, нужно для начала выяснить габариты ленты. Ее длина соответствует протяженности забора, ширина чаще всего составляет 0,4 м. Средняя глубина ленточного фундамента для забора — 0,5 м. Она является оптимальной для деревянных и металлопрофильных ограждений. Для более массивных конструкций делают фундамент глубокого заложения, проходящий ниже уровня промерзания грунта (обычно разница составляет 30 см).

Пример расчета

Требуется изготовить основание под забор из армированных бетонных блоков общей длиной 25 м. Ограждение устанавливается на участке с пылеватым песчаным грунтом, промерзающим на глубину 1,5 м. Бетон для заливки ленты считают так:

Н = 25 х 0,4 х (1,6 + 0,3) = 19 м3.

Если смесь будет изготавливаться самостоятельно, следует помнить: фундамент будет прочным лишь при условии составления рецептуры бетона в соответствии со строительными нормами.

Данные для вычисления характеристик ленты

Примеры расчета оперируют такими данными, как:

Пример расчета бетона на ленточный фундамент.

• проект здания;
• снеговая нагрузка;
• отметка промерзания почвы;
• уровень грунтовых вод;
• характеристики грунта.

Ленточный фундамент рассчитывается в четыре этапа:

• вычисление общей нагрузки на основание: масса конструкций коттеджа, эксплуатационные нагрузки (пользователи, мебель, интерьер), снеговая, ветровая нагрузка;
• определение удельного давления подошвы основания на почву;
• вычисление геометрических размеров ленты;
• корректировка геометрии по результатам предыдущих расчетов.

Пример расчета коттеджа класса эконом оперирует такими конструктивными элементами, как:

• фундамент;
• цоколь;
• перекрытие нулевого уровня;
• коробка дома;
• перегородки;
• облицовки, кровля;
• лестницы (наружные, внутренние);
• тепло-, паро-, шумо- и гидроизоляция;
• прочие конструкции (печь, камин, климатическое оборудование, отопительные котлы, коммуникации)

Ленточный фундамент виды и формы.

На этом этапе расчета ленточного фундамента потребуются чертежи (либо эскизы) с точными размерами. По ним высчитывается объем используемых конструкционных материалов. Для облегчения проектирования в сети существуют бесплатные сервисы для подсчета объемов бетона, количества кирпича, пиломатериала. После получения значений объемов конструкций цифры умножаются на плотность материалов, из которых они изготовлены. Полученный вес фундамента, перегородок, стен, перекрытий, кровли умножается на коэффициенты надежности, различные для отдельных конструкционных материалов:

• металл – 1,05;
• дерево, камень, железобетон, бетон – 1,1;
• заводские ж/б конструкции – 1,2;
• железобетон, залитый в пятне застройки – 1,3;
• грунт – 1,1;
• легкие материалы – 1,3.

Плотность материалов берется из таблиц справочников либо СНиП. Например, бетоны, в зависимости от наполнителя, могут существенно отличаться этой характеристикой (от 1,8 до 2,5 т в кубе объема). Параметры ленты задаются исходя из характеристик грунта, ширины стеновых материалов.

Вычисление площади фундамента и веса.

Самым важным фактором является грунт под фундамент, он может не выдержать высокой нагрузки. Чтобы этого избежать нужно вычислить полный вес здания, включая фундамент.

Пример вычисления веса фундамента: Вы хотите построить кирпичное здание и подобрали под него ленточный тип фундамента . Фундамент углубляется в грунт ниже глубины промерзания и будет иметь высоту 2 метра.

Затем вычислим длину всей ленты, то есть периметр: P= (a+b)*2=(5+8)*2=26 м, прибавляем длину внутренней стены, 5 метров, в итоге получим общую длину фундамента 31 м.

Далее делаем расчет объема, чтобы это сделать нужно ширину фундамента умножить на длину и высоту, допустим ширина будет 50 см, значит 0,5см*31м*2м= 31 м2. Железобетон имеет площадь 2400 кг/м3, теперь найдем вес конструкции фундамента: 31м3*2400 кг/м=74 тонны 400 килограмм.

Опорная площадь будет составлять 3100*50=15500 см2. Теперь прибавляем вес фундамента к весу здания и делим его на опорную площадь, теперь у вас получилась нагрузка килограмм на 1см2.

Ну, а если по вашим расчетам максимальная нагрузка превысила эти типы грунтов, значит меняем размер фундамента, чтобы увеличить его опорную площадь. Если у вас ленточный тип фундамента, то увеличить его опорную площадь можно путем увеличения ширины, а если у вас столбчатый тип фундамента, то увеличиваем размеры столба или их количество. Но следует запомнить, полный вес дома от этого увеличится, поэтому рекомендуется сделать повторный расчет.

Устройство ленточного фундамента своими руками

Устройство ленточного фундамента своими руками начинают с разбивки его осей, которая выполняется при помощи теодолита, после этого под ленточный фундамент выкапывается траншея. Для этого раньше использовали ручной труд. Сегодня же парк строительной техники отличается многообразием. Например, существуют мини-экскаваторы, которые быстро и легко справятся с этой задачей.

Начинаются работы с заполнения траншеи песком, он плотно утрамбовывается, сверху насыпается щебень или гравий. Каждый слой делается толщиной около двадцати сантиметров. На верхний слой выкладывается «под бетонка», то есть, цементный раствор слоем десять сантиметров. После этого в зависимости от погоды фундамент выдерживается на протяжении десяти дней.

Затем приступают к следующему этапу — укладке арматуры вдоль и поперек. Прутья связываются между собой вязальной проволокой

Важно при выборе арматуры обратить внимание, чтобы она имела антикоррозийное покрытие. В зависимости от тяжести возводимых перекрытий и стен приходится иногда сооружать армированный каркас

Следующий этап — установка опалубки для фундамента и бетонирование. Для опалубки можно использовать разные материалы — фанеру, доски, шифер, металлическую опалубку.

Заключительный этап устройства ленточного фундамента — заливка в опалубку бетонной смеси. По окончании данного процесса бетон нужно в нескольких местах проткнуть щупом, чтобы выпустить воздух и постучать снаружи деревянным молотком. Опалубка снимается через три дня, а фундамент выдерживается в течение трех недель, после чего приступают к сооружению здания.

Как рассчитать нагрузку на фундамент для частного дома?

Тип фундамента выбирают руководствуясь:

• уровнем залегания подземных, грунтовых вод,
• видом грунта,
• глубиной залегания основного грунта,
• глубиной промерзания грунта,
• величиной нагрузки, которая действует на фундамент при его эксплуатации.

Глубину заложения фундамента выбирают исходя из нагрузок на него. Они делятся на постоянные и временные.

Постоянными (статическими) нагрузками считаются:

1. Общий вес возводимой конструкции – крыша, перекрытия, стены, фундамент.
2. Нагрузки от эксплуатации – количество проживающих людей, предметы интерьера.

Временными (динамическими) нагрузками  являются – ветровые нагрузки, снег и дождь.

Площадь основания

Зная размеры дома нетрудно вычислить площадь его основания, и произвести расчет фундамента. Нагрузка на 1 см.кв. грунта не должна превышать критического значения сопротивления. Значение расчетного сопротивления определяется видом грунта:

1. Для гравелистых или крупных песков сопротивление составляет 3,5-4,5 кг/см2;
2. Для песка средней крупности – 2,5-3,5 кг/см2;
3. Для мелких влажных песков – 2-3 кг/см2;
4. Для мелких очень влажных песков – 2-2,5 кг/см2;
5. Для твердой глинистой почвы – 3-6 кг/см2;
6. Для пластичной глинистой почвы – 1-3 кг/см2;
7. Для гальки, щебня, гравия – 5-6 кг/см2.

В первый год эксплуатации здания под влиянием веса конструкции грунт сдавливается, в результате фундамент «проседает» на определённую величину, называемую осадкой.

Следовательно, чтобы правильно рассчитать фундамент, следует точно определить нагрузку всех строительных конструкций. Эта нагрузка зависит от материалов, применяемых при строительстве.

Средний удельный вес фундамента, в зависимости от  используемых материалов:

1. Бутовый камень – 1600-1800 кг/м3;
2. Кирпич и бутобетон – 1880-2200 кг/м3;
3. Железобетон – 2200-2500 кг/м3.

Удельный вес стен, в соответствии с используемыми материалами:

1. Деревянных каркасно-панельных стен – 30-50 кг/м2;
2. Брусчатых, бревенчатых – 70-100 кг/м2.

Для расчета фундамента требуется определить нагрузку перекрытия:

1. Для чердачных перекрытий – 150-200 кг/м2;
2. Для цокольных перекрытий – 100-300 кг/м2;
3. Для железобетонного монолитного перекрытия – 500 кг/м2.

Выбор фундамента в зависимости от типа и глубины промерзания грунта

Грунт, под зданием должен обладать достаточной плотностью и не сжимаемостью, этим требованиям отвечает далеко не каждый грунт. При расчете фундамента для дома своими руками, следует учитывать следующие:

1. В скальном и полускальном грунтах необходимо снимать лишь верхний просадочный слой, там можно выполнить мелкозаглубленный ленточный фундамент.
2. Пучинистый грунт поднимается при промерзании, а затем проседает, это приводит к трещинам. В этом грунте фундамент закладывается ниже, чем глубина промерзания.

Расчет площади фундамента под дом

На этом этапе определяют, какого размера должна быть подошва здания, чтобы она выдерживала рассчитанную нагрузку и в то же время не продавливала грунт. Если предполагается ставить дом на монолитный фундамент в виде плиты, то он не требует расчета. Его площадь равна габаритам дома – это способствует равномерному распределению нагрузки, плита оказывает достаточное сопротивление грунту.

Минимальную площадь ленточного, столбчатого и свайного оснований обязательно просчитывают по формуле:

S > γ_n* F/ γ_c*R,

где γ_n – коэффициент запаса надежности, принимается 1,2;

F — суммарная нагрузка на подошву, вычисленная ранее;

γ_c– коэффициент, зависящий от сочетания типа грунта и будущего строения и находящийся в пределах 1,0 – 1,4 (например, если ставят каменный дом на пластичную глину, γ_c=1,0; при строительстве любого сооружения на мелком песке γ_c=1,3);

R– расчетное сопротивление грунта при закладке фундамента на глубину от 1,5 до 2 м.

Чтобы рассчитать сопротивление грунта, нужно знать величину удельного сопротивления – она зависит не только от состава почвы, но и от ее пористости и влажности. Расчет любого фундамента базируется на предварительном почвенном анализе участка. Согласно его результатам берут справочное значениеR_о. Его корректируют по формуле:

R=0,005R_о* (100+h/3), в которой h – глубина фундамента.

Расчет количества бетона для фундамента и арматуры для его усиления

Методика определения объема бетонной смеси имеет некоторые нюансы в зависимости от типа фундамента.

• Ленточный. Его объем — это произведение суммарной длины (в том числе под простенками) на глубину и ширину. Для дома размерами 6 х 10 м, с общей длиной простенков 12 м определяют суммарную длину фундамента: (6+10)*2 + 12 = 44 м. При глубине фундамента 1,6 м и ширине ленты 0,4 м его объем (и количество бетона) составит 44 * 1,6 * 0,4 = 28,2 м3.
• Столбчатый. Допустим, для изготовления основания используют бетонные опоры диаметром 0,2 м и длиной 1,5 м. Площадь сечения столба равна 3,14 * 0,22/4 = 0,03 м2. Разделив общую квадратуру фундамента на это число, определяют количество опорных столбов. Его умножают на объем одного столба (0,03 * 1,5 = 0,045 м3) и получают кубатуру бетона для фундамента.
• Плитный. Толщина монолитной плиты варьируется от 15 до 40 см – ее подбирают в зависимости от веса здания. При параметре 40 см и площади дома 60 м2 нужное количество бетонной смеси составит 0,4 * 60 = 24 м3.

• Плита. Для легкого каркасного или щитового дома, стоящего на твердой глине или скальном грунте, подойдет арматура диаметром 10 мм. Если планируется поставить на плиту кирпичный дом, а грунт слабый, то приобретают прутки потолще – от 14 до 16 мм. Каркас обычно делают с шагом 20 см, выполняя два пояса армирования. Связку поясов делают в каждой точке пересечения продольной и поперечной арматуры. Если толщина плиты 40 см, длина связующих прутков составит 30 см (оба пояса удалены от плоскостей основания на 5 см).
• Лента. Она меньше подвержена изгибу, поэтому достаточно арматуры толщиной 10 — 12 см. Ее тоже укладывают в два слоя, каждый из которых заглублен в бетон на 5 см. При ширине фундамента 0,4 м хватит двух продольных стержней в каждом ярусе. Если основание шире, потребуется 3 – 4 линии арматуры. Поперечные элементы и вертикальные связи можно ставить через каждые полметра. Они, как в плитном фундаменте, должны отстоять от поверхностей ленты на 5 см.
• Столбы. Их армируют стержнями толщиной 10 – 12 мм. Вертикальные прутья (2 – 6 штук) равномерно распределяют по объему столба – их длина соответствует длине опоры. Поперечные связи из гладкой арматуры диаметром 6 мм располагают с интервалом 0,4 – 0,5 м по высоте.

Зная нормы расхода арматуры и ее расположение, нетрудно определить, сколько ее нужно для создания основания конкретного дома

Расчет фундамента по прочности

Расчет прочности ленточных фундаментов заключается в назначении арматуры в подушке фундамента и проверке достаточности высоты подушки на действие поперечной силы.

Расчет фундамента по прочности проводится по первой группе предельных состояний по расчетным нагрузкам. Определяем давление на грунт основания под подошвой фундамента от расчетных нагрузок:

Р = (Np/A_f) 9  (кПа),

где:

Np — расчетная нагрузка, действующая на верхний обрез фундамента.

Поперечная сила, приходящаяся на расчетную длину фундамента:

Q = Р_гр / l_I x l (кН),

где:

 l — длина расчетного участка фундамента;

l_I — длина консольного участка фундамента:

l_I = (b-b_l)/2

Находим изгибающий момент, действующий по краю фундаментного блока:

M = Q (l_I / 2) (кНм)

Армирование подушки фундамента

Требуемая площадь рабочей арматуры подушки:

A_smp = M / 0.9 R_sh(см2).

Назначаем шаг рабочих стержней S и определяем количество рабочих стержней в сетке:

n = ((b-100)/s)+1

где:

b — Ширина подошвы фундамента, мм;

s — Шаг рабочих стержней, принимается 100 или 200 мм.

По сортаменту принимаем диаметр рабочей арматуры.

Проверяем прочность подушки на действие поперечной силы:

Q (кН) ⩽  φ_b3 (1+ φ_n)R b_l h (кН)

где:

φ_b3 — коэффициент, учитывающий вид бетона, для тяжелого бетона принимается равным 0,6;

φ_n — Коэффициент, учитывающий влияние продольных сил, для элементов без предварительного напряжения принимается равным 0;

b – Ширина, условно вырезанной полосы, принимается равной 1 м.

Если условие выполняется, то прочность обеспечена.

В следующей статье я расскажу делать ли межевание.

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ: