Какой бы дом или хозяйственную постройку вы ни планировали построить, ленточный фундамент – первое решение для надежного обустройства основания, которое подойдет для любого сооружения, капительного или легкого. Главное при выборе этого варианта основы – сделать точный и правильный расчет ленточного фундамента, чтобы не расходовать лишние материалы и не выполнять ненужные объемы работ, например, для фундамента со сваями.
Наиболее простой метод расчета ленточного фундамента для дома предусматривает оперирование множеством данных, но этот вариант расчета по несущей способности грунта не использует сложных формул, при этом результаты удовлетворяют все запросы застройщиков. Основной принцип – вычисление значения удельной массы будет на 1 см2 основания. Остальные параметры (длина ленты, ее ширина и глубина заложения) выбираются, исходя из начальных данных. Также после получения результатов по фундаменту необходимо провести расчет арматуры для ленточного фундамента – эти параметры в сумме с предыдущими и дадут общее представление о стоимости работ и стройматериалов. Более точную стоимость основания можно получить, проведя отдельный расчет стоимости ленточного фундамента.
Строительная практика подтвердила работоспособность двух вариантов расчета: согласно несущей способности грунта под основанием бетонной ленты, и по деформации грунта под фундаментом. Первый вариант — расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента по несущей способности грунта – проще в расчетах, поэтому он и будет рассматриваться в качестве базового метода.
Нулевой цикл в строительстве дома – это возведение фундамента. Задача любого основания – равномерно перераспределить по основанию нагрузку от здания. Но значения нагрузки можно узнать только после определения типов стройматериалов, их количества и других физических параметров, например, объем, армировка или вес стройматериалов. Поэтому перед тем, как проводить расчеты монолитного ленточного фундамента, нам необходимо:
После реализации всех приведенных выше пунктов можно начинать расчеты фундамента под дом.
Расчет фундамента ленточного типа по несущей способности почвы
Чтобы рассчитать значения ширины ленточного фундамента и другие его параметры, нужно воспользоваться проектом, в котором указаны все типы материалов и их геометрические параметры. Математические операции при расчете проводятся поэтапно:
На этапе суммирования всех нагрузок используются такие данные:
Табличные данные нагрузок на основание дома от перекрытий здания
Вид перекрытий | кПа | кгс/м2 |
Перекрытие из древесины по балкам из дерева с плотностью ≥ 200 кг/м3 | 1 | 100 |
≥ 300 кг/м3 | 1.5 | 150 |
Перекрытие из древесины по балкам из металла с плотностью ≥ 300 кг/м3 | 2 | 200 |
Ж/б перекрытия | 5 | 500 |
[ads-mob-1]
Табличные данные нагрузок от одного кубического метра стройматериалов стен на основание
Стройматериалы | кПа | кгс/мЗ |
Каркасные деревянные стены с обшивкой листовыми материалами и с утеплением | 3 | 300 |
Стены из бруса или бревна | 6 | 600 |
Газобетонные стены | 6 | 600 |
Шлакоблочные стены | 12 | 1200 |
Стены из блоков ракушечника | 15 | 1500 |
Пустотелые кирпичи | 14 | 1400 |
Кирпич полнотелый | 18 | 1800 |
Точный расчет общего веса стройматериалов сделать несложно: нужно измерить площадь, которую занимает конструкция из того или иного материала, и умножить на удельную массу этого материала. Результатом будет общий вес конкретной конструкции.
Для расчета стен дома или фундамента пример, который приведен ниже, покажет привязку к конкретным конструкциям – стройматериалы можно подставлять любые. Припустим, что необходимо рассчитать вес стены из бруса сечением 150 х 150 мм, обшитой вагонкой из липы 14 мм толщиной, с деревянной обрешеткой с размером реек 50 х 20 мм. Размеры стены: длина 4 метра, высота 2,5 метра.
Справочные данные для расчета веса стен
Далее нужно рассчитать требуемый объем вагонки: 10 м2 х 1,4 см (толщина вагонки) = 0,14 м3.
Провести расчет ширины и длины обрешетки нужно следующим образом:
Чтобы ускорить расчет всех стен, можно рассчитать, сколько весит 1 м2 стены, вычислить площадь стен с такой же отделкой, и рассчитать их вес.
Итак, вес стены площадью 10 м2 равен 939,4 кг, то есть, 1 м2 весит 939,4 / 10 = 93,94 кг/м2. Теперь можно вычислить и общий вес всех стен. Допустим общая площадь стен – 40 м2. Тогда их масса равна 40 х 93,94 = 3757,6 кг.
Таким же образом рассчитывается вес всех элементов. Если конструкция со сложными геометрическими формами, ее нужно разбить их на простые геометрические фигуры, и рассчитать площадь каждой.
Расчет параметров дома
Так как на фундамент оказывают давление не только строительные материалы, но и мебель, бытовая техника, жильцы, то требуется, проводя расчет свайно ленточного фундамента или другого типа основания, учитывать и эти цифры. Но для каждого дома будут совершенно иные значения, поэтому принимаются некие усредненные параметры – для 1 м2 полезной площади нагрузка будет равна примерно 170-180 кг/м2.
Расчет предполагает вычисление двух основных значений:
Тип почвы | Грунт под фундаментом до глубины его промерзания | Расстояние от поверхности грунта до начала залегания грунтовых вод в зимний период | Глубина основания для малоэтажных зданий |
Непучинистая | Грунт крупнообломочный, грунты с гравелистыми песками, с песками средней крупности и крупнопесочные грунты | — | Любая глубина, но не менее 50 см |
Пучинистая | Грунт песчаный, из мелкого песка и пылеватый | Больше чем на 2 метра от расчетной глубины промерзания грунта | Любая глубина, но не менее 50 см |
Супесчаный грунт | Меньше чем на 2 метра от расчетной глубины промерзания грунта | 75% от расчетной глубины промерзания грунта, но не менее 70 см | |
Суглинистый и глинистый грунт | Меньше глубины промерзания | Меньше глубины промерзания |
Допустим, глубина заложения основания дома ниже точки промерзания почвы в регионе, цоколь имеет высоту 0,2 м. Глубина промерзания грунта в регионе — 1,4 метра. Согласно СНиП, фундамент должен закладываться на 0,15 м ниже точки промерзания. При таких условиях высота (глубина заложения плюс цоколь) фундамента равна: 1,4 + 0,2 + 0,15 = 1,75 метра.
Далее проводим расчет бетона на ленточный фундамент и расчет ширины основания. Ширина ленты будет зависеть от отступа стройматериалов стен и основания. Нормативные параметры указаны в таблице ниже:
Стройматериал | Высота подвального помещения, м | Длина стены, метров | |||
До трех метров | Более трех метров | ||||
Ширина стен подвала, см | Ширина основания, см | Ширина стен подвала, см | Ширина основания, см | ||
Бут строительный каменный | 2 | 60,0 | 80,0 | 75,0 | 90,0 |
2,5 | 60,0 | 90,0 | 75,0 | 105,0 | |
Бутобетон | 2 | 40,0 | 50,0 | 50,0 | 60,0 |
2,5 | 40,0 | 60,0 | 50,0 | 80,0 | |
Кирпич | 2 | 38,0 | 64,0 | 51,0 | 77,0 |
2,5 | 38,0 | 77,0 | 51,0 | 90,0 | |
Монобетон | 2 | 20,0 | 30,0 | 25,0 | 40,0 |
2,5 | 20,0 | 40,0 | 25,0 | 50,0 | |
Блоки из бетона | 2 | 25,0 | 40,0 | 30,0 | 50,0 |
2 | 25,0 | 50,0 | 30,0 | 60,0 |
Расчет давления здания на основание, как и расчет армирования ленточного фундамента, нужен, чтобы уточнить конструкцию основания. Чтобы вычислить давление на фундамент, необходимо вес дома разделить на площадь основания. В свою очередь, площадь ленты рассчитывается умножением ее длины на ширину. Окончательные результаты получатся, если нагрузку на фундамент разделить на площадь основания в см2. Таким образом, мы найдем значение удельной нагрузки на 1 см2 ленточного основания.
Например, нагрузка от здания составляет 400000 кг, площадь основания — 130000 см2. Согласно приведенным выше рекомендациям, после деления получаем Разделив эти значения, получаем 3,07 кг/см2.
Дальше узнаем давление веса всей конструкции на грунт – это справочные параметры (смотрите таблицу), основанные на свойствах грунта.
Тип почвы | Сопротивление почвы (кг/см2) | |
Плотная почва | Почва средней плотности | |
Грунт песчаный гравелистый, грунт с крупными песками любой влажности | 4,5 | 3,5 |
Грунт с песками среднекрупными, любой влажности | 3,5 | 2,5 |
Мелкие пески | ||
Не влажный | 3,0 | 2,0 |
Влажный и водонасыщенный | 2,0 | 2,5 |
Глина пластичная и твердая | ||
Твердая | 6,0 | 3,0 |
Пластичная | 3,0 | 1,0 |
Галька, гравий и щебень | 6,0 | 5,0 |
Проверить расчеты достаточно просто: если расчетное значение несущей способности грунта выше вычисленной нагрузки на здание, значит, параметры выбраны правильно. В противном случае необходимо изменять размеры отдельных конструкций и типы материалов.
Изменить тип стройматериалов не всегда представляется возможным, так как это повлечет за собой множество других поправок, часто дорогостоящих. Потому чаще меняют расчет глубины и толщины ленты.
rfund.ru
Расчёт фундаментов может быть выполнен с различной целью. Примеры расчёта фундаментов приводятся для того, чтобы показать, как правильно рассчитать ширину фундамента, как правильно рассчитать давление и так далее.
Монолитный ленточный фундамент
Каждый тип фундамента имеет свой расчёт, однако все они проводятся по одной технологии. Если говорить о расчёте на несущую способность, то методика расчёта такова:
Для того чтобы рассчитать ленточный фундамент, потребуются исходные данные, зададим их:
Кроме того:
Фундамент под сруб тоже требует тщательного расчета
Сначала необходимо определить тип грунта. Есть несколько способов определения типа грунта самостоятельно.
Однако такой метод не даёт точного результата, поэтому не стоит заниматься самодеятельностью, потому что неточные данные – это неточный расчет. Точные данные можно получить в геологической службе. Допустим, установили, что коэффициент сопротивления грунта равен 2.
Тогда приступаем ко второму этапу — расчёту массы здания. Кстати, именно этот расчет будет являться основным, поэтому к нему такое внимание.
Для этого определим объём фундамента. Объём прямоугольной фигуры находится, как длина, умноженная на ширину и высоту, тогда:
1*0,3*19=5,7 кубического метра. Цифра 19 показывает длину фундамента, то есть периметр стен, который рассчитать не сложно.
Теперь поскольку сказано, что фундамент бетонный, для нахождения его массы следует объём умножить на среднюю плотность бетона, то есть на 2500 килограмм на метр кубический, тогда получим:
5,7*2500 = 14250 килограмм.
Многих загородных застройщиков будет волновать вопрос, а если фундамент дома возводится из других строительных материалов, то, как производить его расчет, то есть, где взять показатели плотности данных материалов? Это совсем не сложно, показатели плотности можно найти в справочниках по строительным материалам, где указаны все физико-технические коэффициенты.
Теперь найдём массу пола. Сказано, что он сделан из лаг и досок. Значит, сначала найдём массу всех лаг, а потом массу всех досок, можно и всё вместе, то есть сначала найти общий объём древесины, а потом общий вес. Будем находить вес по отдельности.
Масса лаг равна объёму, умноженному на плотность древесины, которую примем равной 800 килограммам на метр кубический, что равно плотности сосны. Итак, объём вычисляется, как длина, умноженная на ширину и высоту. Сечение лаги равно 0,15*0,15 метра. Длина равна ширине здания, то есть 3,5 метрам, тогда:
0,15*0,15*3,5*13=1,023 кубического метра объём всех лаг.
Тогда их масса равна:
1,023*800=820 килограмм.
Теперь необходимо рассчитать массу обрешетки. Сначала найдём объём древесины, который равен площади покрытия, умноженной на толщину доски. Площадь покрытия равна внутренней площади здания, то есть имеем объём:
6*3,5*0,03=0,66 кубического метра.
Тогда масса равна:
0,66*800=528 килограмм.
Теперь найдём массу фанеры. Стандартный размер одного листа равен 1,5*1,5 метра. Он весит порядка 16 килограмм. Тогда можно сделать вывод, что один лист фанеры покрывает площадь в 2,25 квадратных метра и весит 16 килограмм. Для определения общей массы фанеры найдём, сколько листов поместится на всю площадь пола:
Столбчатый фундамент
6*3,5/2,25=9,3 листа.
Тогда их масса равна:
9,3*16=150 килограмм.
Тогда общая масса пола равна:
150+528+820=1500 килограмм.
На следующем этапе определим массу стен. Стандартный блок имеет размеры:
Сказано, что блок ложится на ребро, то есть его площадь образуют две стороны, которые равны 0,6 и 0,3 метрам. Тогда найдём площадь одного блока:
0,6*0,3=0,18 квадратного метра.
Теперь найдём общую площадь стен, как всю длину всех четырёх стен, то есть периметр, умноженный на высоту:
19*4=76 метров квадратных.
Теперь проводим расчет необходимого для этих стен количества блоков, как вся площадь стен, разделённая на площадь одного блока:
76/0,18=422 блока.
Вес одного блока равен примерно 30 килограммам, тогда вес стен равен:
422*30=12700 килограмм. К этому весу можно добавить массу цемента, на который кладутся блоки. Однако мы этого делать не будем, чтобы потом не вычитать массу всех ниш, то есть дверей и окон, из общей массы стен – будем считать, что эти две величины взаимно вычитаются.
Следующим шагом требуется произвести расчет массы перекрытия.
Оно так же, как и пол состоит из лаг и обрешётки. На этот раз для наглядности вычислим массу по общему объёму. Сначала найдём объём лаг:
0,15*0,15*13=1,023 кубического метра.
Объём первого слоя досок равен:
6*3,5*0,3=6,3 кубического метра.
Следовательно объём досок второго слоя такой же. Тогда можно посчитать общий объём:
6,3+6,3+1,023=13,623 кубического метра.
Тогда масса всего перекрытия равна:
13,623*800=10898,4, то есть приблизительно 11000 килограмм.
Дальше осталось произвести расчет только массы крыши, которая состоит из каркаса и шифера. Рассчитаем объём древесины, который нужен для устройства каркаса. Сказано, что использовалось 26 брусов сечением 150*100 и длиной 4 метра, тогда их общий объём равен:
0,15*0,1*4*26=1,56 кубического метра.
Теперь вычислим объём обрешётки. Для начала необходимо вычислить площадь покрытия. Она равна площади, образованной стропилами, то есть:
4*6=24 квадратных метров.
Так как крыша двухскатная, то таких площадей две, то есть их общая площадь равна 48 квадратным метрам. Но поскольку обрешётка выполняется через одну доску, то ими покроется ровно половина всей площади, то есть всего 24 квадратных метров.
Теперь можем произвести расчет объёма досок, затраченных на обрешётку:
24*0,02=0,48 кубического метра.
Тогда масса деревянного каркаса равна:
(0,48+1,56)*800=1632 килограмма.
Теперь вычислим массу шифера:
60*26=1560 килограмм.
Тогда общая масса крыши равна:
1560+1632=3192 килограмма.
Общая масса постройки равна:
14250+1500+12700+11000=41292 килограмма.
Следующим этапом следует вычислить площадь опоры фундамента, как длина всей ленты, умноженная на ширину:
1900*30=57000 сантиметров квадратных.
Теперь вычислим давление, которое дом оказывает на грунт, то есть, определяем нагрузки дома. Для этого нужно разделить массу дома на площадь опоры:
41292/57000=0,72.
Такое получилось давление на сантиметр квадратный грунта. По условию несущая способность грунта была равна 2, что в значительной мере больше чем 0,72. Это означает, то фундамент не требует больше никаких корректировок. То есть такой фундамент можно использовать конкретно для строительства этого дома, и он выдержит предполагаемые нагрузки.
Примеры расчета столбчатого фундаментов ничем не будут отличаться от расчёта ленточного фундамента, только нахождением общей площади опоры. Она будет находиться для одного столба, а потом умножаться на количество столбов.Правда, нагрузки столбчатого фундамента на грунт намного превышают нагрузки ленточного фундамента, по той простой причине, что площадь столбов меньше.
Взаимосвязь нагрузок и такого элемента дома, как фундамент, прямо пропорциональная. Чем выше нагрузки, тем больше фундамент.
yegorka.com
Когда речь заходит о строительстве дома, гаража, бани или иного сооружения, в первую очередь встает вопрос выбора типа фундамента. В большинстве случаев этот вопрос разрешается в пользу так называемого плитного фундамента, или фундаментной плиты.
Таблица расчета материалов для плитного фундамента.
Это неудивительно, поскольку данный тип является универсальным и имеет ряд неоспоримых преимуществ, а именно:
Но для того чтобы такой тип основания в полной мере проявил все свои ценные качества, крайне важно произвести грамотный расчет фундаментной плиты. Разумеется, лучше доверить эту работу специалисту, который выполнит все расчеты в соответствии с определенными нормами и правилами. При наличии желания можно осуществить необходимые вычисления самостоятельно.
Плитный фундамент представляет собой монолитную (либо составленную из отдельных заводских плит) железобетонную плиту, располагающуюся подо всей площадью здания и размещенную на подложке из сыпучих материалов.
Наиболее часто используется монолитный плитный фундамент мелкого заложения. Расчет такого основания аналогичен расчету других типов фундамента и включает в себя:
Схема монтажа монолитного плитного фундамента.
Все перечисленные процедуры тесно взаимосвязаны, и изменение лишь одного из параметров неизбежно приведет к пересмотру всех расчетов в целом. Поэтому, приступая к рассмотрению каждого из пунктов, упустим расчет размеров, поскольку впоследствии они могут быть изменены, и примем длину и ширину фундамента равными размерам самого здания, а толщину — равной среднему рекомендуемому значению (около 25 см). Для того чтобы наиболее полно осветить все нюансы, рассмотрим простейший пример расчета монолитной плиты.
После того как намечены основные размеры фундамента, возникает необходимость проведения расчета конструкции по несущей способности грунта. Целью данного мероприятия является оценка способности подлежащего грунта выдерживать давление на него здания вместе с фундаментом и прочими несущими нагрузками.
Схема плитного фундамента: 1 – стены здания; 2 – монолитная армированная плита фундамента; 3 – ребра жесткости.
Давление здания на фундамент сопровождается его осадкой и смещением грунта, что может привести к катастрофическим последствиям. Надежная и безопасная эксплуатация основания возможна лишь при соблюдении следующего условия:
S>Kн×F/Kр×R, где:
Коэффициент условий работы может иметь различные значения для разных типов грунтов и сооружений. Так, если тяжелое здание возводится на грунте, сложенном преимущественно пластичными глинами, этот коэффициент будет равен 1,0. Для слабоглинистых и мелкопесчаных почв он составит 1,2. В случае если легкое здание базируется на крупнопесчаном грунте, данное значение возрастает до 1,4. Более подробно со всеми возможными вариантами можно ознакомиться в специальных таблицах.
Расчетное сопротивление грунта также определяется при помощи таблиц, причем значения этого показателя могут варьироваться в зависимости не только от типа грунта, но и от его влажности и пористости.
Итак, если в результате произведенных вычислений уравнение оказывается верным, значит, важнейшее условие безопасной эксплуатации фундамента соблюдено и можно приступать к дальнейшим расчетам. В противном случае необходимо будет либо увеличить площадь подошвы фундамента, либо уменьшить его толщину или изменить какой-то другой параметр и заново провести расчет по несущей способности. Вот почему изначально закладываются лишь приблизительные, ориентировочные размеры фундаментной плиты.
Вернуться к оглавлению
Рассчитать необходимый объем бетона для заливки монолитной плиты не составит особого труда. Для этого достаточно лишь вспомнить школьный курс геометрии. Поскольку простейшая прямоугольная плита представляет собой параллелепипед, ее объем будет равен произведению периметра на высоту (толщину):
V=L×B×H; где:
Объем фундамента более сложной конфигурации производится путем сложения объемов его отдельных элементов, которые вычисляются подобным же способом.
Нередко фундаментная плита бывает усилена дополнительными ребрами жесткости, которые могут быть как прямоугольной формы, так и трапециевидного сечения. В этом случае объем ребер высчитывается отдельно, а затем складывается с общим объемом плиты.
Вернуться к оглавлению
Для фундаментов плитного типа необходимо использовать только арматуру с ребристой поверхностью и толщиной прутка не менее 10 мм. Арматура обеспечивает прочность всей конструкции, и ее значение сложно переоценить. Общая длина прутка арматуры определяется размерами здания и шагом сетки арматурного каркаса. Обычно этот шаг принимается равным 20 см. Зная этот размер, можно без труда рассчитать суммарную длину арматурного прутка, а также его вес и объем. В среднем объем армирующих конструкций составляет 5-10% от общего объема плиты.
moifundament.ru
ReadMeHouse
Энциклопедия строительства и ремонта