Как выполнить расчеты по ленточному фундаменту?

Когда расчет по несущей способности грунта сделан, а так же определена нагрузка дома, можно выполнить расчет ленточного фундамента, его объем и количество необходимого материала который пойдет на ленту несущей строительной конструкции.

Ленточные фундаменты активно используются при возведении небольших хозяйственных построек, частных жилых зданий и небольших административных корпусов. Фундаментная бетонная лента способна выдерживать значительные нагрузки, но это возможно только при наличии четкого и правильного расчета.

Существует классическая лента мелкозаглубленного типа, глубина заложения подошвы ленты может составлять до метра, такой вариант основания подходит для ровных площадок. Также учитывается глубина залегания грунтовых вод.

Основные этапы расчета

Ленточное основание также часто возводят в комбинации со сваями, в результате получается свайно-ростверковый фундамент. Но перед началом строительных работ нужно обязательно сделать расчет нагрузки на сваи со стороны будущего здания, чтобы они не перекосились или не деформировались. Главный этап при возведении ленточного основания – это расчет нулевого уровня ленты для любого жилого дома, вплоть до бани.

Расчет ленточного фундамента состоит из нескольких основных этапов:

Определение типа грунта для определения возможности использования винтовых свай и ленточного ростверка.Расчет массы будущего сооружения;Корректирование размеров фундамента под расчетные нагрузки с учетом типа почвы и глубины промерзания грунта.

Любой ленточный фундамент, независимо от конструкции и размеров, будет установлен на почве, особенности которой следует учесть перед началом всех расчетных работ.

Важность определения типа грунта

Таблица с указаниями выбора основания в зависимости от типа грунта

От показателей несущей способности грунта будет зависеть на какую глубину нужно погружать сваи и выкапывать траншею для опалубки и заливки ленты, учитывается расчетная глубина основания. Анализ структуры грунта можно сделать тремя способами:

Выкопать в разных местах размеченной территории под будущее здание или баню вертикальные углубления, и проанализировать структуру грунта.Взять на анализ керн грунта на различной глубине способом глубокого бурения;Обратиться в геологическую службу, а она предоставит приблизительную карту грунтов на данной территории с указанием уровня залегания грунтовых вод.

Большинство срезов покажет, что грунт на различной глубине не однороден.

Сначала идет слой рыхлой плодородной почвы, которую необходимо полностью снять. Затем возможен суглинок или песок, на таком грунте строить фундамент лучше сразу на сваях. Возможен вариант каменистой почвы (содержащих в профиле значительное количество каменистых отдельностей более 5% от массы), которая идеальна для мелкозаглубленного ленточного фундамента.

Любой песчаный или глинистый сухой грунт, независимо от структуры, имеет несущую способность от 2 кг/см 2.Это исходная величина для первичного расчета будущей конструкции фундамента, а также глубины его залегания.

Большинство бань и небольших деревенских дач строятся из древесины или кирпича. Грунт массу легкого здания хорошо выдерживает, и будет достаточно рассчитать необходимое количество строительных материалов. Но можно себя и подстраховать, увеличив ширину подошвы.

Если приходится увеличивать ширину подошвы фундамента, нужно обязательно повторно рассчитать необходимое количество строительных материалов, а также толщину свай для бани, например, если используется свайно-ростверковое основание.

Читайте также:  Расчет глубины заложения фундаментной основы

Геологическая разведка даст ответ на ключевой вопрос, на каком уровне находится граница промерзания почвы. Ниже этого уровня грунт уже максимально уплотнен, поэтому он способен выдерживать огромные нагрузки.

Оптимальное решение – это начать строить подошву фундамента уже ниже границы промерзания. Грунт, расположенный выше уровня промерзания, насыщен влагой, поэтому в зимний период увеличивается в размерах. В результате, возникает деформация строительных конструкций и любое здание, даже баня, со временем просто разрушится.

Расчет массы будущего здания

Таблица расчета нагрузки материала строения на фундамент

На ленточный фундамент действует нагрузка от горизонтального и вертикального воздействия грунта, а также самого здания.

Поэтому, масса будущего здания играет важную роль при выборе типа и габаритных размеров фундамента. Глубина залегания уже есть, она составит зону ниже точки промерзания почвы. Расчет массы дома, даже обычной бани, будет проводиться по следующим параметрам:

Масса несущих стен и перекрытий. Условно, можно принять за пример обычную деревянную баню с размерами стен 10х10 метров и высотой 4 метра.

Суммарно, на возведение стен и перекрытий пойдет 400 м3древесины при массе за кубометр 100 кг. Таким образом, масса несущих стен и перекрытий составит 40 тонн.Масса крыши и возможного снегового наста. Его нужно рассчитывать в каждом случае индивидуально, тут действует принцип теоремы Пифагора с учетом массы кровельных материалов.

За массу снега, которая может одновременно быть на двухскатной крыше с небольшим углом наклона, часто принимают для бани 1 тонну.Масса будущего фундамента. Рассчитывается также легко, ведь есть габаритные размеры фундамента и его глубина залегания, а массу необходимого для его возведения бетона посчитать не придется и рассчитывать. Такие данные дает сам производитель строительных материалов.

После расчета и суммирования всех полученных показателей становится ясно, что баню с габаритными размерами 10х10 метров вполне способен выдержать ленточный мелкозаглубленный фундамент. Его можно устанавливать и выше уровня промерзания почвы, только при условии, если он будет залит на песчано-гравийной подушке, и будет предусмотрена гидроизоляция.

Определение размеров основания: пример

Схема с размерами ленточного основания

Теперь можно приступать к расчету необходимого для заливки фундамента бетона. Количество арматуры чаще всего не считают, так как ее пойдет минимум, учитывая массу бани.

Поэтому принимают за единственно верный показатель − объем бетона. Для бани площадью 100 м 2, ширина бетонной ленты 0,4 м и глубина 0,6 м, необходимое количество бетона будет составлять 100 х 0,4 х 0,6=24 м 3. Это тот объем бетона, который нужно изначально подготовить, чтобы одновременно залить ленточный фундамент для бани.

Можно также учесть арматурный пояс. Его делают с продольных металлических ребристых прутьев диаметром 12 мм и вертикальных прутьев сечением 10 или 8 мм. Горизонтальные пояса устанавливают с интервалом 20−30 см от глубины до поверхности, но обязательно края должны быть спрятаны в фундаменте на расстоянии до 5 см от поверхности.

Нередко используют несъемную опалубку, которая обеспечивает дополнительную несущую способность основанию и делает поверхность максимально гладкой. В этом случае, вертикальные прутья должны быть спрятаны в бетоне, интервал между поясами составляет 50−60 см. Все соединения следует делать только с помощью проволоки или зажимов, сварку лучше не использовать.

Читайте также:  Расчеты фундаментного основания под дом из пеноблока

Рекомендуется делать расчеты ленточных оснований для любого здания, даже небольшого гаража или хозяйственной постройки. Так как только после правильного расчета нулевого уровня, выбора оптимальных строительных материалов и конструкций будет гарантия того, что сооружение прослужит максимально возможный срок.

Расчет материалов Вы так же можете произвести на нашем онлайн калькуляторе доступном в меню.

Главная» Фундамент» Длина фундамента

Конструкционно для железобетонных балок минимальная ширина допускается 15 см, а для ленточных фундаментов (которые представляют из себя свободнолежащие балки на упругом основании) рекомендуется ширина не менее 25 см для легких садовых построек, и ширина не менее 30 см для дачных домов. Ширина ленточного мелкозаглубленного фундамента не может быть меньше ширины опираемой на нее стены.

Однако, кроме конструкционных ограничений есть еще и требования задаваемые несущими способностями подлежащих под фундаментами грунтов.

Удельная нагрузка от здания на единицу площади не должна превышать 70% от несущей способности грунта. Регулировать величину нагрузки можно с помощью площади опоры фундамента на грунт. Чем больше площадь опоры — тем меньше удельная нагрузка, передаваемая на грунт.

Методика ориентировочного расчета минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента. Данная методика определения минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента основана на представлении о том, что величина удельной нагрузки на единицу площади подлежащего под фундаментом грунта должна быть меньше несущей способности (расчетного сопротивления основания) подлежащего под фундаментом грунта.

Разница между нагрузкой от дома и несущей способностью грунта должна быть как минимум на 30 процентов больше в пользу несущей способности грунтов (коэффициент запаса прочности для бетонных конструкций, отливаемых на стройплощадке с удельном всеом менее 1600 кг/м3). Чтобы не утомлять наиболее нетерпеливых читателей, спешащих наконец без лишних сантиментов узнать минимальную достаточную ширину мелкозаглубленного ленточного фундамента, мы публикуем таблицу основанную на данных Британских государственных строительных норм Building Regulations Approved Document A: 2010, 2E3. Британское архитектурное ведомство рассчитало за нас все заранее, а мы постарались немного усреднить и адаптировать представленные данные, чтобы сделать представление данных удобнее:

Теперь, наиболее рисковые и менее любопытные читатели могут бежать отливать свой мелкозаглубленный монолитный ленточный фундамент, а остальные могут узнать, как британцы получили эти данные, и сделать свой собственный более точный расчет для своего собственного дома, чтобы не попасть впросак.

Для выяснения минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента исходя из несущей способности подлежащих грунтов, необходимо решить уравнение:

Мертвый вес здания+ Полезный вес мебели и оборудования+ Снеговая нагрузка+ Ветровая нагрузках 1,3 =Ширина фундаментах Длина фундаментах  Расчетное сопротивление грунта

Мертвый вес здания — это сумма весов всех строительных элементов конструкции дома. Чтобы расчитать их нужно воспользоваться следующими таблицами:

Таблица №5  Нагрузка от 1 м2 стены зданий Материал стенкгс/м2Деревянные каркасно-панельные, толщиной 150 мм с минераловатным утеплителем30-50Из блоков ячеистого бетона плотностью 500-600 кг/м3 сплошной кладки, толщиной, мм:200250300350100-120125-150150-180175-210Из опилкобетона, толщиной 350 мм300-400Из керамзитобетона, толщиной 350 мм400-500Из шлакобетона, толщиной 400 мм500-600Из эффективного кирпича, толщиной, мм:380510640500-600650-750800—900Из полнотелого кирпича сплошной кладки, толщиной, мм:250380510450-500700-7501900- 1000Таблица №6  Нагрузка от 1 м2 перекрытий пролетом до 4, 5 м Тип перекрытиякгс/м2Чердачное по деревянным балкам, плотностью, кг/м3, не более: 20070-100300100-150500150-200Цокольное по деревянным балкам, плотностью, кг/м3, не более: 200100-150300150-200500200-300Цокольное железобетонное300-500Таблица №7  Таблица количества бруса в м3 пиломатериалов Размер бруса (мм)Количество бруса при длине 6 м в кубометре пиломатериаловОбъем одного бруса длиной 6 м (м3)100 х 10016,60,06100 х 15011,10,09100 х 2008,30,12150 x 1507,40,135150 х 2005,50,18150 х 3003,70,27200 х 2004,10,24Таблица №8  Таблица количества досок в кубическом метре пиломатериалов Размер доски (мм)Количество досок при длине 6 м в кубометре пиломатериаловОбъем одной доски длиной 6 м (м3)25 х 10066,60,01525 х 15044,40,02225 х 20033,30,0340 х 10041,60,02440 х 15027,70,03640 х 20020,80,04850 х 5066,60,01550 х 10033,30,0350 х 15022,20,04550 х 20016,60,0650 х 25013,30,075Таблица №9  Таблица значений веса кровельных покрытий Вид кровельного материалаВес 1 м2 (кг)Рулонная битумно-полимерная кровля4-8Битумно-полимерная мягкая черепица7-8Ондулин3-4Металлочерепица4-6Профлист, Оцинкованная сталь, Фальцевая кровля4-6Цементно-песчаная черепица40-50Керамическая черепица35-40Шифер10-14Сланцевая кровля40-50Медь8Зеленая кровля80-150Таблица №11 Нагрузка от 1 м2 горизонтальной проекции кровли Тип кровликгс/м2Покрытие рубероидом в 2 слоя30-50Керамическая черепица при уклоне 45°60-80Кровельная сталь при уклоне 27 °20-30Асбестоцементные листы при уклоне 30°40-50

stroy-bloks.ru

Каковы должны быть размеры ленточного фундамента?

Ленточный фундамент является одним из наиболее распространенных видов основ для строительства различных домов. Главной особенностью такого фундамента является то, что он проходит под всей площадью сооружения, затрагивая даже несущие стены.Для строительства таких фундаментов традиционно используется кирпич, бутовый камень и другие проверенные материалы.Ширина ленточных фундаментов должна быть не меньше толщины стен, однако иногда даже такое соотношение не является оптимальным вариантом, поскольку несущая способность все равно не будет достаточной.Как показывает практика, наилучшей разновидностью сечения ленточного фундамента является форма трапеции. Именно в таком виде фундамент будет наиболее адекватно воспринимать нагрузку от здания.

Размеры ленточного фундамента рассчитываются в соответствии с нормативами и правилами, не раз проверенными на практике.Так, например, в случае, когда боковые грани фундамента наклонены под углом 30 градусов, а бетонные – под углом в 45 градусов, то в такой ситуации не возникает действия нежелательных растягивающих сил на боковых гранях. Расширение также обезопасит фундамент от морозного пучения.Размеры ленточного фундамента зависят от типа грунта, на котором возводится сооружение. Сухие и пучинистые грунты лучше всего «ведут» себя именно с ленточными фундаментами.

В такой ситуации ленточный фундамент является своеобразным цоколем, который заглублен в почву.Толщина ленточного фундамента зависит от материала, который используется для его сооружения.В целом, такой тип фундамента – это система, построенная по всему периметру будущего здания, под наружными и капитальными стенами. Заглубленность более 20 сантиметров с учетом промерзания почвы является нежелательной. В то же время оптимальная глубина фундамента от уровня поверхности земли не должна превышать 70 сантиметров.Также при расчете размеров фундамента следует помнить, что как при любых других вычислениях, в этом деле присутствует определенная погрешность, так что вам стоит делать вычисления и обмеры максимально тщательно и внимательно.www.remontdoma-vl.ru

Расчет фундамента ленточного на участке

При строительстве любого дома необходимо наличие прочного, надежного основания, которое защитит строение от деформаций, разрушения, пагубного влияния излишков влаги, низких температур. Для этого требуется сооружение фундамента, который может принимать любую форму, начиная от простейшего столбчатого и заканчивая сложным и затратным монолитным. Чтобы провести все работы качественно, необходим расчет ленточного фундамента, который позволит определить все нагрузки на него и сделать конструкцию качественной.

Ленточный фундамент виды и формы.

Такие расчеты довольно сложны, при их выполнении требуется использовать множество специальных табличных данных.

Необходимо знать ширину ленточного фундамента, длину, глубину залегания, множество данных о самом доме. Следует выяснить, какой тип такого фундамента может быть использован, какие данные требуются для того, чтобы четко определить все нагрузки. Будет приведен пример расчета фундамента двухэтажного дома.

Разновидности ленточного фундамента

Ленточный фундамент, расчет которого будет рассмотрен, сегодня считается оптимальным вариантом при строительстве загородных частных домов, бань, хозяйственных сооружений, гаражей.

Это конструкция в виде бетонной ленты, которая заглубляется в почву по периметру будущего здания. Отличается он многими преимуществами. Это не только простота изготовления, но и приемлемые расходы, отличные показатели прочности.

Сегодня применяются четыре типа ленточного фундамента, которые различаются следующими параметрами:

Мелкозаглубленный ленточный фундамент применяется для возведения небольших строений, маленьких дачных домов из бревна, бруса, камня (очень небольших размеров).

Такое основание можно закладывать в песчаном либо глинистом грунте, глубина будет зависеть от типа и особенностей почвы. В среднем это значение составляет 60 см.Ширину ленточного фундамента надо определять индивидуально, но редко она составляет более 40 см.Ленточный заглубленный фундамент используется при строительстве массивных, больших домов, которые будут иметь подвал, цокольный этаж, перекрытия из железобетона. Перед тем как строить подобное основание, проводятся работы по анализу грунта, определению его свойств.

Одним из условий строительства такого типа основания является то, что глубина закладки составляет значение на 25 см больше, чем глубина промерзания на участке. Это позволяет сделать его более прочным и надежным. Ширину ленточного фундамента обычно делают большей, чем 40 см.

Такой вариант более затратный, но он необходим при строительстве большого загородного дома.Монолитный ленточный фундамент применяется при строительстве деревянных, облегченных, каркасных строений. Он отлично подходит для таких сложных грунтов, как размытые и песчаные. Это бетонная полоса, которая заливается по периметру здания, могут устраиваться перемычки под несущими стенами.

Для устройства подобного ленточного основания используется бетон, железобетон, пенобетон, перед работами необходим анализ почвы. Для строительства следует вырыть траншею, на дно заложить слой песка и гравия, установить опалубку. После этого выполняется армирование будущей ленты, затем все заливается раствором.Ленточный сборный фундамент применяется при строительстве одно-, двухэтажных зданий.

Для работ используют небольшие блоки из железобетона, которые устанавливаются в устроенную предварительно траншею. Для их скрепления применяется цементный раствор. Среди подобных блоков различают сплошные и пустотелые, они могут быть изготовлены из обычного бетона, силикатного раствора, бутобетона.

Вернуться к оглавлению

Расчет для возведения ленточного фундамента

Схема ленточного фундамента.

Расчет ленточных фундаментов — задача непростая, необходимо учесть многочисленные факторы, включая требования к конструкции, нагрузки и внешние условия.

Как пример подобного расчета будет рассмотрен фундамент-лента из бетона с подушкой на щебне. Размеры фундамента составляют: стороны — 12*6 м без внутренней стены, форма ленты в разрезе — неправильная трапеция, один угол которой составляет 90°, ширина ленты сверху — 40 см, ширина ленты снизу — 50 см (подошва).

Расчет должен выполнять и с учетом таких данных:

стены дома: газоблок, толщина — 40 см, плотность — 600 кг/м³;пол для первого этажа — насыпной по грунту;этажность — 2;материал междуэтажного покрытия — железобетонная монолитная плита;крыша — скатная, угол — 45°, для кровли используется натуральная черепица по лагам из дерева;грунт на участке — пластичная глина;участок с умеренным климатом.

Схема заливки ленточного фундамента.

Самые большие нагрузки будут наблюдаться на боковых длинных сторонах, так как именно на эти стороны опираются плиты для перекрытия и лаги крыши. Расчет для общей нагрузки на 1 м длины нижней части ленты (подошвы) включает сумму таких параметров:

снеговые нагрузки;вес кровли;вес стен;вес перекрытий;материал изготовления фундамента.

Для вычисления необходимого значения используют справочные данные, в этом случае нагрузка будет равна нагрузке снега, умноженной на площадь (грузовую) крыши. Нормативная снеговая нагрузка берется из СНиП для конкретного региона.

Чтобы узнать площадь кровли на 1 м фундамента, необходимо: общую площадь крыши разделить на длину фундамента, учитывая только боковые длинные стороны ленты по 12 м (то есть 12+12=24 м). Торцевые части (6+6=12 м) учитывать не надо, потому что балки будут опираться только на длинные стороны.

Вернуться к оглавлению

Какой получится нагрузка на фундамент?

Ленточный монолитный фундамент.

Снеговые нагрузки на ленточную конструкцию вычисляются так:

общая площадь крыши равна длине карниза, умноженной на удвоенную длину скатов;длина ската равна Дск=6/2=3/cos45=4,29 м;общая площадь равна: Sкр=2*4,29=8,58*12≈103 м²;грузовая площадь на 1 м ленты для фундамента оставляет: 103/24=4,3 м²;снеговая нагрузка на конструкцию фундамента составляет: 4,3х70=301кгс (за исходный принят снеговой район II, данные можно получить из карты снегового зонирования).

Нагрузка от крыши дома определяется с учетом кровельного покрытия (в примере это керамическая черепица). Нагрузки по типу кровли можно найти в специальной справочной таблице, то есть 80 кгс/м². Согласно этому получится значение: 3*80=240 кгс.

Нагрузка на ленточный фундамент от перекрытий также основывается на справочных данных.

Грузовая площадь перекрытий (учитываются только длинные стороны фундамента, так как перекрытия опираются на них) на1 м основания равна 3 м² (12*6=72/24=3). Нагрузка от деревянного перекрытия чердака (плотность равна 300 кг/м³) и перекрытия их железобетона между этажами (плотность 500 кг/м³) составляет: 300*3=900 кгс и 500*3=1500 кгс. Теперь можно узнать размер общей нагрузки, расчет такой: 900+1500=2400 кгс.

Далее расчеты по нагрузкам на ленточный фундамент продолжаются путем вычисления нагрузки на 1 м ленты основания от наружных стен. Это значение равно произведению высоты стены на 1 м² нагрузки от стены и на ее толщину (принятую за 40 см). Для получения данных используются таблицы нагрузок стен: 6*0,4*600=1440 кгс.

Вернуться к оглавлению

Что еще учесть?

После этого можно рассчитать нагрузку от самого фундамента, которая равняется объему для 1 м длины ленты, умноженному на плотность материала конструкции. Плотность можно взять из справочных таблиц, глубина заложения в рассматриваемом примере составляет 1 м (для влажного грунта), объем составляет 0,45 м³, а общая нагрузка — 0,45*2300=1035 кгс.

Далее можно подсчитать общую нагрузку на ленточный фундамент. Она составляет:

300+240+2400+1440+1035=5415 кгс, что примерно 55 кН (5415 кгс это приблизительно 5,5 тс).

Это значение достаточно, так как опорная площадь равна 5000 см² (50*100 см), а давление на грунт равно 1,1 кгс/см² (то есть 5415/5000). Несущая способность грунта (пластичная глина) равна 1,5 кгс/см², таким образом, полученное значение находится в пределах нормы.

Перед тем как начать строительство любого фундамента, необходимо правильно рассчитать все нагрузки, которые будут на него оказываться стенами дома, перекрытиями, кровлей и даже самими материалами основания.

В таком случае можно получить прочнейшую конструкцию, которая станет надежным, долговечным основанием для дома. При проведении таких расчетов необходимо руководствоваться специальными справочными таблицами, в которых имеются все необходимые данные. Обязательно следите, чтобы данные соответствовали именно вашим материалам, условиям на участке, типу грунта, в противном случае расчеты будут неверными.

moifundament.ru

Расчет ленточного фундамента состоит из двух основных этапов – сбора нагрузок и определения несущей способности грунта. Соотношение нагрузки на фундамент к несущей способности грунта определит требуемую ширину ленты.

Толщина стеновой части принимается в зависимости от конструктива наружных стен.

Армирование обычно назначается конструктивно (от четырех стержней Ф10мм для одноэтажных газоблочных/каркасных и до шести продольных стержней Ф12мм для кирпичных зданий в два этажа с мансардой). Расчет диаметров и количества арматурных стержней выполняется только для сложных геологических условий.Абсолютное большинство он-лайновых калькуляторов фундаментов позволяют всего лишь определить требуемое количество бетона, арматуры и опалубки при заранее известных габаритных параметрах фундамента. Немногие калькуляторы могут похвастаться сбором нагрузок и/или определением несущей способности грунта.

К сожалению, алгоритмы работы таких калькуляторов не всегда известны, а интерфейсы зачастую непонятны.Точный результат можно получить с помощью методики расчёта, изложенный в строительных нормах и правилах.Например, СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия», СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений». С помощью первого документа будем собирать нагрузки, второго – определять несущую способность грунта. Эти своды правил представляют собой актуализированные (обновленные) редакции старых советских СНиПов.

Сбор нагрузок

Сбор нагрузок осуществляется суммированием их каждого вида (постоянные, длительные, кратковременные) с умножением на грузовую площадь. При этом учитываются коэффициенты надежности по нагрузке.

Значения коэффициентов надежности по нагрузке согласно СП 20.13330.2011.

Нормативные значения полезных нагрузок в зависимости от назначения помещения согласно СП 20.13330.2011.К постоянным нагрузкам относят собственный вес конструкций. К длительным – вес не несущих перегородок (применительно к частному строительству).Кратковременными нагрузками является мебель, люди, снег.

Ветровыми нагрузками можно пренебречь, если речь не идет о строительстве высокого дома с узкими габаритами в плане. Разделение нагрузок на постоянные/временные необходимо для работы с сочетаниями, которыми для простых частных строений можно пренебречь, суммируя все нагрузки без понижающих коэффициентов сочетания.По своей сути сбор нагрузок представляет собой ряд арифметических действий. Габариты конструкций умножаются на объемный вес (плотность), коэффициент надежности по нагрузке.

Равномерно распределенные нагрузки (полезная, снеговая, вес горизонтальных конструкций) формируют опорные реакции на нижележащих конструкциях пропорционально грузовой площади.Сбор нагрузок разберем на примере частного дома 10х10, один этаж с мансардой, стены из газоблока D400 толщиной 400мм, кровля симметричная двускатная, перекрытие из сборных железобетонных плит.Схема грузовых площадей для несущих стен в уровне перекрытия первого этажа (в плане.Схема грузовых площадей для несущих стен в уровне кровли (в разрезе.Некоторую сложность представляет собой сбор снеговой нагрузки. Даже для простой кровли согласно СП 20.13330.2011 следует рассматривать три варианта загружения:Схема снеговых нагрузок на кровлю.Вариант 1 рассматривает равномерное выпадение снега, вариант 2 – не симметричное, вариант 3 – образование снегового мешка. Для упрощения расчёта и для формирования некоторого запаса несущей способности фундаментов (особенно он необходим для примерного расчёта) можно принять максимальный коэффициент 1,4 для всей кровли.Конечным результатом для сбора нагрузок на ленточный фундаментдолжна быть линейно распределенная (погонная вдоль стен) нагрузка, действующая в уровне подошвы фундамента на грунт.

Таблица сбора равномерно распределенных нагрузок

Наименование нагрузкиНормативное значение, кг/м2Коэффициент надежности по нагрузкеРасчётное значение нагрузки, кг/м2Собственный вес плит перекрытия2751,05290Собственный вес напольного покрытия1001,2120Собственный вес гипсокартонных перегородок501,365Полезная нагрузка2001,2240Собственный вес стропил и кровли1501,1165Снеговая нагрузка100*1,4 (мешок)1,4196

Всего: 1076 кг/м2

Нормативное значение снеговой нагрузки зависит от региона строительства.

Его можно определить по приложению «Ж» СП 20.13330.2011. Собственные веса кровли, стропил, напольного перекрытия и перегородок взяты ориентировочно, для примера. Эти значения должны определяться непосредственным вычислением веса того или иного конструктива, или приближенным определением по справочной литературе (или в любой поисковой системе по запросу «собственный вес ххх», где ххх – наименование материала/конструкции).

Рассмотрим стену по оси «Б». Ширина грузовой площади составляет 5200мм, то есть 5,2м. Умножаем 1076кг/м2*5,2м=5595кг/м.

Но это ещё не вся нагрузка. Нужно добавить собственный вес стены (надземной и подземной части), подошвы фундамента (ориентировочно можно принять её ширину 60см) и вес грунта на обрезах фундамента.

Для примера возьмем высоту подземной части стены из бетона в 1м, толщина 0,4м. Объемный вес неармированного бетона 2400кг/м3, коэффициент надежности по нагрузке 1,1: 0,4м*2400кг/м3*1м*1,1=1056кг/м.

Верхнюю часть стены примем в примере равной 2,7м из газобетона D400 (400кг/м3) той же толщины: 0,4м*400кг/м3*2,7м*1,1=475кг/м.

Ширина подошвы условно принята 600мм, за вычетом стены в 400мм получаем свесы общей суммой 200мм. Плотность грунта обратной засыпки принимается равной 1650кг/м3 при коэффициенте 1,15 (высота толща определится как 1м подземной части стены минус толщина конструкции пола первого этажа, пусть будет в итоге 0,8м): 0,2м**1650кг/м3*0,8м*1,15=304кг/м.

Осталось определить вес самой подошвы при её обычной высоте (толщине) в 300мм и весе армированного бетона 2500кг/м3: 0,3м*0,6м*2500кг/м3*1,1=495кг/м.

Суммируем все эти нагрузки: 5595+1056+475+304+495=7925кг/м.

Более подробная информация о нагрузках, коэффициентах и других тонкостях изложена в СП 20.13330.2011.

Расчёт несущей способности грунта

Для расчёта несущей способности грунта понадобятся физико-механические характеристики инженерно-геологических элементов (ИГЭ), формирующих грунтовый массив участка строительства. Эти данные берутся из отчета об инженерно-геологических изысканиях. Оплата такого отчёта зачастую окупается сторицей, особенно это касается неблагоприятных грунтовых условий.

Среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчётное сопротивление основания, определяемого по формуле:

Формула определения расчетного сопротивления грунта основания.

Для этой формулы существует ряд ограничений по глубине заложения фундаментов, их размеров и т.

д. Более подробная информация изложена в разделе 5 СП 22.13330.2011. Ещё раз подчеркнем, что для применения данной расчётной методики необходим отчет об инженерно-геологических изысканиях.

В остальных случаях с некоторой степенью приближенности можно воспользоваться усредненными значениями в зависимости от типов ИГЭ (супеси, суглинки, глины и т.п.), приведенными в СП 22.133330.2011:

Расчетные сопротивления крупнообломочных грунтов.

Расчетные сопротивления песчаных грунтов.

Расчетные сопротивления глинистых грунтов.

Расчетные сопротивления суглинистых грунтов.

Расчетные сопротивления заторфованных песков.

Расчетные сопротивления элювиальных крупнообломочных грунтов.

Расчетные сопротивления элювиальных песков.

Расчетные сопротивления элювиальных глинистых грунтов.

Расчетные сопротивления насыпных грунтов.

В рамках примера зададимся суглинистым грунтом с коэффициентом пористости 0,7 при значении числа пластичности 0,5 – при интерполяции это даст значение R=215кПа или 2,15кг/см2.

Самостоятельно определить пористость и число пластичности очень сложно, для приблизительной оценки стоит оплатить взятие хотя бы одного образца грунта со дна траншеи специалистом лаборатории, выполняющей изыскания. В общем и целом для суглинистых грунтов (самый распространенный тип) чем выше влажность, тем выше значение числа пластичности. Чем легче грунт уплотняется, тем выше коэффициент пористости.

Определение требуемой ширины подошвы («подушки») ленточного фундамента

Требуемая ширина подошвы определяется отношением расчетного сопротивления основания к линейно распределенной нагрузке.

Ранее мы определили погонную нагрузку, действующую в уровне подошвы фундамента – 7925кг/м. Принятое сопротивление грунта у нас составило 2,15кг/см2. Приведём нагрузку в те же единицы измерения (метры в сантиметры): 7925кг/м=79,25кг/см.

Ширина подошвы ленточного фундамента составит: (79,25кг/см) / (2,15 кг/см2)=36,86см.

Ширину фундамента обычно принимают кратной 10см, то есть округляем в большую сторону до 40см.

Полученная ширина фундамента характерна для легких домов, возводимых на достаточно плотных суглинистых грунтах. Однако по конструктивным соображениям в некоторых случаях фундамент делают шире. Например, стена будет облицовываться фасадным кирпичом с утеплением толщиной 50мм.

Требуемая толщина цокольной части стены составит 40см газобетона + 12см облицовки + 5см утеплителя = 57см. Газобетонную кладку на 3-5см можно «свесить» по внутренней грани стены, что позволит уменьшить толщину цокольной части стены. Ширина подошвы должна быть не менее этой толщины.

Осадка фундамента

Ещё одной жестко нормируемой величиной при расчёте ленточного фундамента является его осадка. Её определяют методом элементарного суммирования, для которого вновь понадобятся данные из отчета об инженерно-геологических изысканиях.

Формула определения средней величины осадки по схеме линейно-деформируемого слоя (приложение Г СП 22.13330.2011).

Схема применения методики линейно-деформируемого слоя.

Исходя из опыта строительства и проектирования известно, что для инженерно-геологических условий, характерных отсутствием грунтов с модулем деформации менее 10МПа, слабых подстилающих слоев, макропористых ИГЭ, ряда специфичных грунтов, то есть при относительно благоприятных условиях расчёт осадки не приводит к необходимости увеличения ширины подошвы фундамента после расчёта по несущей способности. Запас по расчётной осадке по отношению к максимально допустимой обычно получается в несколько раз. Для более сложных геологических условий расчёт и проектирование фундаментов должен выполняться квалифицированным специалистом после проведения инженерных изысканий.

Заключение

Расчёт ленточного фундамента выполняется согласно действующим строительным нормам и правилам, в первую очередь СП 22.13330.2011. Точный расчёт фундамента по несущей способности и его осадки невозможен без отчета об инженерно-геологических изысканиях.

Приближенным образом требуемая ширина ленточного фундамента может быть определена на основании усредненных показателей несущей способности тех или иных видов грунтов, приведенных в СП 22.13330.2011. Расчёт осадки обычно не показателен для простых, однородных геологических условий в рамках «частного» строительства (легких строений малой этажности).

Принятие решения о самостоятельном, приближенном, неквалифицированном расчёте ширины подошвы ленточного фундамента владельцем будущего строения неоспоримым образом возлагает всю возможную ответственность на него же.

Целесообразность применения он-лайн калькуляторов вызывает обоснованные сомнения. Правильный результат можно получить, используя методики расчёта, приведенные в нормах и справочной литературе. Готовые калькуляторы лучше применять для подсчета требуемого количества материалов, а не для определения ширины подошвы фундамента.

Точный расчет ленточного фундамент не так уж прост и требует наличия данных по грунтам, на которые он опирается, в виде отчета по инженерно-геологическим изысканиям. Заказ и оплата изысканий, а также кропотливый расчет окупятся сторицей правильно рассчитанным фундаментом, на который не будут потрачены лишние деньги, но который выдержит соответствующие нагрузки и не приведет к развитию недопустимых деформаций здания.

Источники:

• fundamentclub.ru
• readmehouse.ru
• rems-info.ru