Mosmetroproekt.ru

МосМетроПроект
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет ширины ленточного фундамента

Расчет ширины ленточного фундамента

Монолитные и сборные фундаменты ленточного типа являются наиболее распространенными в малоэтажном строительстве. Это объясняется оптимальным соотношением надежности, несущей способности и финансовых затрат на строительство.

От чего зависит оптимальная ширина ленты

Размеры поперечного сечения ленточного фундамента определяются проектным расчетом и зависят от таких факторов как:

  • тип грунта на участке застройки;
  • глубина промерзания почвы;
  • уровень залегания грунтовых вод;
  • расчетный вес здания с учетом снегового покрова;
  • ветровые нагрузки на стены и кровлю;
  • материал, из которого будет возводиться основание.

Для сбора исходных данных приходится использовать справочную литературу, проводить гидрогеологические изыскания на участке.

Нормативные документы

Ширина ленточного фундамента, прежде всего, привязана к несущей способности грунта. Для плотной устойчивой почвы достаточно добавить по 70-100 мм с каждой стороны от толщины стены для получения оптимальной ширины ленты. А вот при неплотном и рыхлом грунте ее необходимо значительно увеличивать — в некоторых случаях она может достигать 900 мм.

Чтобы избежать большого расхода бетона или каменных материалов, применяют составные конструкции из широкой бетонной опоры внизу и верхней части ленты, ширина которой зависит от толщины стен. Основная проблема широких ленточных фундаментов заключается в невозможности их применения на подвижных пучинистых почвах и при высоком уровне грунтовых вод.

Нормативных документов, которые следует использовать при выполнении расчетов, три:

  • СНиП 2.01.07-85 – Нагрузки и воздействия;
  • СНиП 2.02.01-83 – Основания зданий и сооружений;
  • СП 131.13330.2012 – Строительная климатология.

В первом изложена методика расчета фундамента. Во втором приведены стандартные требования к фундаментным конструкциям. В третьем указана глубина промерзания грунта по климатическим зонам для большинства крупных населенных пунктов.

Минимальная ширина

Методика расчета размеров сечения ленты определяет не конкретное числовое значение ширины, а величину, меньше которой она быть не должна. Реальное основание обычно на 10-20% больше, а минимальная ширина ленточного фундамента нужна для определения оптимального значения ширины и снижения расходов на строительство.

Иногда, при плотном устойчивом грунте и получении в расчетах минимальной ширины фундамента 200-250 мм, применяют компромиссный вариант. Строят нижнюю часть узкой, а верхние 300-400 мм определяют толщиной стен. Такой способ можно часто увидеть при строительстве легких бань, веранд и хозяйственных построек.

Максимальная ширина

В указанных выше нормативных документах понятие максимальной ширины фундаментной ленты отсутствует. Проектный расчет ширины ленточного фундамента должен быть направлен на обратное – определение оптимальных размеров с целью снижения финансовых затрат.

Однако, есть один важный нюанс, который следует учесть при строительстве зданий с обустройством подвала. В этих случаях ограничение максимальной ширины фундамента существует. Оно связано с весовым давлением на грунт и зависит от длины каждой отдельной стены, а также материала, из которого она сделана.

Для стен длиной до 3 метров фундаментная подошва должна быть не более:

  • бетонный монолит – 400 мм;
  • бетонные фундаментные блоки – 500 мм;
  • бутобетон – 600 мм;
  • кирпич полнотелый – 750 мм;
  • бутовый камень – 800 мм.

Если стены длиной более 3 метра, то максимально допустимая ширина составляет:

  • железобетонный монолит – 500 мм;
  • бетонные фундаментные блоки – 600 мм;
  • бутобетон – 800 мм;
  • кирпич полнотелый – 900 мм;
  • бутовый камень – 1000 мм.

Эти данные не являются нормативным требованием и взяты из практических наблюдений строителей. Поэтому их следует учитывать при расчетах, но не принимать за безусловные.

Какие данные потребуются для расчета

Кроме климатологических показателей региона, гидрогеологической структуры грунта и определения материала фундаментных стен, для разработки проекта требуется определить полный вес постройки, несущую способность грунта и длину стен.

Определение нагрузки от здания

Весовая нагрузка на ленточный фундамент определяется по простой формуле:

М+П+С+В, где:

  • М – мертвая масса здания, включающая вес всех строительных конструкций и элементов, в том числе фундамента;
  • П – полезная нагрузка или вес всего, что будет находиться внутри постройки и создавать давление на перекрытия;
  • С – максимально возможная масса снегового покрова зимой и в начале таяния;
  • В – ветровое давление на стены и кровлю.

Полученный расчетный результат следует умножить на коэффициент 1,2-1,25, обеспечивая 20-25% запаса прочности конструкции ленточного фундамента.

Несущая способность или сопротивление грунта

Этот показатель приводится в нормативной литературе и определяется ГОСТ 25100-95 «Классификация грунтов». Для наиболее распространенных типов почвы он составляет (в кг/см 2 ):

  • суглинок – 1,5-2,8;
  • глина сухая плотная – 1,6-3,0;
  • песок мелкозернистый – 2,2-3,4;
  • среднезернистый – 2,5-3,6;
  • супесь – 2,6-3,6;
  • песок крупных фракций – 3,6-4,6;
  • гравий, щебень, галька – 5,1-6,5.

На показатель сопротивления весовым нагрузкам также влияет влажность, текучесть и пористость почвы, которые приходится учитывать при подготовке расчетных данных.

Пример расчета ширины подошвы под ленточный фундамент

Определение размера опорной фундаментной подошвы производится по формуле:

Ширина = масса здания : длина стен : сопротивление грунта

Предположим, что первоначальные расчеты при сборе данных показали:

  • здание из газобетонных блоков с учетом полезной, снеговой и ветровой нагрузки создает весовое давление 165800 кгс;
  • общая длина фундаментной ленты в доме 10 х 8 метров с одной поперечной перемычкой составляет 44 метра или 4400 см;
  • грунт – сухая плотная глина с несущей способностью 1,9 кг/см 2 .

На основании этих показателей выполняем расчет ширины ленты для дома из газобетона:

165800 : 4400 : 2,1 = 19,83 см, округляем до 20 см

Получается, минимальная ширина ленты может быть равна 20 см. Однако, толщина газобетонных блоков 300 мм и фундамент должен выступать за края стены как минимум на 5 см. Следовательно, оптимальная ширина подошвы будет равна 400 мм, что обеспечит двойной запас прочности конструкции. К слову, полный просчет ленточного основания представлен тут, а вопрос оптимальной глубины заложения ленты рассмотрен здесь.

Усредненные значения ширины ленты для различных типов построек

Как показывают результаты эксплуатации здания, средняя ширина монолитного ленточного фундамента, в зависимости от типа грунта и размеров постройки, составляет:

Бани, веранды, гаражи, сараи и другие легкие хозяйственные постройки:

  • на плотном грунте и глине – 250 мм;
  • суглинки – 300 мм;
  • песок и супеси – 350 мм;
  • рыхлый песок, насыпные грунты – 450 мм.

Ширина ленты фундамента для одноэтажного дома из газобетона и легких каркасных зданий:

  • плотный грунт и сухая глина – 300 мм;
  • суглинки – 350 мм;
  • крупно- и среднезернистый песок и супеси – 400 мм;
  • рыхлый песок, плохо уплотненный насыпной грунт – 450 мм.

Под кирпичный дом высотой до двух этажей:

  • плотные типы грунта – 500 мм;
  • супеси и слежавшиеся пески – 600 мм.

Для строительства тяжелых домов на рыхлых, пучинистых и неустойчивых грунтах от ленточного основания лучше отказаться и подобрать другой тип основания. Однако, сначала обратитесь за консультацией к опытному специалисту. Не исключается, что в ваших расчетах есть ошибка.

Какой должна быть ширина ленточного фундамента, от чего она зависит?

Среди всех видов оснований под дом, баню, дачу или коттедж самым распространенным является ленточный фундамент.

Он обладает высокой прочностью, выдерживает низкие температуры, служит много десятков лет, более прост в строительстве, чем свайный или плитный.

Но все это справедливо, если параметры ленточного фундамента для дома рассчитаны правильно — это касается и его ширины.

Факторы, влияющие на показатель

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

В свою очередь, она зависит от многих факторов:

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

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

Требования СП и СНиП

Проектирование основания ведется по СНиП 2.02.01-83. Этот документ регламентирует все параметры фундамента, включая ширину. Эти параметры рассчитываются по предельным состояниям: несущей способности и деформациям, учитывая действие силовых и неблагоприятных факторов.

Расчет фундамента по несущей способности проводится в таких случаях:

  1. Основание будет испытывать существенные горизонтальные нагрузки (есть подпорные стены, основания распорок и так далее).
  2. Дом строится недалеко от откоса или на откосе.
  3. На участке скальный или пучинистый грунт.

Расчет по деформациям предусматривает определение допустимого предела относительного или абсолютного смещения фундамента, при котором возможна эксплуатация дома.

Учитываются такие деформации:

  • просадки;
  • оседания;
  • осадки;
  • сочетание подъема и осадки;
  • провалы;
  • горизонтальное смещение.

Для расчетов в СНиП приводятся таблицы и формулы, используя которые можно вычислить оптимальную ширину фундамента. В среднем, ширина ленты для стандартного двухэтажного дома составляет 0,4 м. Расчеты также проводятся по СП (Своду правил), основанном на СНиП и ГОСТ.

Минимальное значение

С учетом рекомендаций и регламентов СНиП, СП можно вывести минимальные значения ширины оснований. Какой должна быть минимальная ширина фундаментной ленты?

Значения следующие:

  • 30 см для дачного дома,
  • 25 см для садовой постройки,
  • 50 см для двухэтажного коттеджа,
  • 65 см для 2-3 этажного дома.

Максимальное

Нормативные документы не регламентируют максимальное значение ширины основания, поэтому расчеты ведутся, исходя из финансовых возможностей застройщика и минимальных значений, по принципу достаточности.

Оптимальным вариантом является минимальное значение ширины, рекомендуемое для конкретной постройки, плюс 15%. Превышение возможно, оно увеличит несущую способность фундамента, но потребует гораздо больших финансовых вложений.

Но есть и ограничивающий фактор: собственный вес основания, который окажет сильное влияние на грунт, в результате чего конструкция просядет. Поэтому не рекомендуется значительно превышать расчетные значения.

Просадку слабонесущего грунта можно предотвратить, путем увеличения подошвы основания, без увеличения ширины ленты.

Ширина ленты и подошвы – в чем разница?

Традиционный ленточный фундамент обустраивается на подошве – платформе из железобетона, которая нужна для равномерного распределения нагрузки от ленты на грунт.

Без подошвы такая нагрузка будет чрезмерной, фундамент будет проседать. Для правильного распределения веса основания подошва должна быть шире самой ленты, обычно в два раза.

От чего зависит ширина подошвы? Этот показатель может увеличиваться для рыхлого, песчаного или илистого грунта. Стандартная ширина подошвы составляет 60 см, но этот параметр не универсальный, так как все зависит от ширины ленты основания. Что касается высоты подошвы, то она обычно составляет 30 см.

Какие данные потребуются для расчета?

Для получения этого значения нужно предварительно рассчитать многие показатели основания. Для этого сразу определяют:

  • высоту,
  • материал цоколя,
  • наличие или отсутствие подвала,
  • его площадь.

Также составляют список материалов для гидроизоляции, теплоизоляции, внутренней и наружной отделки и так далее. По всем материалам нужно найти их удельный вес. Эти данные потребуются для определения нагрузки на фундамент.

Нагрузки на основание

Этот показатель состоит из массы материалов, полезной и снеговой нагрузки.

Для расчетов суммируют массу всех используемых материалов для строительства:

  • несущих и внутренних стен,
  • перекрытий,
  • материалов пола,
  • потолков,
  • стропил,
  • кровли,
  • внутренних элементов здания,
  • изоляции,
  • отделки,
  • фундамента и цоколя (на этом этапе цифры ориентировочные),
  • крепежа.

Естественно, предварительно составляется план дома, с указанием его площади, этажности, толщины стен и перекрытий, всех внутренних и наружных архитектурных элементов.

Данные по массе тех или иных материалов легко найти в соответствующих таблицах. В среднем, показатели такие:

  • деревянные перекрытия – 100-150 кг/см2;
  • плиты ПК – 500 кг/см2;
  • каркасные стены – 300 кг/см2;
  • стены из бруса, бревна – 600 кг/см2;
  • стены из газобетона – 600 кг/см2;
  • из пустотелого красного кирпича – 1400 кг/см2;
  • из полнотелого кирпича – 1800 кг/см2.
Читать еще:  Фундамент плита своими руками пошаговая инструкция

Расчет общей массы производится путем умножения удельного веса на занимаемую материалом площадь, или объем, что используется чаще.

После этого рассчитывается полезная нагрузка, то есть, общий вес мебели, техники, людей. Но чтобы избежать долгих поисков пользуются средним значением – 180 кг/м2. Это значение умножают на площадь дома – так получают нужное значение.

Чтобы найти снеговую нагрузку, пользуются готовыми данными по регионам, которые несложно найти в сети. Но так как угол наклона кровель в домах разный, нужно использовать коэффициенты 1 или 0.

Первый берется для крыш с углом наклона до 25 градусов, в этом случае данные из таблицы снеговой нагрузки берутся без изменений. Второй коэффициент используется при угле наклона кровли более 60 градусов, снеговую нагрузку можно не учитывать. При угле от 25 до 60 выбирают значение от 0 до 1.

Для полного расчета общая площадь кровли умножается на показатели средней снеговой нагрузки и выбранный коэффициент.

Несущая способность или сопротивление грунта

Это еще один параметр, определяющий ширину ленты. Он зависит от типа грунта и уровня грунтовых вод. Дорогостоящее геодезическое исследование проводить не обязательно, достаточно взять пробы грунта с помощью бурения или отрывка шурфов.

Для исследования берут пробы почвы на 50 см ниже ориентировочной глубины залегания основания. Анализ грунта проводится по стенкам шурфа – ямы прямоугольной формы.

Для исследования берут несколько точек участка, отведенного под застройку. Первый шурф делают в самой нижней точке. Чем больше шурфов, тем точнее будет анализ. Он же позволяет выявить высоту грунтовых вод.

ГрунтНС, кг/см2
Глина6,0
Галька+глина4,5
Гравий4,0
Песчаный крупнозернистый6,0
Песчаный среднезернистый5,0
Песчаный мелкозернистый4,0
Суглинок, супесь3,5

Грунты с несущей способностью менее 3,5 не подходят для строительства ЛФ. К таким почвам относят песчаный пылеватый, просадочный насыпной уплотненный и неуплотненный грунт. Если на участке – такие почвы, обустройство ленточного фундамента не рекомендуется, строят плитный, свайный или свайно-ленточный.

Как рассчитать?

При расчетах пользуются формулой S>γn F/γc R0. Значения следующие:

  1. γn – значение коэффициента надежности, равняется 1,2.
  2. F – нагрузка на фундамент, которую получают, складывая вес конструкций, мебели, техники и другой обстановки, проживающих в доме людей, снеговую нагрузку и так далее.
  3. γc – значение коэффициента условий эксплуатации, подбирается исходя из типа грунта, указывается в расчетных таблицах СНиП (песок – 1,4, глина – 1).
  4. R0 – табличное значение условного сопротивления грунта, находится в приложениях к СНиП.

По этой формуле находят общую величину площади лента. Это значение делят на общую длину основания, с учетом участков под внутренние стены и другие участки, если они есть. В результате получают минимальное значение ширины ленты, которое рекомендуется увеличить на 15% или более.

Средние значения для разных типов домов

В зависимости от типа грунта, строительными нормами рекомендованы такие значения ширины ленты:

  1. Для садовых построек, бани – от 25 см до 65 см.
  2. Для дачи в 1 этаж с мансардой – от 30 см до 85 см.
  3. Для двухэтажного коттеджа – 50-60 см.
  4. Для дома в 2 или 3 этажа – 65-85 см.

Ориентируясь на эти цифры, можно проводить расчеты, учитывая тип грунта на участке. Чем ниже его несущая способность, тем шире должна быть и лента фундамента, и его подошва. Также многое зависит от используемых материалов для возведения стен, перекрытий – при меньшей массе можно взять меньшее из значений.

К примеру, для коттеджа в 2 этажа, построенного по каркасной технологии, берут ширину ленты 50 см, а для такого же дома, но уже из кирпича – 60 и более см.

Заключение

Самостоятельные расчеты всех параметров фундамента, включая его ширину – задача сложная. Даже учитывая наличие всех нужных данных и таблиц, которые легко найти в интернете, на специализированных сайтах.

Использование калькуляторов для расчета фундамента облегчает работу, но полученные значения не всегда корректные. Поэтому на них стоит ориентироваться, но все расчеты проводить самостоятельно. И без исследования грунта на участке не обойтись – от него зависят все параметры основания.

Как рассчитать ширину фундамента

Застройщика всегда волнует, какой ширины должен быть фундамент ленточной конструкции. Чем больше ширина фундамента, тем больше надо вложить в его возведение трудозатрат и материалов. Любое излишество в расходовании строительных материалов увеличивает затраты на строительство объекта. Чтобы этого не происходило, нужно точно рассчитать ширину и высоту ленточного фундамента. Расчёт основания здания определяет глубину заложения, высоту стенок и ширину фундамента. Также необходимо определить количество арматуры и её диаметр.

Почему выбирают ленточный фундамент

По сравнению с другими конструкциями фундаментных оснований ленточная опора позволяет наиболее равномерно передать нагрузку от здания на грунт, поэтому, если результаты исследования прочности грунтового основания позволяют, выбирают ленточный фундамент.

Делать ленточный фундамент нужно по всему периметру дома и под внутренними несущими стенами. Если внутри дома устанавливают тяжёлое технологическое оборудование (котёл), то под него тоже подводят фундаментную ленту.

Виды ленточного фундамента

Среди оснований разной конструкции, застройщик для своего дома зачастую выбирает ленточный фундамент. Ленточное основание строения в основном бывает двух видов:

  • ленточный фундамент из сборного железобетона;
  • монолитная железобетонная лента.

Железобетонные фундаментные блоки

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, см
23830, 40, 50, 6058
11840, 50, 6058
8830, 40, 50, 6058

Кроме 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.

Недостатки и преимущества блочного фундамента

Расчёт фундамента из сборного железобетона не может быть экономически точным. Причиной этому является стандартизация размеров железобетонных блоков. Например, если расчёт определил толщину ленточного фундамента 550 мм, а высоту стенки 500 мм, то размер применяемых блоков будет соответственно 600 мм и 580 мм.

Наряду с этим, блочное основание обладает рядом преимуществ перед монолитной лентой:

  • значительное сокращение объёмов мокрых процессов;
  • отсутствие затрат на опалубочные работы, армирование, приготовление и заливку бетонного раствора;
  • всесезонность монтажных работ;
  • возведение основания дома производится в короткие сроки и не зависит от времени застывания бетона.

Ленточный фундамент из железобетонных блоков

Монолитная железобетонная лента

Расчёт монолитной ленты должен гарантировать возведение прочного и надёжного основания здания.

Если глубина заложения ленты зависит от уровня грунтовых вод, несущей способности грунтового основания, толщины промерзания почвы, то ширина ленточного фундамента определяется исходя из общей нагрузки от строения и толщины наружных стен.

Делать ленточный фундамент нужно такой ширины, чтобы общая площадь подошвы основания здания соответствовала сопротивлению грунтового основания.

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 – 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/м 2 , на севере страны – 190 кг/м 2 , на юге – 50 кг/м 2 .

В общей сумме учитывается вес самого фундамента и полезная нагрузка (техническое оборудование, заполнение помещений мебелью и прочее).

Видео «Самостоятельный расчёт опорной площади фундамента»:

Пример самостоятельного расчёта ширины ленточного фундамента

Чтобы лучше понять, как рассчитать ширину монолитной ленты, нужно рассмотреть это на примере. Первоначально нужно систематизировать исходные данные необходимые для расчёта.

  • размер дома в плане – 10 м х 10 м. Площадь застройки – 100 м 2 ;
  • внутри дома посередине расположена несущая стена;
  • стены кирпичные, толщиной в 1 кирпич – 250 мм и высотой 2,7 м. Удельный вес кирпичной кладки – 1600 кг/м 3 ;
  • кровля из шифера – 40 кг/м 2 ;
  • перекрытие из железобетонных плит – 500 кг/м 2 ;
  • глубина промерзания почвы – 700 мм;
  • уровень грунтовых вод – 2,2 м;
  • грунтовое основание – сухой суглинок средней плотности с расчётным сопротивлением 2 кг/см 2 ;
  • снеговая нагрузка – 50 кг/м 2;
  • полезная нагрузка – 20 кг/м 2 .

Все величины нормативных нагрузок взяты на основе справочных данных. Величина снеговой нагрузки определена из соответствующего раздела СНиП для южных районов России.

Определение суммарной нагрузки от дома на ленточный монолитный фундамент

На основе имеющихся исходных данных делают расчёт суммарной нагрузки на фундамент. Также определяют габариты монолитной ленты. Необходимо, чтобы застройщики сделали расчёт в следующем порядке:

Кровля

Крыша из шифера двускатная. С учётом уклона кровли и её свесов применяют коэффициент 1,1. Нагрузка от кровли составит: 100 м 2 х1,1х40 кг/м 2 = 4000 кг.

Кирпичные стены

Чтобы определить нагрузку от стен, зная их толщину, нужно подсчитать их длину. Длина стен по периметру составит: (10 х 4) – (0,25 х 4) = 39 м. Вычет удвоенной толщины кирпичной кладки сделан потому, что оси плана дома проведены посередине толщины стен. Длина внутренней несущей стены составит 10 – 0,25 = 9,75 м. Общая длина несущих стен будет равна 48,75 п.м.

Объём кирпичной кладки составит: 48,75 х 0,25 х 2,7 = 32,9 м 3 . Полная нагрузка от кирпичных стен равна: 32,9 х 1600 = 52 670 кг.

Перекрытие из железобетонных плит

Одноэтажный дом имеет перекрытия в двух уровнях. Это перекрытие цоколя и потолок в доме. Площадь перекрытий равняется: 100 х 2 = 200 м 2 . Соответственно нагрузка от плит перекрытий будет равна: 200 м 2 х 500 кг/м 2 = 100000 кг.

Снеговая нагрузка

Для расчёта снеговой нагрузки берут общую площадь кровли дома – 100 х 1,1 = 110 м 2 . Снеговая нагрузка составит: 110 м 2 х 50 кг/м 2 = 5 500 кг.

Полезная нагрузка

Норма этой нагрузки рассчитана на основе усреднённых величин веса технического оборудования, внутренних коммуникаций, отделки помещений, мебели и прочего. Удельный вес полезной нагрузки колеблется в пределах 18 – 22 кг/м 2 .

Расчёт полезной нагрузки производят на основе среднего показателя – 20 кг/м 2 . Вес составит: 100 м 2 х 20 кг/м 2 = 2000 кг.

Итого суммарная нагрузка на фундамент будет равна: 4 000 + 52670 + 100 000 +2 000 = 159 000кг.

Расчёт ширины монолитной ленты

Согласно вышеуказанной формуле определяют минимальную площадь подошвы фундамента:

(1,2 х 159 000 кг) : 2 кг/см 2 = 95 400 см 2 . То есть минимальная допустимая площадь подошвы основания дома будет равняться 10 м 2 .

Общая опорная площадь кирпичных стен определяется произведением длины в плане несущих стен на их толщину: 48,75 м х 0,25 м= 12,18 м 2 .

Из общепринятой практики минимальную ширину ленточного фундамента делают на 100 мм больше толщины стен.

В результате видно, что расчётная опорная площадь меньше минимальной опорной площади стен. Следовательно, ширина ленточного фундамента должна быть равна 250 мм + 100 мм = 350 мм.

Потребность в материалах для устройства монолитной ленты

Учитывая толщину промерзания грунта (0,7 м) и глубину уровня грунтовых вод (2,2 м), монолитную ленту делают мелко заглублённой – 1 м.

Для заливки опалубки используют бетон М 300. Объём потребности в бетонном растворе равен: 0,35 м х 1 м х 48,75 м= 17 м 3. . С учётом непредвиденных потерь потребность в бетоне составит 17,3 м 3 .

Арматурный каркас состоит из 4-х продольных арматурных стержней периодического профиля диаметром 12 мм. Так как поперечные стержни каркаса делают из тех же стержней, то общая потребность в арматуре составит: 50 м х 4 = 200 м.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что высчитать ширину, высоту и длину ленточного фундамента для своего дома вполне под силу мало-мальски сведущим в строительном деле людям.

Какая должна быть глубина ленточного фундамента

Глубина ленточного фундамента – общее расстояние от поверхности почвы до подошвы основания и не стоит путать данный показатель с глубиной траншеи, ведь котлован может получиться больше за счет прокладки в нем подушки из песка/щебня. На глубину фундамента ленточного типа влияют такие основные факторы, как тип/глубина промерзания грунта, уровень прохождения почвенных вод, вес конструкции и т.д.

Сам ленточный фундамент представляет собой железобетонную конструкцию поперечного сечения обычно прямоугольной формы. Данный вид фундамента очень прочный, способен свободно выдержать сооружение, построенное из материалов с показателем плотности от 1000 кг/м3. Применение ленты позволяет основанию выдерживать серьезную тяжесть стен и перекрытий, обеспечивая зданию долговечность и надежность.

Заглубление ленточного фундамента

Сначала нужно определиться с тем, каким будет ленточный фундамент: глубина определяется после выбора типа основания. Для легких сооружений каркасного типа, из дерева и пенобетона, небольших кирпичных зданий подойдет мелкозаглубленный фундамент, который можно возводить на слабосыпучих грунтах. Обычно его глубина составляет до 70 сантиметров.

Заглубленный тип основания проектируют для сооружений, возводящихся на пучинистых грунтах, со стенами и перекрытиями, имеющими немалый вес. Данный тип конструкции также применяют в случаях проектирования домов с подвалом. Глубина ленточного фундамента для дома в таком случае составит показатель глубины промерзания почвы плюс 20-30 сантиметров. Под внутренние стены допускается закладывать основание меньшей глубины.

Для отапливаемых сооружений допускается рассчитывать, на сколько заглублять ленточный фундамент, без учета уровня промерзания грунта. Но тогда завершать все строительные работы нужно до окончания теплого сезона либо же задуматься о мерах, противодействующих промерзанию грунта, которые будут актуальны в процессе проведения работ.

среднестатистический показатель уровня промерзания грунта + 10% + 20-30 сантиметров; для строения отапливаемых – уменьшение значения на 20-30%. Если предполагается обустраивать подвал, все измерения выполняют от его пола.

Решая, на какую глубину копать на песчаных и сухих грунтах, стоит учесть, что по нормативам допускается заглублять выше линии промерзания почвы. Но только при условии, что подошва основания располагается к уровню земли не ближе 50-60 сантиметров. При условии близкого прохождения грунтовых вод и необходимости в большей глубине ленточный кирпичный фундамент не применяют. На сильнопучинистых и глубокопромерзающих почвах от любого типа ленточного фундамента для дома вообще желательно отказаться.

Стоит помнить, что фундаменты здания основного и всех примыкающих к нему пристроек должны проходить на единой глубине. Если же есть разница в нагрузках на фундамент, допускается разность глубины закладки. В таком случае по всей длине основания делают уступы высотой 30-60 сантиметров с косыми углами любой величины, которые призваны соединять части конструкции на разных уровнях.

Факторы, влияющие на глубину закладки фундамента

Когда проектируется ленточный фундамент, глубина заложения играет основополагающую роль, поэтому параметр нужно просчитывать с особой тщательностью. Чем выше будет находиться подошва основания, тем меньшими будут затраты за счет уменьшения объемов бетонного раствора для заливки. Но экономия на качестве недопустима, поэтому учитывать нужно все.

Просчитывая, на какую глубину делать ленточный фундамент, берут во внимание такие основные факторы: граница промерзания почвы, близость прохождения грунтовых вод, точно определенный тип грунта на участке. Также желательно учитывать класс строения, планируемый срок службы, чувствительность конструкции здания к воздействию неравномерных осадок, общий рельеф участка.

Верхние слои почвы могут обладать сильной сжимаемостью, менять свойства по погоде. В таких случаях фундамент из ленты должен быть заглублен в устойчивые несущие грунты, независимо от глубины их прохождения.

Типы грунта по воздействию на прочность фундамента:

  • Гравелистные пески средней/большой крупности, крупнообломочные породы с примесями песка, скальные почвы
  • Пылеватые, мелкие пески
  • Разного типа супеси
  • Глины и суглинки, крупнообломочные породы с примесями глинистого заполнителя

Способы уменьшения воздействия промерзающего грунта на конструкцию:

  • Создание скользящего слоя по боковой поверхности фундамента из материала с минимальным коэффициентом трения
  • Заливка основания в трапециевидной форме с выполнением сужения кверху
  • Защита грунта возле фундамента экранами и системами против переувлажнения
  • Засыпка пазух конструкции фундамента непучинистой почвой

Задумываясь о том, какой глубины должен быть ленточный фундамент, в качестве основной задачи следует выделять определение оптимальной глубины, где несущий слой грунта с подстилающими слоями сможет дать равномерную осадку здания, которая не превысит допустимые показатели.

Определение величины заглубления фундамента

Выбор глубины для закладки фундамента начинается с расчета глубины промерзания земли на участке при учете режима отопления. Вычисления проводят с использованием формулы:

  • Dfn – нормативный показатель глубины промерзания
  • Df – расчетный показатель глубины промерзания
  • Kn – коэффициент, соотносящийся с режимом отопления строения (по СНиПу 2.02.01-83)

Потом определяют свойства почвы непосредственно на месте закладки основания. Достаточно выкопать шурф и взять образцы грунта.

Грунт можно выбрать даже после самостоятельного (но тщательного) изучения в поле. Достаточно взять землю в ладони, размять, скатать шнуром, попробовать сделать из него кольцо и посмотреть на результат: целое кольцо говорит о глинистой почве, распадающееся – о суглинке, рассыпающееся в процессе сворачивания – почва, скорее всего, из супеси. Но самый оптимальный метод – обратиться к специалистам.

Полученные данные позволяют определить, какой глубины делать ленточный фундамент. Обычно для вычислений используют таблицу 2 СНиП 2.02.01-83. При условии, что уровень грунтовых вод расположен на 2 (и более) метра ниже границы промерзания земли, фундамент закладывают на определенную глубину в соответствии с типом грунта.

Оптимальная глубина фундамента:

  • Гравелистые, средние/крупные пески – 50 сантиметров
  • Мелкие пески, супеси – минимум 50 сантиметров
  • Суглинки, глины, грунты крупнообломочные – минимум 0.5 Df

В случае, когда грунтовые воды расположены ближе 2 метров к границе промерзания Df, основание проектируют на глубине минимум величины Df.

Способы уменьшения необходимой глубины фундамента

Бывают случаи, когда есть смысл понижать затраты на закладку основания на большую глубину. Так, если глубина ленточного фундамента для одноэтажного дома из пеноблока не слишком большая, то серьезные тяжелые строения порой требуют огромных затрат, которые застройщики стараются уменьшить.

Можно сконструировать отмостки для понижения глубины промерзания земли и препятствования ее переувлажнению. Отмостки – это бетонные площадки, которые проходят под стены дома и имеют уклон до 10 градусов. Их ширина выбирается в соответствии с почвой, размерами свеса крыши. Так, для просадочных почв достаточно спроектировать отмостку шириной до метра.

Можно понизить уровень вод под объектом благодаря обустройству кюветов с отводом воды, выполненных по уклону рельефа. Конструкции хорошо работают и отводят воду во время таяния снегов, ливней. Если уровень грунтовых вод на участке повышен постоянно, делают серьезные дренажные системы.

Если строится не очень массивный дом из дерева, можно установить фундамент непосредственно в промерзающий слой. При условии качественного армирования и закладки выше границы пролегания вод фундамент перераспределит неравномерные нагрузки и выступит в качестве единой монолитной конструкции.

Таким образом, в моменты вспучивания почвы в одной из зон под основанием конструкция не деформируется, а приподнимается, но вес здания держит и обеспечивает сохранение плоскости фундамента. Обязательно выполняют подсыпку основания гравием и песком с целью сглаживания неравномерного пучения почвы. В то время, как рама из железобетона обеспечит распределение нагрузок по периметру и не позволит конструкции покоситься.

Теплоизоляция мелкозаглубленного ленточного фундамента

Когда производится выбор глубины для закладки основания, следует подумать о теплоизоляции, особенно если речь идет о мелкозаглубленном типе. Чтобы не дать земле промерзать под основанием и избежать сдвигов грунта.

Глубина ленточного фундамента – очень важный параметр, который должен просчитываться по технологии, с учетом основных факторов и показателей. Лишь в таком случае удастся построить долговечное и надежное здание.

Как произвести вычисление ширины ленточного фундамента: минимальные и максимальные значения, а также ее расчет под кирпичный дом

28.10.2018 4,015 Просмотров

Ленточный фундамент является основным и самым надежным типом основания, использующимся в строительстве.

Он известен уже много сотен лет, в течение которых отрабатывались приемы возведения, собиралась статистика использования, проверялись качества и свойства ленты.

Это является основной причиной высокой популярности среди строителей — длительная практика пользования позволила выявить и устранить слабые места в технологии, отработать методику до совершенства.

Просчитаны и проверены на практике все размеры и конфигурация фундамента. Рассмотрим один из наиболее важных показателей ленты — ширину.

От каких факторов зависит ширина ленточного фундамента

Параметры ленточного фундамента полежат тщательному расчету и обусловлены несколькими факторами:

  • Типом грунта.
  • Высотой уровня залегания грунтовых вод.
  • Весом постройки.
  • Величиной снеговой нагрузки в зимнее время.
  • Материалом, из которого строится фундамент.

Ширина ленты привязана к несущей способности грунта. Рыхлый или неплотный грунт требует большой площади основания, при которой снижается удельное давление и возникает возможность строить достаточно крупные постройки.

В то же время, чем больше площадь основания, тем выше нагрузки пучения, воздействующие на него и создающие выталкивающее воздействие, заметно проявляющееся на мелкозаглубленных типах ленты.

В сложных случаях используют составное сечение ленты, когда опорный элемент — бетонная подушка — имеет большую площадь, позволяя рыхлому грунту прочно удерживать постройку без оседаний, а верхняя часть ленты намного уже, что позволяет уменьшить вес основания и существенно сэкономить стройматериалы.

Минимальная

В целом, минимальная ширина ленты — это расчетная величина, полученная в процессе вычисления параметров ленточного основания.

Методика расчета такова, что определяет не конкретный размер, а минимальное значение, меньше которого параметры ленты быть не могут.

Окончательный выбор обычно немного превышает минимум, на 10-15 % (иногда больше). Весь смысл расчетов заключается в определении минимально возможных значений, позволяющий наиболее экономичное и не затратное строительство.

Существует еще один способ определения толщины. Ленточный фундамент должен на несколько сантиметров (обычно 10 см) превышать толщину стен дома.

При этом, такое соотношение необходимо для того, чтобы стены имели надежное и достаточно широкое основание, позволяющее производить качественный монтаж или укладку.

В некоторых случаях применяют компромиссный вариант, когда верхняя площадка фундамента имеет увеличенную площадь для обеспечения условий строительства стен, а нижняя часть намного тоньше.

Это позволяется нормативами в случаях, когда, несмотря на большую толщину стен, их вес относительно мал и может удерживаться лентой малой толщины.

Для легких вспомогательных построек небольшого размера (баня, сарай) ширина ленты может составлять около 25 см на плотном грунте, а для кирпичного коттеджа в тех же условиях необходимо обеспечить ширину в 50 см.

Максимальная

Строительными нормами не регламентируется максимальная ширина ленты, поскольку в задачу любого проектировщика входит экономия, а не сверхнормативный расход строительных материалов.

Все методики расчета базируются на минимально возможных значениях и выбираются по принципу достаточности.

Предельных значений по максимуму не существует, так как из обычных соображений целесообразности никто не станет строить чрезмерно широкую ленту там, где достаточно гораздо меньших размеров. По образному выражению строителей, «никто не заинтересован закапывать деньги в землю».

Чаще всего принимают значения, на 10-15% больше расчетных, на случай изменения условий эксплуатации или с учетом гидрогеологических процессов, способных иногда преподносить не самые приятные сюрпризы. Единственным ограничивающим фактором может стать собственный вес ленты, оказывающий влияние на грунт.

Как правильно все рассчитать

Формула расчета площади основания выглядит следующим образом S>γn F/γc R0, где:

  • γn — коэффициент надежности, равный 1,2.
  • F — нагрузка на основание, т.е. общий вес дома, фундамента, снеговая нагрузка, вес имущества, людей и т.д., воздействующий на подстилающие грунтовые слои.
  • γc — коэффициент условий работы. В зависимости от типа грунта он составляет от 1 (глина) до 1,4 (песок).
  • R0 — условное сопротивление грунта. Табличное значение, находится в приложениях СНиП для данного типа грунта.

В результате этого расчета будет получена величина общей площади ленты. Для определения ширины основания (средней) полученное значение S надо разделить на общую длину ленты, включая внутренние стены и прочие участки периметра. Полученное значение покажет расчетную толщину основания ленты.

Это значение является минимальным. На практике его увеличивают, иногда в несколько раз.

Следует учесть, что приведенная формула дается лишь для ознакомления с методикой расчета. В любом случае эту работу должен выполнить грамотный и опытный специалист. Расчет фундамента — важная и ответственная процедура, обладающая большим количеством сложностей и специфических моментов.

Неподготовленный человек не может рассчитать такой проект, не допустив ряд грубых ошибок, следствием которых может оказаться разрушение дома. Как вариант, можно использовать онлайн-калькулятор, который позволяет получить параметры ленты по известным данным (тип грунта, расчетное или табличное значения сопротивления и т.д.).

Для уточнения полученных данных следует перепроверить полученные результаты на других подобных ресурсах.

Оптимальное расстояние для различным построек

Исходить только из величины или назначения построек нельзя, так как помимо веса дома важную роль играет тип грунта.

Чем плотнее подстилающие слои, тем меньшую ширину ленты можно делать при строительстве.

Для вспомогательных и хозяйственных строений ширина ленты допускается:

  • Плотный (скальный) грунт, глина — 25 см.
  • Суглинок — 30 см.
  • Песок, супеси — 35 см.
  • Мягкий слежавшийся песок — 40 см.
  • Очень мягкий песок — 45 см.

Для одноэтажных легких домов (дача, каркасный дом):

  • Плотный (скальный) грунт, глина — 30 см.
  • Суглинок — 35 см.
  • Песок, супеси — 40 см.
  • Мягкий слежавшийся песок — 45 см.
  • Очень мягкий песок — 50 см.

Для двухэтажных коттеджей:

  • Плотный грунт — 50 см.
  • Суглинок — 60 см.
  • Остальные типы грунтов не имеют усредненных показателей и требуют отдельного специализированного расчета.

Необходимо учитывать, что средние значения редко годятся для конкретных ситуаций, поскольку всегда существует масса дополнительных факторов, не учтенных в таблицах.

Воздействие этих факторов способно радикально изменить условия эксплуатации и потребовать отдельного расчета, иногда произведенного по совершенно иной методике.

Полезное видео

В данном разделе Вы сможете узнать о том, как выбрать ширину ленточного фундамента под кирпичный дом:

Заключение

Ширина ленточного фундамента является наиболее важным показателем, определяющим его прочность и способность выдерживать нагрузки.

Расчетные значения нередко оказываются некорректными, так как учесть все виды воздействий крайне сложно, а иногда — невозможно.

Для гарантии прочности и соответствия несущей способности предстоящим воздействиям, толщину ленты принято увеличивать на 15-30 % от расчетной величины.

Это позволяет иметь некоторый запас, необходимый в случаях внезапного изменения состояния грунта или иных причин.

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

Любой фундамент, независимо от типа и устройства, характеризуется такими параметрами, как глубина заложения и ширина несущих конструкций. Многие застройщики принимают за ширину фундамента толщину несущих стен дома, но не всегда этот расчет бывает правильным. Также на глаз вычисляют глубину залегания подошвы, учитывая личный опыт и минимальные знания в этой области, но делать этого не стоит.

На самом деле, размеры ленточного основания зависят от многих факторов, тут длина ленты не принимается во внимание, ведь это размеры будущего дома. А вот ширина ленточного фундамента и глубина залегания рассчитывается отдельно, и делать это нужно для каждого здания индивидуально.

Важные параметры для определения размеров основания

Четких нормативов, где есть все необходимые формулы для расчета максимально допустимых размеров дома, не существует. Есть эмпирические расчеты, по которым затем и строится ленточный фундамент, а габаритные размеры сооружения предоставит архитектурная служба.

Определение типа грунта

От типа грунта зависит не только глубина устройства основания, но и ширина несущей подошвы. Так как существует фактор пучения почвы в зимний период, а это свойство грунта может привести к непоправимым разрушениям фундамента и дома.

Определить тип грунта можно не только с помощью специалистов, но и кустарными способами. Для этого достаточно взять землю и смочить ее водой, а затем согнуть в кольцо. Глина сохранит свою структуру. Суглинок рассыпается на несколько частей, а песчаный грунт сразу рассыплется в порошок. Так можно определить структуру почвы. Песчаный грунт с фракцией 1,5 мм отлично выдерживает большие нагрузки, он оптимален для возведения ленточных фундаментов и не содержит много влаги.

Затем, нужно определить глубину залегания грунтовых вод. Для этого можно подойти к ближайшему колодцу и замерять глубину водного пласта, это должна быть максимальная высота залегания грунтового горизонта. С помощью небольших математических расчетов будет рассчитана глубина водоносного пласта.

Можно и не делать анализ состава почвы самостоятельно. Достаточно обратиться в геодезическую службу. Она даст полную карту состава почвы с учетом даже глубины промерзания почвы, а этот параметр для выбора глубины залегания подошвы будет считаться ключевым.

Как посчитать глубину и ширину основания

Как только будут четко определен состав почвы и глубина залегания грунтовых вод, можно приступать к расчету размеров основания. Если постройка достаточно массивная, высокая и имеет несколько этажей, тогда глубина погружения основания должна быть большой, вплоть до границы промерзания почвы.

Застройщики, которые имеют финансовые возможности, стараются фундамент углубить еще ниже, обеспечивая таким образом фундаменту большую прочность и надежность. Высота над нулевым уровнем должна составлять до 30 см, иногда – больше, для обустройства цоколя и отмостки.

Итак, минимальная глубина ленточного основания для массивных зданий должна быть ГПГ + 60 см. ГПГ – глубина промерзания почвы. Это табличное значение, отличается для каждого региона и состава почвы. Для легких построек достаточно обустроить фундамент на глубине границы промерзания или ниже до 50 см. В таких случаях считается, что за счет массы сооружения и ленты самого основания почва будет равномерно растекаться под подошвой, и вспучивание грунта должно быть минимальным.

Стандартная толщина полосы составляет 40 см, ее можно увеличивать по мере необходимости, но она не должна быть меньше толщины несущих стен здания.

Расчет площади подошвы фундамента

Площадь подошвы отвечает за равномерное распределение массы всего сооружения вместе с основанием на грунт. Поэтому далеко не всегда она будет отвечать ширине ленты, в большинстве случаев она больше. Более того, подошва также отвечает за такие функции:

  1. Равномерное распределение массы здания.
  2. Препятствует локальному пучению грунта из-за сейсмических толчков или воздействия глубинных грунтовых пластов.
  3. Укрепляет своей массой слабые почвы и прижимает их к прочным грунтам.
  4. Обеспечивает равномерность устройства самого здания по горизонтальной плоскости.

Рассчитывается площадь подошвы по формуле:

  • k(n) – коэффициент надежности, принимается за 1,2. Этот коэффициент означает, что уже изначально площадь подошвы будет больше расчетной на 20%;
  • F – Расчетная нагрузка на основание. Она состоит из: массы здания, нагрузок от грунта, массы фундамента;
  • k(c) – коэффициент условий работы, принимающий значение от 1 для глины и сооружений жесткой конструкции, имеющей каменные стены, до 1,4 для крупного песка и не жестких конструкций;
  • R – расчетное сопротивление грунта (это табличные данные). Найти их можно в справочниках для всех типов грунтов.

Фактически все параметры справочные, поэтому останется только рассчитать нагрузку от самого здания.

Расчет нагрузки от здания

Этот параметр рассчитывается методом суммирования всех нагрузок, которые создает здание на основание:

  1. Массы несущих стен и перекрытий (тут рассчитывается необходимое для возведения количество строительных материалов и их суммарный вес).
  2. Массы крыши с покрытием.
  3. Массы снегового шара, который может закрепиться на крыше и давить своей массой передавая нагрузку на несущие стены и основание.
  4. Вес всей мебели, техники и проложенных коммуникаций (этот показатель незначительный, им часто пренебрегают или задают коэффициент 1,1).
  5. Вес самого фундамента. Вот тут уже возникает трудность в расчетах, ведь площадь подошвы также влияет на массу основания. Поэтому принимается ширина полосы 40 см, зная по проекту длину здания, плотность бетона (2400), все это умножается и получается вес фундамента.

Расчетная высота фундамента

Высота такого основания должна быть достаточно большой, чтобы выдерживать горизонтальные грунтовые подвижки и воздействие грунтовых вод. Высоту ленточного фундамента, зная глубину промерзания грунта, также не составит труда посчитать. Но при начале строительства фундамента, высота будет совсем иной, и вот почему. Она состоит из следующих слоев:

  1. Сначала нужно делать на дне траншеи песчано-гравийную подушку, на которой будет лежать сам фундамент. Толщина слоя варьируется в пределах 25 − 40 см (в зависимости от типа грунта), а это уже дополнительная высота конструкции.
  2. Глубина промерзания почвы (справочные данные).
  3. Также нужно делать цоколь в пределах до 30 см, иногда больше, что зависит от типа грунта и дизайнерских решений.

Теперь, когда есть все необходимые параметры будущего ленточного фундамента, посчитать необходимое количество арматуры и бетонного раствора для его обустройства несложно. Если провести заливку строго по технологии, тогда основание прослужит максимально возможный срок.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector