Рассчитать ленточный фундамент своими руками

Ленточный фундамент: глубина заложения, таблицы и расчет

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.

Какой должна быть высота фундамента над землёй

Устройство большинства типов фундаментов для каркасного или кирпичного дома предполагает наличие надземной части. Основное её назначение – обеспечение защиты от атмосферных осадков и температурных колебаний несущей части конструкции, которая находится под землёй. Какой высоты она должна быть? С одной стороны, логично увеличить надземную часть, чтобы защитить также и сам дом, а с другой – сделать это будет накладно с финансовой точки зрения.

Устройство ленточного основания из блоков или кирпича либо плитного для каркасного или каменного дома рекомендуется делать с возвышением от поверхности грунта более 30 см. Такое устройство позволит визуально чётко разделить здание от фундамента и улучшить целостность объекта при эксплуатации под негативным влиянием внешней среды.

Этот факт обязательно нужно брать в расчет и наносить соответствующие размеры на чертеж дома с применением достоверных данных для определённого региона застройки. Для упрощения задачи можно посмотреть готовые проекты домов, которые возведены поблизости. Но рекомендуется всё же перепроверить верность расчетов.

Рекомендуем посмотреть видео о том, на какую глубину копать ленточное основание.

При строительстве каркасного дома обычно стараются сэкономить на фундаменте и делают его из бруса. Однако для обеспечения дополнительной защиты от промерзания и пучения грунта высоту делают намного выше, чем при закладке основания из блоков. Максимально допустимой длиной является 30-40% от общей длины свай в зависимости от наличия сжимающих и растягивающих напряжений в грунте, чтобы не была допущена заливка водой фундамента.

Если планируется возведение дома из бруса или кирпича на фундаменте из блоков или монолита, то нужно расчет проводить с учётом фактора проседания грунта под большой нагрузкой. В таких случаях требуется обеспечивать запас примерно в 20-30% от величины, взятой с учётом количества выпадающих осадков. Это позволит эффективно бороться с пучинистыми и рыхлыми грунтами, а также сезонными сдвижками почв.

Расчет глубины заложения основания одноэтажного дома

Траншея под основание

Фундамент для одноэтажного дома должен быть заложен на глубине, которая находится ниже уровня промерзания грунта. Чертеж обязательно должен учитывать данный критерий и выполнен с его учётом.

Нормированная глубина промерзания определяется на основе данных, полученных за последние 10 лет для конкретного региона. Результаты наблюдений сравниваются с ГОСТ 25100, а затем определяется линия перехода пластичного мёрзлого грунта в твёрдый.

Если к таким данным нет доступа или они утеряны, то для регионов с глубиной промерзания до 2,5 м допускается выполнить расчет по формуле:

где Mt – безразмерный коэффициент, который определяется суммой всех абсолютных температурных значений ниже нуля, согласно СНиП 23-01. Если информация о температурах в нормативных документах отсутствует, то необходимо обратиться в гидрометеорологический центр для их получения;

d0 – величина, зависящая от типа грунта на участке. Её взять можно из СП 22.13330.2011.

Если глубина промерзания превышает 2,5 м, то необходимо проведение теплотехнических расчетов в соответствии с СП 25.13330. Расчет сезонного промерзания грунта осуществляется по формуле:

где kh – безразмерный коэффициент, который учитывает тепловой режим для наружных и внутренних конструкций основания на основе сведений об отоплении здания. Определяется по Таблице 1 либо принимается равным 1,1 для неотапливаемых помещений (за исключением северных регионов, где преобладают отрицательные температуры в течение всего года).

Таблица 1. Величина коэффициента kh в зависимости от конструктивных особенностей здания

Данные Таблицы 1 справедливы для тех случаев, когда расстояние между стеной и краем фундамента менее полуметра, а в случае его превышения – коэффициенты следует повысить на 0,1. Если температура попадает в интервал между табличными значениями, то берут величину с меньшим значением.

Глубина закладки наружного или внутреннего фундамента для отапливаемых помещений с холодными подвалами или техническими помещениями должна быть определена на основе Таблицы 2.

Таблица 2. Глубина заложения фундамента в зависимости от типа грунта для домов с подвальным неотапливаемым помещением

Расчет глубины заложения фундамента для дома из блоков или кирпича с подвальным помещением проводится по следующей формуле:

где hs – толщина грунта выше подошвы основания, если смотреть с подвала;

hcf – толщина пола подвала;

γcf – величина удельного веса конструкции подвальных полов.

Посмотрите видео, как произвести самостоятельный масштаб основания.

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 .

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 .

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.

Особенности

1. Повышенная несущая способность. Монолитная плита создает небольшое давление на грунт вследствие равномерности распределения всей нагрузки, независимо от толщины заливки. Отличный вариант для дома из бруса, ячеистых бетонов, даже кирпича.

2. Пространственная жесткость. Это исключает вероятность проседания на отдельных участках (пример – лента) и появления трещин в бетоне, на стенах или разошедшихся стыков.

3. Универсальность в применении. Плитный фундамент подходит для любых грунтов, в том числе и называемых проблемными.

4. Упрощенная технология строительства. Возведение монолитной плиты не требует проведения объемных земляных работ, что существенно экономит время.

5. Возможность качественного утепления. Варианты – укладка под основание пенополистирола, введение в раствор спец/добавок.

6. Снижение расхода бетона. Хотя это справедливо лишь для случаев обустройства незаглубленной монолитной плиты.

Многие из них относительные, но отметить стоит и их.

1. Сложность расчетов. Это касается толщины будущей плиты. Если речь идет о здании с подвальным помещением, то лучше выбрать другой вариант основания. Во-первых, резко возрастет стоимость строительства. Во-вторых, существенно усложнятся расчеты для монолитной плиты.

2. Большие затраты. Здесь многое зависит от конкретной схемы, но неоспоримо то, что при таком строительстве достигается экономия на других материалах. Если плитный фундамент мелкозаглубленный, небольшой толщины, она может быть внушительной.

3. Трудоемкость. Вопрос в том, насколько правильно организованы строительные работы. Например, использование «автомиксера» значительно упрощает технологию заливки бетонного раствора и экономит время. То же касается и точности расчетов толщины монолитного фундамента.

4. Определенные трудности с отдельными проектами. В первую очередь при реализации схемы с подвальным помещением и в процессе строительства на рельефном грунте.

Расчет толщины плиты

Уместно привести лишь общую инструкцию и рекомендации, так как многое зависит от особенностей строительства – характеристики почвы, этажность дома, материалы, из которых он возводится, и ряд других нюансов.

Исходные данные для расчета толщины фундамента:

• Тип грунта.
• Конфигурация подземных водоносных пластов.
• Уровень промерзания почвы.
• Наличие дренажной системы на участке и ее схема (если она смонтирована).
• Общая нагрузка на фундамент.

1. Толщина элементов усиления бетона (прутка, сетки).

2. Размер ячеек армирования и интервал между его слоями в монолите.

3. Отстояние прутка от верхнего и нижнего среза фундамента.

Разница в данном параметре основания для однотипных строений может быть значительной. Например, толщина плиты для деревянного дома варьируется в довольно больших пределах и зависит как раз от характеристик почвы, хотя это и сравнительно легкое сооружение в 1-2 этажа.

• Сечение прутка – 12.
• 2 уровня армирования, интервал между которыми – 70.
• Отстояние арматуры от срезов бетонного монолита – по 50.

Расчет: 12 х 2 + 70 + 50 х 2 = 194.

Округленно – 20 см. К примеру, это минимальная толщина плиты для дома из газобетона. Но при условии строительства монолитного фундамента мелкого заглубления на хорошем, плотном грунте. Именно поэтому все расчеты желательно поручить профессионалу.

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.

Особенности столбчато-ленточного фундамента

Такой фундамент является попыткой объединить преимущества колонного и ленточного фундаментов в одной конструкции и максимально устранить их недостатки. Должен сказать, что это очень успешный эксперимент, потому что он приносит ряд преимуществ этого типа фонда:

1. Значительное сокращение объема земляных работ.
2. Возможность строительства на средних и сильно изогнутых почвах, в том числе на торфяных почвах.
3. Нет необходимости делать подушки из песчаника или песка под весь фундамент.
4. Дренажная система не требуется.
5. Снижает расход бетона, арматуры и рабочего времени.
6. Снижаются потери тепла и улучшается виброизоляция здания.

Столбы

Основной проблемой в нашем климате является большая разница между летней и зимней температурами, когда замерзание воды в грунте зимой приводит к высоким нагрузкам на пол здания.

Одним из способов защиты фундамента является его более глубокое погружение, чем уровень замерзания грунта на строительной площадке. Например, для Московской области, в зависимости от типа почвы, это значение составляет в среднем 1,4 метра.

Если используются сваи, то только они устанавливаются на этой глубине. Также оцените разницу в интенсивности работы и количестве кубометров земли, которую вы добыли самостоятельно.

Ленточный фундамент

Полосовой фундамент (кран) в этой конструкции служит несущим элементом, который поглощает и распределяет нагрузку со стен.

Как правило, он не соприкасается с землей, так как расположен на расстоянии 10-20 см. Если ремень установлен в полу, например, если было выбрано более плоское устройство, следует учитывать, что на него влияет также нагрузка с пола из-за колебаний температуры.

Для того, чтобы ремень не оттягивался от стоек, необходимо предусмотреть такую конструкцию, если он может двигаться и при вертикальных перемещениях, т.е. при работе в качестве поршня. Штоки должны быть гладкими без расширения снизу.

Материалы

Опоры могут быть изготовлены из различных материалов, от круглого дерева до железобетона. Форма также круглая, квадратная, полая и полигональная.

Если это самостоятельное здание с минимальным внешним притяжением сил и механизмов, то круглый бетонный столб является оптимальным.

Глубина залегания плитного фундамента

Ввиду того, что заливать монолитные конструкции на пахотном слое запрещено, чернозем удаляется из котлована целиком. Глубина слоя обычно составляет 40 см, которые засыпаются нерудным материалом, не содержащем глины. Особенности технологии малозаглубленной плиты следующие:

Максимальный бюджет строительства наблюдается у заглубленной ниже отметки промерзания плиты. Этот вариант оправдан исключительно для зданий с подвальным этажом. Наружный периметр подземных стен придется утеплить полностью, произвести засыпку пазух нерудным материалом, предварительно уложив пристенный или кольцевой дренаж.

Внимание: С учетом удаления плодородного слоя, замены его нерудным материалом фундамент 30 – 40 см толщины заглубляется в грунт на 10 – 20 см максимум. Поэтому потребуется либо кирпичный цоколь, либо монолитные балки под несущими стенами, выполняющие ту же функцию увеличения расстояния между землей, стеновыми материалами.

Расчет количества бетона, проволоки и арматуры

Определившись с размерами фундамента, нужно просчитать, сколько арматуры, проволоки и бетона нам понадобится.

С последним как раз всё просто. Объём бетона равен объёму фундамента, который мы уже нашли, когда считали нагрузку на грунт.

А вот какой использовать металл для армирования, ещё не решено. Здесь всё зависит от вида основания.

Арматура в ленточном основании

Для данного типа фундамента используют лишь два пояса армирования и арматуру толщиной до 12 мм. Горизонтальные продольные прутья арматуры подвергаются большей нагрузке, чем вертикальные или поперечные.

Поэтому по горизонтали кладут ребристую арматуру, а по вертикали – гладкую.

Длину ребристой арматуры несложно высчитать, если умножить общую длину основания на количество рядов прутков. Если фундамент узкий (40 см), достаточно и двух продольных прутков на каждый пояс. В противном случае, количество арматуры в поясе придётся увеличить.

Поперечные прутья монтируют через каждые 0,5 м, отступая по 5-10 см от края фундамента. Определяем количество соединений, поделив всю длину фундамента на 0,5 (шаг между пересечениями) и прибавив 1.

Чтобы найти длину гладкой арматуры, необходимой для одного пересечения, используем формулу:

(ШФ — 2*от)*2 + (ВФ – 2*от)*Р, где ШФ и ВФ – ширина и высота фундамента, от – отступ от края фундамента, Р – количество рядов арматуры в поясе.

количество необходимой для фундамента гладкой арматуры

Затраты вязальной проволоки для фундамента – это произведение расхода проволоки для одной связки (30 см), количества связок на одном пересечении (приравнивается к количеству рядов арматуры, помноженному на 4) и количества соединений.

Арматура в плитном основании

Для плитного основания применяют ребристую арматуру толщиной 10 мм и больше, укладывая её сеткой, с шагом в 20 см.

То есть на два пояса армирования понадобится:

2*(ШФ*(ДФ/0,2+1) + ДФ*(ШФ/0,2+1)) м арматуры, где ШФ – ширина, ДФ – длина фундамента.

пересечение верхней сетки соединить с соответствующим пересечением нижней

Учитывая толщину плиты и удалённость каркаса от поверхности плиты, определим необходимое для соединения поясов количество арматуры, используя формулу:

((ДФ/0,2+1)*(ШФ/0,2+1))*(ТП-2*от), где ТП – толщина плиты, от – отступ от поверхности.

сколько арматуры понадобится для плитного фундамента

Длина вязальной проволоки рассчитывается, исходя из формулы:

Арматура в столбчатом основании

При армировании фундаментных столбиков используют ребристые прутки толщиной 10-12 мм в вертикальной плоскости и гладкие шестимиллиметровые – в горизонтальной плоскости. Соединяют арматуру через каждые 40-50 см высоты столба.

Длина ребристой арматуры составляет:

КС*ДС*КП, где КС – количество столбиков, ДС – длина каждого столбика, КП – количество прутьев в одном столбике.

Количество гладкой арматуры:

Рмп*КП*Ксс, где Рмп – расстояние между ребристыми прутьями, КП – количество прутьев в столбике, Ксс – количество соединений в одном столбе.

Рассчитать ленточный фундамент своими руками

Наиболее популярны в частном строительстве ленточные фундаменты. Они могут использоваться под разные дома на различных типах грунтов, расчет их можно сделать своими руками. Для этого не нужны знания высшей математики или сопромата. Есть метод, при котором все просто, правда, громоздко: придется собирать много данных. Этот расчет ленточного фундамента называется «по несущей способности грунта». Но предварительно вам нужно будет собрать нагрузки от дома: рассчитать какая масса будет приходится на каждый квадратный метр (сантиметр) основания. Затем, подбирая ширину подошвы фундамента, выбрать оптимальную ее ширину.

В этой статье описан метод расчета параметров ленточного фундамента (ширины) по несущей способности грунтов

Метод расчета

Ленточный фундамент можно рассчитать двумя способами: по несущей способности грунтов под подошвой и по их деформации. Более прост первый способ. Его и рассмотрим.

Мы точно знаем, что первым строится фундамент. Но проектируется он в последнюю очередь. Его задача передать нагрузку от дома. А ее мы будем знать лишь после того, как определимся с типом всех строительных материалов и их объемов. Так что до начала расчета фундамента необходимо:

• начертить план всего здания со всеми простенками;
• решить, нужен или нет подвал, и какой он должен быть глубины, если нужен;
• знать высоту цоколя и материал, из которого он будет сделан;
• определиться с типом и толщиной используемых материалов для утепления, ветрозащиты, гидроизоляции, отделки как внутри, так и снаружи.

По всем используемым во время стройки материалам нужно найти их удельный вес. Желательно составить таблицу: работать будет проще. Только после этого можно приступать к расчету.

Для расчета ленточного фундамента вам понадобится проект с подробным указанием используемых материалов и их толщины

Ленточный фундамент чаще всего делают монолитным или сборным бетонным. Намного реже сегодня делают кирпичные или бутобетонные ленты: они менее надежны, но при этом для их строительства требуется большее количество материала, хотя стоимость его может быть меньше.

Условно расчет ленточного фундамента можно разбить на несколько этапов:

• Определение нагрузки на фундамент.
• Выбор параметров ленты.
• Корректировка в зависимости от условий.

Теперь обо всех этапах подробнее.

Сбор нагрузок на фундамент

На этом этапе суммируется масса всех строительных материалов, которые используются для строительства:

• стен — внешних и внутренних (берется площадь общая, не учитывая вырезы на двери и окна);
• перекрытий пола и материалов для него;
• потолка и потолочного перекрытия;
• стропильной системы и кровельных материалов;
• лестниц и других внутренних элементов дома;
• наружной тепло- ветро- изоляции и отделки;
• цоколя и фундамента (для начала — ориентировочно);
• крепежа (гвозди, саморезы, шпильки и т.д.)

Как уже говорили, к этому моменту уже должен быть готов план здания с более-менее точными размерами. Расчет массы используемых строительных материалов несложен: находите площадь, на которой он будет расположен, умножаете на удельный вес, получаете массу.

Если рассчитываемый элемент прямоугольный, его площадь находите, перемножив длину сторон. Если считаете в метрах, получаете м 2 . Умножив на толщину материала в тех же единицах (в метрах) получаете объем в кубометрах — м 3 . Так работать будет удобнее: большая часть удельной массы стройматериалов дается в килограммах на кубометр (кг/м 3 ). Перемножив найденный объем с удельным весом материала получаете массу материала для этой плоскости.

Пример расчета массы стены

Чтобы стало понятнее, приведем пример. Посчитаем сколько весить будет стена из профилированного соснового бруса 150*150 мм, с обшивкой из липовой вагонки толщиной 14 мм, обрешетка из соснового бруска 50*20 мм. Стена длиной 4 м и высотой 2,8 м.

Удельный вес закупленного соснового бруса (может быть разным) 570 кг/м 3 , вагонки 530 кг/м 3 , бруска 510 кг/м 3 .

Пример расчета нагрузки стены

Площадь стены: 4 м * 2,8 м = 11,2 м 2 .

Объем бруса в стене будет 11,2 м 2 * 0,15 м (толщина бруса) = 1,68 м 3 .

Умножив объем на удельный вес бруса, получим массу стены: 1,68 м 3 * 570 кг/м 3 = 957,6 кг.

Теперь находим объем вагонки на стене: 11,2 м 2 * 0,014 м (толщина вагонки) = 0,16 м 3 .

Сколько весит вагонка узнаем, умножив ее удельный вес на объем: 0,16 м 3 * 530 кг/м 3 = 84,6 кг.

Количество обрешетки считают по-другому: определяем сколько планок прибивается. Мы будем прибивать обрешетку вдоль с шагом 60 см. Получится 5 планок длиной 4 м. Погонных метров всего будет 20. Теперь находим объем: 20 м.п. * 0,05 м * 0,02 м = 0,02 м 3 .

Теперь находим массу обрешетки: 0,02 м 3 * 510 кг/м 3 = 10,2 кг.

Теперь находим массу всех материалов для стены: 957,6 кг + 84,6 кг + 10,2 кг = 1052,4 кг.

Думаем, принцип понятен. Но считать так каждую стену долго. Дальше можно сделать проще: определить, сколько весит один квадратный метр стены, затем найти площадь всех стен, имеющих такую же отделку и получить общую их массу.

Мы рассчитали, что масса стены площадью 11,2 м 2 будет 1052,4 кг. Получается, что один квадрат весит 1052,4 кг / 11,2 м 2 = 93,96 кг/м 2 . Теперь посчитав, площадь всех стен с такой отделкой, можем найти их общую массу. Пусть общая их площадь 42 м 2 . Тогда весить они будут 42 м 2 * 93,96 кг/м 2 = 3946,32 кг.

По такой методике находите массу всех перечисленных элементов. Если они имеют сложную геометрию, разбиваете их на простые фигуры и так определяете площадь. С остальным проблем быть не должно.

Полезная нагрузка дома

Кроме стройматериалов на фундамент будет давить вся обстановка в доме: мебель, техника, люди и т.д. Считать все это очень уж долго, так что при планировании принимают, что на один квадратный метр площади полезная нагрузка составляет 180 кг/м 2 . Чтобы узнать общую полезную нагрузку дома, его площадь (всех этажей) умножаете на эту цифру.

В общую нагрузку от дома необходимо добавить нагрузку от всех предметов интерьера, техники и т.д.

Снеговая нагрузка

В большинстве регионов необходимо еще учитывать нагрузки на фундамент от снега. Снеговые нагрузки определены по регионам (смотрите фото), их значения приведены в таблице.

Снеговые нагрузки по России (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Но так как кровли разные, а них скапливается разное количество снега. Потому в зависимости от угла ската применяются коэффициенты:

• угол наклона меньше либо равен 25° — коэффициент равен 1 (снеговая нагрузка берется из таблицы без изменений);
• угол наклона больше либо равен 60° — коэффициент равен 0 — снеговая нагрузка не учитывается.

Во всех остальных случаях (угол наклона кровли от 25° до 60°) значения выбирают от 0 до 1 (строят график и по нему определяют коэффициент).

Как рассчитать снеговую нагрузку на кровлю? Вы нашил свой регион, знаете среднюю нагрузку на квадрат кровли, определили коэффициент. Теперь необходимо общую площадь кровли умножить на все эти цифры.

Снеговые нагрузки по Украине (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Пример: пусть снеговая нагрузка в регионе 180 кг/м 2 , общая площадь кровли 65 м 2 , коэффициент учета угла ската кровли 0,82 (угол наклона около 30°). Находим снеговую нагрузку: 65 м 2 * 180 кг/м 2 * 0,82 = 9594 кг.

Эту нагрузку необходимо будет добавить к массе дома и его полезной нагрузке.

Расчет ленточного фундамента: определяем ширину подошвы

При расчете ленточного фундамента необходимо будет определить два его параметра:

+ высота цоколя = высота;
• ширина ленты;

Третий — длина — известен. Это сумма длин всех стен, под которыми будет закладываться фундамент.

Глубина заложения во многом определяется в зависимости от типа находящихся под подошвой грунтов. Общие рекомендации можно найти в таблице, а описание определения глубины заложения читайте в статье «Какой глубины должен быть фундамент».

Таблица с рекомендуемой глубиной заложения фундамента в зависимости от типа грунта и уровня подземных вод (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Пусть мы примем, что глубина залегания фундамента для наших условий — ниже уровня промерзания грунта, высота цоколя — 20 см. Грунт промерзает в нашем регионе на 1,4 м. По рекомендациям фундамент должен находится на 15 см ниже уровня промерзания. Получаем общую высоту: 1,4 м + 0,2 м + 0,15 м = 1,75 м.

Теперь нужно рассчитать ширину ленточного фундамента. Она зависит от расстояния, на котором находятся стены и материала, из которого будем его строить. Рекомендованные значения приведены в таблице.

Выбираете ширину фундамента в зависимости от материала и расстояния между стенами (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Расчет нагрузки на фундамент

Теперь нужно найти, с какой силой будет давить дом на фундамент. Для этого общую массу дома (масса всех элементов + полезная нагрузка + снеговая) делим на площадь фундамента.

Площадь ленточного фундамента находим умножив ее длину на выбранную в предыдущем пункте ширину. Потом общую нагрузку от дома делим на площадь фундамента в квадратных сантиметрах. Получаем удельную нагрузку на каждый квадратный сантиметр ленточного фундамента.

Пример. Пусть нагрузка от дома 408000 кг, площадь ленточного фундамента (длинна 4400 см, ширина 30 см) — 132000 см 2 . Разделив эти значения, получаем: на каждый сантиметр давит 3,09 кг.

Теперь необходимо узнать, выдержат ли грунты под подошвой фундамента это значение. Любой грунт в состоянии выдержать какое-то давление. Эти значения просчитаны и занесены в таблицу. Находим тип грунта под подошвой фундамента (определяется геологическими исследованиями) и смотрим его удельную несущую способность.

Несущая способность грунтов — сравниваем найденную нагрузку от дома с нормативной для вашего грунта

Если несущая способность грунта больше чем нагрузка от дома, все выбрано правильно. Если нет, необходимо вносить корректировки.

Корректировка параметров

Если нагрузка, передаваемая через ленточный фундамент, для данных грунтов велика, выхода два: использовать при строительстве более легкие материалы или увеличить ширину ленты.

Изменение материала очень трудоемко: часто изменение одного материала тянет за собой цепочку изменений параметров целого ряда других. В результате расчет массы приходится переделывать. Потому чаще увеличивают толщину ленты в фундаменте. Этим увеличивается уменьшается удельная нагрузка. Но слишком широкий ленточный фундамент (шире 60 см), особенно глубокого заложения, невыгоден экономически: большой расход материала и трудозатараты. В этом случае необходимо сравнивать стоимость нескольких типов фундамента.

Ширину монолитно-ленточного фундамента подбирают исходя из рассчитанной нагрузки от дома и несущей способности грунтов

Не забудьте после изменения ширины ленты пересчитать ее массу и соответствующим образом откорректировать массу строения.

Как рассчитать кубатуру фундамента

Учитывать массу фундамента лучше рассчитывая его объем: эта цифра вам пригодится при заливке фундамента: будете знать, сколько заказывать бетона или сколько материалов потребуется закупить.

Все исходные данные уже известны: высота, ширина и длина ленты. Их перемножаете, получаете кубатуру фундамента.

Например, посчитаем объем фундамента для рассчитанной ранее ленты: длинна 44 м, ширина 30 см (0,3 м), высота 1,75 м. Перемножаем: 44 м * 0,3 м * 1,75 м = 23,1 м 3 . Фактически расход, скорее всего, будет немного больше: порядка 25 кубов. На эту цифру и ориентируйтесь при заказе бетона.

Кубатура фундамента рассчитывается исходя из найденных (предполагаемых) размеров ленты: длины, высоты и ширины путем их перемножения

Строительство ленточного фундамента для каркасного дома

Ленточный фундамент, если позволяет тип грунта и площадь строения — удачное решение для каркасного строения.

Этот вариант сооружения основания позволяет существенно снизить финансовые и трудовые затраты.

В статье разберем детали, связанные с возведением ленточного фундамента при строительстве каркасного дома. Плюсы, минусы основания и какие ошибки могут возникнуть в процессе монтажа.

Особенности основания

Такое основание — сплошной контур замыкающихся блоков, между собой скрепленных раствором цемента с песком. На ленточном фундаменте располагают все несущие конструкции здания. Основная функция сооружения состоит в равномерной передаче на землю нагрузки каркасного дома.

Устройство

Ширину ленты делают такой, чтобы она превышала на 10 см толщину стен.

Категорически запрещено свисание каркаса далее опорной основы здания. Выполняя предварительные расчеты, определяют ширину подошвы бетонных блоков.

Одновременно рассчитывают арматурный каркас. На суммарный диаметр пояса влияет площадь сечения основания.

Используют стержни диаметром 10–14 мм, располагая их вдоль блоков. Чтобы гарантировать совместную работу стрежней, закладывают в горизонтальной, а также вертикальной плоскости и поперечное армирование. Для него применяют более тонкие пруты — 6-10 мм диаметром.

В ленте не должны присутствовать вертикальные швы. Когда невозможно сразу выполнить заливку, бетон размещают горизонтальными слоями.

Условия использования

Малозаглубленный вариант ленточного фундамента подходит при возведении каркасного дома на участке, имеющем спокойный рельеф.

Рационально его использование на крупнозернистых песках, скальных породах, не текучих глинах. Когда почва склонна пучится и увлажняться, рекомендовано укладывать ленту на сваи, поверх которых выполнен ростверк.

Достоинства и недостатки

Преимущества сплошной «ленты»:

• высокая надежность;
• низкая стоимость;
• не продуваемый ветрами цоколь;
• привычная строительная технология.

Минусы такого основания:

• проблематично сооружать его при наклонном рельефе участке;
• повышенные требования к изготовлению опалубки;
• невозможность возведения фундамента без помощи бригады рабочих;
• для доставки бетона требуется заказывать спецтранспорт.

Требования

Когда принято решение возводить ленточный фундамент, желательно предварительно ознакомиться с требованиями к такому виду основания.

В этом вопросе помогут следующие стандарты и нормативы:

• строительные действия, необходимые при создании железобетонных оснований, описаны ГОСТ 13580-85;
• нормы, касающиеся фундаментов здания, определены СНИП 2.02.01.83;
• документ, содержащий нормативы сооружения ограждающих и несущих построек именуется СНИП 3.03.01-87;
• все остальные требования по возведению фундаментов присутствуют в документе СНИП 3.02.01-87.

Если скрупулезно следовать перечисленным документам, переживать за гарантированную надежность строительного проекта никогда не придется.

Габариты и заглубление ленты

Поскольку каркасные дома легкие, фундамент под них не нужно сильно заглублять. Достаточно выдержать размер 0,4–0,7 м.

При возведении строения в северном климате, когда почва сильно промерзает, необходим иной подход.

Используют формулу, заключающуюся в том, что подошва фундамента обязана располагаться ниже сезонного промерзания грунта на треть метра.

Также заглубленные основания используют, когда запланировано соорудить под зданием подвал. В такой ситуации бетонная лента становится его стенами.

Не рекомендуют закладывать фундамент ниже 2,5 м от уровня почвы. Если прочные пласты земли находятся глубже, ленточное основание заменяют иным вариантом фундамента — столбчатыми опорами.

Каркасные строения закрепляют поверх обвязки, расположенной на ленте. Ее делают из деревянного бруса либо железобетонной балки. Чтобы повысить прочность сооружения, делают шире непосредственно бетонную конструкцию. Когда каркас планируют облицовывать кирпичом, ширину ленты увеличивают, делая ее до полуметра.

Высота фундамента обязана превышать его ширину минимум вдвое, поэтому при обычных условиях строительства ее габариты составляют 0,6–1,2 м.

Пошаговая инструкция и схема монтажа своими руками

Рекомендованы такие стадии сооружения прочного ленточного фундамента, служащего опорой каркасного дома:

Разметка фундамента. После приготовления всех необходимых материалов, рабочего инструмента, требуется выполнить разметку здания, определяя расположение фасадов и стен. Требуется четко понимать, где предстоит заливать фундамент.

Одновременно нужно рассчитать его размеры. После выполненного расчета делают разметку на местности очертаний фундамента. Используют для работы колышки с веревкой. Сразу намечают линию, которая больше габаритов несущих стен примерно на 10 см. сразу же контролируют, чтобы углы получились прямыми.

На схеме показаны этапы возведения ленточного фундамента для каркасного дома:

Раствор бетонной смеси готовят в бетономешалке либо приобретают на предприятии. При самостоятельном изготовлении сначала засыпают в агрегат сыпучие материалы, затем вливают воду.

Готовый раствор заливают внутрь опалубки, там его разравнивают. Поскольку количество смеси значительное, делают несколько заходов с разрывами между ними максимум в сутки. Требуется постоянно контролировать, как себя ведет неостывший монолит.

В качестве уплотнителя массы применяют вибратор. С его помощью удаляют пузырьки воздуха, предотвращая появления пор в монолите. Когда фундамент схватывается, его накрывают пленкой либо иным водонепроницаемым материалом, чтобы предотвратить развитие трещин.

Застывает смесь примерно двое суток, а вот окончательную прочность фундамент сможет набрать лишь через месяц.

Желая одновременно с домом соорудить баню, нужно после завершения заливки основания под жилое строение начать обустройство ленточного фундамента и для этого здания.

Советы и ошибки

Когда решено возводить каркасный дом самостоятельно, не следует торопиться начинать работу. Сначала проштудируйте необходимую литературу, расспросите знакомых-строителей, узнайте обо всех нюансах этого мероприятия у друзей, прошедших такие жизненные этапы.

Дальше действуйте по схеме, не допуская распространенных ошибок:

1. Чаще всего строители некачественно выполняют уплотнение песчаной засыпки, из-за чего происходит ее осадка.
2. Нередко доморощенные мастера используют для экономии неподходящую марку бетона. Иногда и недобросовестные поставщики привозят некачественный материал.

Полезное видео

Что еще нужно знать о монтаже ленточного фундамента для каркасного дома смотрите в видео:

Заключение

Ленточный фундамент — прекрасная альтернатива дорогим основаниям при возведении здания каркасного типа. Он несложен в изготовлении и относительно недорогой. Изначальную надежность конструкции удается еще повысить, если применять гидроизоляцию, дренаж, теплоизоляцию, а также засыпку бетонного цоколя.

Источник https://sdelai-lestnicu.ru/fundament/tolsina-fundamenta-pod-dom-razmer-sirina

Источник https://stroychik.ru/fundament/raschet-lentochnogo-fundamenta

Источник https://stroim-domik.org/stroitelstvo/fundament/lentochnyj/dlya-karkasnogo-d