Расчет ленточного фундамента

Как расчитать ленточный фундамент

Ленточный фундамент – самый распространенный вид основания, в строительстве, особенно в частном. Есть несколько видов подобных сооружений, которые обустраиваются исходя из вида почвы, веса здания и других нагрузок. Стоит отметить, что данный вид фундаментов отлично подходит как для легких одноэтажных строений, так и для тяжелых монолитных зданий. Но стоит знать, что любое ленточное основание нужно точно рассчитать по глубине залегания, по ширине ленты.

Ленточное основание – его конструктивные особенности

Ленточный фундамент – постоянная бетонированная полоса, которая укладывается по целому периметру структуры, включая перегородки. Вес здания при этом распределяется равномерно, так как основание находится под всей конструкцией строения, при этом исключены неравномерные проседания, перекосы при пучении грунта под домом.

Технология обустройства ленточного основания считается простой по сравнению со свайным или плитным.  Да и, финансовые затраты намного меньше.

Есть случаи в постройке, если ленточная основа более приемлем:

  • строения с плотностью несущих стен – 1000-1300 кг/куб. м;
  • при сооружении бетонных перекрытий;
  • при неравномерном, пучинистом грунте на строиплощадке;
  • планируется обустройство подвала или цокольного этажа.

Поэтому весьма немаловажно пред постройкой здания сделать свой выбор, какого типа будет обустроено основание – от этого зависит долговечность постройки.

Параметры, влияющие на расчет

Есть несколько нюансов, которые напрямую влияют на ширину, глубину залегания и толщину основания – их нужно учитывать при основных расчетах:

  1. Характерные черты земли на участке. Почва содержит различную несущую способность да и глубина промерзания земли сильно отличается. Перед началом ключевых подсчетов согласно характеристикам ленточной основы, нужно провести изыскания, которые смогут определить тип грунта на площадке, глубину залегания донных вод и склонность к пучению.

Важно! Если грунт состоит в основном из глины, основание заглубляют более чем на 800 мм.  На суглинках и песках – на 45-50 см. На скалистой – на 45-55 см.

  1. Удельный вес строения, оказывающий нагрузку на основание. Чтобы его узнать, нужно рассчитать ряд параметров, к которым относятся: вес материала, из которого монтируются кровля и стены, размер строения, внутреннее обустройство, число этажей и несущих стен.
  2. Ветровые и снеговые нагрузки, которые различные для регионов страны. Они способны временно увеличивать массу строения.

Кроме этого при заливке ленточного основания производят следующие расчеты:

  • ширину ленты;
  • площадь подушки под фундамент,
  • толщину и глубину залегания основания.

Все высчитывания проводятся поэтапно, и по окончании выводится точные параметры основания под дом.

Способы и подходы к расчету ленточной основы

Чтобы параметры подсчетов были правильными, начинают с высчитывания глубины залегания. При подсчетах берут во внимание:

  • коммуникации, которые выводят на поверхность;
  • дренажную конструкцию, для отведения воды и при этом занимает некоторое количество места под основанием.

Как только эти вычисления закончены, переходят к расчетам ширины и длины строения – это поможет высчитать толщины ленты. Подошва фундамента должна получиться крепкой и стабильной, по этой причине все без исключения значения стоит округлять в большую сторону. Стоит отметить, что все нагрузки должны быть 70%, от несущей способности почвы, на которой предполагается строительство. Минимальная ширина ленты 30 см.

После этого высчитывается нагрузка, которую оказывает строение на основание, для данного формируются подобные характеристики,  как:

  • вес строения;
  • масса предметов обихода, которые будут постоянно находиться в здании;
  • нагрузку снега и ветра, которая оказывается на кровлю.

Полученную сумму стоит перемножить на 1,3 – это постоянное число.

В последнюю очередь высчитывается высота фундаментной ленты, при этом можно использовать два способа:

  1. высота основания равна глубине ее нахождения под землей;
  2. ширина подошвы умножается на 4 – постоянное число, при этом получают основной предел высоты, которая будет находиться над землей.

Сбор нагрузок. Метод расчета

Чтобы расчеты были точными, нужно предварительно создать точный проект здания и выбрать материал для постройки. Рассмотрим подробные примеры расчетов для строительства одноэтажного строения в Уральском регионе РФ.

Параметры:

  • размер – 10Х10 метров;
  • высота – 2,5 метра;
  • несущие стены построены из газобетона толщиной – 35 см;
  • перекрытие цоколя и чердака из железобетона;
  • крыша стропильной системы;
  • покрытие кровли из профлиста.

Пример расчета веса здания

Рассчитаем примерный вес строения. Для этого можно применить табличные параметры – это усредненные значения массы: крыши, стен и перекрытий.

Материал постройки (стены) Удельный вес 1 квадратного метра
Каркасные конструкции с утеплением – 15 см толщиной 30-50
Бревно, брус 70-100
Кирпич – толщина 15 см 200-270
Газобетон  35 см 200
Железобетон – 15 см 300-350
(перекрытия)  
Балки из дерева на чердаке с утеплением 200 кг на куб 70-100
Тоже перекрытие на с утеплителем 500 кг на куб 150-200
Балки цоколя с утеплением 200 кг на куб 100-150
Теже балки с утеплителем 500 кг на куб 200-300
Железобетон 500
(кровля)  
Листовая сталь 20-30
Покрытие из рубероида 30-50
шифер 40-50
Гончарная черепица 60-80

 

Если брать за основу эту таблицу, то можно легко рассчитать примерную удельную массу строения, итак:

  • длина стен будет 10Х10 = 100 метров;
  • 100+10 = 110 метров, с учетом внутренней стены;
  • площадь стен S – 110х2,5 = 275 м2;
  • площадь цоколя – 10х10 = 100 метров;
  • чердачные перекрытия будут иметь такую же площадь;
  • крыша выступает на 500 мм с каждой стороны строения, поэтому ее площадь будет – 11Х11 = 121 м2.

Теперь проложим вычисление общей нагрузки, применяя сведения с таблицы.

Удельный вес:

  • стен – 275Х200 = 55000 кг;
  • цокольного перекрытия – 100Х500 = 50000кг;
  • перекрытий чердака – 100Х500 – 50000 кг;
  • масса кровли – 121Х30 = 3630 кг.

Складываем все суммы и получаем массу всего строения – 155000 кг.

Полезная нагрузка

Нагрузка от печки, мебели, хозяйственных и бытовых приборов, оборудование и проживающих в доме, часто за величину берут площадь дома помноженную на 180. Получиться – 100Х180 = 18000 кг в нашем случае.

Снеговая нагрузка

Приведем в таблице средний вес снеговых нагрузок для разных регионов.

Регион кг/м2
Юг РФ 50
Средняя полоса 100
Север РФ 190

Для нашего строения рассчитаем временную нагрузку на кровлю – 121Х100 = 12100 кг.

Этот параметр прибавляем к нагрузке дома и полезной нагрузке – 155000+18000+12100 = 185100 кг – эта общая нагрузка на основание нашего строения.

Расчёт несущей способности грунта

Несущую способность почвы определяет ее структурный состав и то, как долго она может выдержать постоянные нагрузки. Эти параметры удерживающей способности, измеряются в кг/см2.

Различные грунты имеют собственную несущую способность, которые обозначены в таблице:

Тип почвы Плотная средняя
Крупный песок 6 5
Песок средней фракции 5 4
Супесь сухая 3 2.5
Супесь пластичная 2.5 2
Песок пылевой (маловлажный) 4 3
Пылевой песок (влажный) 3 2
Глина сухая 6 2.5
Глина пластичная 4 1
Суглинок сухой 3 2
Суглинок пластичный 3 1

 

Допустимое давление на почву кг/см².

 

Грунт Глубина заложения основания
1 – 1,5 2 – 2,5
Песок, щебень 4,5 6,0
Гравийный, горный грунт 4,0 5,0
Песок крупный 3,2 5,5
Глина твердая 3,0 4,2
Щебень с илистым заполнением 2,8 4,2
Песок средней фракции 2,5 4,5
Песок пылевой маловлажный 2,0 3,5
Суглинок 1,7 2,0
Глина пластичная 1,6 2,0
Супесь 1,5 2,5
Песок пылевой очень влажный 1,5 2,5

Как видно из таблицы, влагосодержание и насыщенность земли очень влияют в её удерживающие способности. Простой расчет основания дома в индивидуальном строительстве принимают общую несущую способность почвы 2 кг/м2

Расчет ширины подошвы («подушки») ленточного фундамента

Формула для расчета участка подошвы основания дома и образец расчета ленточного фундамента нашего строения:

S > n · F / (c · R0)

Yn – показатель запаса стабильности, величина непрерывная – 1,2.

R0 – сопротивление почвы из таблицы, для нашего строения – 2,5.

F – удельная нагрузка дома. В данном случае эта величина –  185100 кг.

Yc – коэффициент, допустимого давления из таблицы – 1,1, для нашего дома.

Совет! Кроме зависимости от критериев местности, предельным возможным показателем заглубления в финансовом и в целом целесообразном плане считается 250 см.

Сейчас остается только лишь подвести все параметры в формулу:

 

S > 1,2 · 185100 / 1,1 · 2,5 =  80770 см2

 

Это значение стоит округлить в большую сторону 81 000 см2.

Теперь для того, чтобы перевести это значение в квадратные метры, нужно разделить цифру на 10 000.

81 000:10 000 = 8,1 м2 – это площадь подушки под фундаментом.

Расчет ширины ленты основания

Определять ширину ленты нужно исходить с 2-ух критериев:

  • первое – ширина основы должна быть больше материала из которого будут построены стены, в этом случае – газобетон. При этом рекомендуется делать незначительный резерв – как минимум 5 см, с каждой края. В случае если широта использованного материала стен равна 35 см, то широта подошвы должна быть не менее 45 см;
  • второе – ширина ленты должна определятся исходя из того, чтобы нагрузка распределялась равномерно на грунт, при этом в расчет входит и вес фундамента.

Формула следующая:

В = Р/L*R, где:

В – ширина железобетонной  ленты;

L – длина основания по всему периметру всех стен;

R – несущая способность земли;

P – удельная масса дома.

В стоит перемножить на коэффициент запаса прочности –  1,3

Теперь подставим параметра нашего строения в формулу:

В = 185100:110Х2,5, получаем – 67,3 см. Округляем в большую сторону.

Определение глубины залегания полосы основания и высоты ленты. Таблицы. Формулы. Пример

Глубину заложения определяют по тому:

  • насколько промерзает почва в данном регионе;
  • по высоте нахождения донных вод;
  • пучинистости почвы.

Ориентировочные параметры можно взять из таблицы:

Глубина промерзания непучинистой почвы в метрах Слабо пучинистого, твердого, полутвердого грунта в метрах Глубина заложения ленты в метрах
До 2 1 0,5
До 3 1,5 0,75
Выше 3 1,5-2,5 1
  2,5-3,5 1,5

 

Основные условия глубины заложения основания:

Грунты Глубина заложения  в зависимости от промерзания
Донные воды выше полосы промерзания Ниже полосы промерзания
Скальные, плотные с песком крупной фракции Нет зависимости от промерзания почвы Нет зависимости от промерзания почвы
Пылевые пески Не менее глубины промерзания Нет зависимости от промерзания почвы
супеси Не менее глубины промерзания Нет зависимости от промерзания почвы
Глины, суглинки Не менее глубины промерзания Не менее половины глубины промерзания земли

 

 

Осадка фундамента

Начальное опускание  построенного дома  в гомогенном грунтовом основание возможна в пределах 10 – 12 см.

При разнородном составе почвы возможное оседание строений  без последствий – 5 см. Для домов  (структуры с огромным сроком эксплуатации) возможно опускание, примерно на 2 – 3 см. длительного срока службы – 2-3 см. проседание выше этих цифр влечет за собой разрушение конструкции.

Определение проседания ленточного основания производится для того, чтобы:

·        определить глубину оседания ленты с другими основаниями, которые были присоединены;

·        найти точную величину просадки основы здания, построенного из различных материалов;

·        определить присадочные характеристики и физические определения основы строения, которые завязаны с изменчивостью  показателей деформации при увеличении заглубления ленты.

Этот метод подсчета определяет характеристики основы по каждой вертикальной оси, без учёта переменных на углах,

применяя основные значения и удаленные характеристики. При этом слои почвы вокруг ленты фундамента должны быть структурными и максимально равномерными.

Расчет бетона

Ленточная основа — постоянная лента по основанию всех стен. Укладывают его по всем стенам, строения для распределения нагрузок максимально равномерно. Именно основание противостоит пучению, при этом перекоса конструкции в целом не допускается. Преимуществом вех ленточных основания является:

·        простота в обустройстве – можно соорудить своими силами;

·        экономия рабочего времени и средств;

·        меньший объем бетонной смеси;

·        можно обустроить цокольный этаж и подвал.

Необходимое количество бетона можно рассчитать по формуле: V = 2ab ? (c + d), где

а — ширина,

b — высота,

с — длинна по внешнему периметру,

d — по внутреннему.

Достаточно промерить ленту, и подставить параметры в формулу.

Заключение

При строительстве дома особую роль играет расчет основания, отвечающего всем требованиям устойчивости и безопасности в каждом индивидуальном случае. Стоит понимать, что потребуется произвести расчеты размеров  ленты и количество материалов, которые потребуются на создание: грамотно произведенные вычисления позволят соорудить крепкое и надежное основание без лишних затрат.

Расчет ленточных основ возможно сделать самостоятельно, применив формулы или воспользоваться онлайн-калькулятором который есть на нашем сайте, которые помогут высчитать глубину залегания фундамента и расходов на материалы. Так же можно привлечь специалистов.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *