Расчет ленточного фундамента пример, формулы, таблицы и калькулятор
Какой бы дом или хозяйственную постройку вы ни планировали построить, ленточный фундамент – первое решение для надежного обустройства основания, которое подойдет для любого сооружения, капительного или легкого. Главное при выборе этого варианта основы – сделать точный и правильный расчет ленточного фундамента, чтобы не расходовать лишние материалы и не выполнять ненужные объемы работ, например, для фундамента со сваями.
Наиболее простой метод расчета ленточного фундамента для дома предусматривает оперирование множеством данных, но этот вариант расчета по несущей способности грунта не использует сложных формул, при этом результаты удовлетворяют все запросы застройщиков. Основной принцип – вычисление значения удельной массы будет на 1 см2 основания. Остальные параметры (длина ленты, ее ширина и глубина заложения) выбираются, исходя из начальных данных. Также после получения результатов по фундаменту необходимо провести расчет арматуры для ленточного фундамента – эти параметры в сумме с предыдущими и дадут общее представление о стоимости работ и стройматериалов.
Содержание
- 1 Как проводить расчеты
- 2 Как рассчитать вес стен
- 3 Расчет ширины ленточного фундамента
- 4 Как рассчитать нагрузку на фундамент
- 5 Расчет ленточного фундамента
Как проводить расчеты
Строительная практика подтвердила работоспособность двух вариантов расчета: согласно несущей способности грунта под основанием бетонной ленты, и по деформации грунта под фундаментом. Первый вариант – расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента по несущей способности грунта – проще в расчетах, поэтому он и будет рассматриваться в качестве базового метода.
Нулевой цикл в строительстве дома – это возведение фундамента. Задача любого основания – равномерно перераспределить по основанию нагрузку от здания. Но значения нагрузки можно узнать только после определения типов стройматериалов, их количества и других физических параметров, например, объем, армировка или вес стройматериалов.
- Сделать детальный чертеж (эскиз) плана дома;
- Определиться с наличием подвала и цоколи, и их размерами;
- Выбрать тип и конструктивные параметры утеплительных материалов, устройства защиты от ветра, снега и дождя (гидроизоляция), выбрать декоративные отделочные материалы для внутренних и наружных работ;
- Для каждого материала определяется удельная масса – это справочная информация.
После реализации всех приведенных выше пунктов можно начинать расчеты фундамента под дом.
Расчет фундамента ленточного типа по несущей способности почвы
Чтобы рассчитать значения ширины ленточного фундамента и другие его параметры, нужно воспользоваться проектом, в котором указаны все типы материалов и их геометрические параметры. Математические операции при расчете проводятся поэтапно:
- Расчет общей нагрузки на фундамент;
- Бетонную ленту нужно привязать к конкретным размерам;
- Согласно плана местности следует подкорректировать все расчеты и размер конструкции.
На этапе суммирования всех нагрузок используются такие данные:
- Нагрузка от наружных и внутренних стен без учета оконных и дверных проемов;
- Нагрузка от материалов пола и перекрытий для пола;
- Нагрузки от потолочных перекрытий и материалов;
- Нагрузки от системы стропил и кровли;
- Вес всех строительных и архитектурных элементов. Например, расчётная масса лестниц с перилами, ниш и эркеров;
- Масса наружных материалов, используемых для тепло изоляции, ветрозащиты и финишной отделки поверхностей;
- Нагрузки от фундамента с цоколем, масса метизов, используемых при строительстве дома.
Табличные данные нагрузок на основание дома от перекрытий здания
| Вид перекрытий | кПа | кгс/м2 |
| Перекрытие из древесины по балкам из дерева с плотностью ≥ 200 кг/м3 | 1 | 100 |
| ≥ 300 кг/м3 | 1. 5 | 150 |
| Перекрытие из древесины по балкам из металла с плотностью ≥ 300 кг/м | 2 | 200 |
| Ж/б перекрытия | 5 | 500 |
[ads-mob-1]
Табличные данные нагрузок от одного кубического метра стройматериалов стен на основание
| Стройматериалы | кПа | кгс/мЗ |
| Каркасные деревянные стены с обшивкой листовыми материалами и с утеплением | 3 | 300 |
| Стены из бруса или бревна | 6 | 600 |
| Газобетонные стены | 6 | 600 |
| Шлакоблочные стены | 12 | 1200 |
| Стены из блоков ракушечника | 15 | 1500 |
| Пустотелые кирпичи | 14 | 1400 |
| Кирпич полнотелый | 18 | 1800 |
Как рассчитать вес стен
Для расчета стен дома или фундамента пример, который приведен ниже, покажет привязку к конкретным конструкциям – стройматериалы можно подставлять любые.
- Удельная масса соснового профилированного бруса – 570 кг/м3, вагонки – 530 кг/м3, сосновых реек – 510 кг/м3.
- Вся площадь стены: 4 х 2,5 = 10 м2.
- Объем профилированного бруса равен 10 м2 х 15 см (толщина соснового бруса) = 1,5 м3.
- Вес стены равен 1,5 м3 х 570 = 855 кг, где 570 – удельный вес соснового профилированного бруса.
Далее нужно рассчитать требуемый объем вагонки: 10 м
- Вес вагонки равен 0,14 м3 х 530 кг/м3 = 74,2 кг, где 530 – удельный вес вагонки.
youtube.com/embed/DtT3rF2Wvak» frameborder=»0″ allowfullscreen=»allowfullscreen»>
Провести расчет ширины и длины обрешетки нужно следующим образом:
- Так как обрешетка крепится с шагом 60 см, то для стены получается 5 реек длиной 4 метра, или 20 м.пог. объем материала для обрешетки: 20 м.п. х 5 см х 2 см = 0,02 м3, где 2 и 5 см – размеры реек.
- Общий вес обрешетки из сосновых реек: 0,02 х 510 = 10,2 кг, где 510 – удельный вес сосновых реек.
- Осталось рассчитать вес всех стройматериалов для стены: 855 кг + 74,2 кг + 10,2 кг = 939,4 кг.
Чтобы ускорить расчет всех стен, можно рассчитать, сколько весит 1 м 2 стены, вычислить площадь стен с такой же отделкой, и рассчитать их вес.
Итак, вес стены площадью 10 м2 равен 939,4 кг, то есть, 1 м2 весит 939,4 / 10 = 93,94 кг/м2. Теперь можно вычислить и общий вес всех стен. Допустим общая площадь стен – 40 м2.
Тогда их масса равна 40 х 93,94 = 3757,6 кг.
Таким же образом рассчитывается вес всех элементов. Если конструкция со сложными геометрическими формами, ее нужно разбить их на простые геометрические фигуры, и рассчитать площадь каждой.
Расчет параметров дома
Так как на фундамент оказывают давление не только строительные материалы, но и мебель, бытовая техника, жильцы, то требуется, проводя расчет свайно ленточного фундамента или другого типа основания, учитывать и эти цифры. Но для каждого дома будут совершенно иные значения, поэтому принимаются некие усредненные параметры – для 1 м
Расчет ширины ленточного фундамента
Расчет предполагает вычисление двух основных значений:
- Глубина заложения бетонной ленты и высота цоколя, чтобы провести расчет глубины всего фундамента;
- Ширина основания;
| Тип почвы | Грунт под фундаментом до глубины его промерзания | Расстояние от поверхности грунта до начала залегания грунтовых вод в зимний период | Глубина основания для малоэтажных зданий |
| Непучинистая | Грунт крупнообломочный, грунты с гравелистыми песками, с песками средней крупности и крупнопесочные грунты | – | Любая глубина, но не менее 50 см |
| Пучинистая | Грунт песчаный, из мелкого песка и пылеватый | Больше чем на 2 метра от расчетной глубины промерзания грунта | Любая глубина, но не менее 50 см |
| Супесчаный грунт | Меньше чем на 2 метра от расчетной глубины промерзания грунта | 75% от расчетной глубины промерзания грунта, но не менее 70 см | |
| Суглинистый и глинистый грунт | Меньше глубины промерзания | Меньше глубины промерзания |
Допустим, глубина заложения основания дома ниже точки промерзания почвы в регионе, цоколь имеет высоту 0,2 м.
Глубина промерзания грунта в регионе – 1,4 метра. Согласно СНиП, фундамент должен закладываться на 0,15 м ниже точки промерзания. При таких условиях высота (глубина заложения плюс цоколь) фундамента равна: 1,4 + 0,2 + 0,15 = 1,75 метра.
Далее проводим расчет бетона на ленточный фундамент и расчет ширины основания. Ширина ленты будет зависеть от отступа стройматериалов стен и основания. Нормативные параметры указаны в таблице ниже:
| Стройматериал | Высота подвального помещения, м | Длина стены, метров | |||
| До трех метров | Более трех метров | ||||
| Ширина стен подвала, см | Ширина основания, см | Ширина стен подвала, см | Ширина основания, см | ||
| Бут строительный каменный | 2 | 60,0 | 80,0 | 75,0 | 90,0 |
| 2,5 | 60,0 | 90,0 | 75,0 | 105,0 | |
| Бутобетон | 2 | 40,0 | 50,0 | 50,0 | 60,0 |
| 2,5 | 40,0 | 60,0 | 50,0 | 80,0 | |
| Кирпич | 2 | 38,0 | 64,0 | 51,0 | 77,0 |
| 2,5 | 38,0 | 77,0 | 51,0 | 90,0 | |
| Монобетон | 2 | 20,0 | 30,0 | 25,0 | 40,0 |
| 2,5 | 20,0 | 40,0 | 25,0 | 50,0 | |
| Блоки из бетона | 2 | 25,0 | 40,0 | 30,0 | 50,0 |
| 2 | 25,0 | 50,0 | 30,0 | 60,0 | |
Как рассчитать нагрузку на фундамент
youtube.com/embed/y4JtKsuTM7Q» frameborder=»0″ allowfullscreen=»allowfullscreen»>
Например, нагрузка от здания составляет 400000 кг, площадь основания – 130000 см2. Согласно приведенным выше рекомендациям, после деления получаем Разделив эти значения, получаем 3,07 кг/см2.
Дальше узнаем давление веса всей конструкции на грунт – это справочные параметры (смотрите таблицу), основанные на свойствах грунта.
| Тип почвы | Сопротивление почвы (кг/см2) | |
| Плотная почва | Почва средней плотности | |
| Грунт песчаный гравелистый, грунт с крупными песками любой влажности | 4,5 | 3,5 |
| Грунт с песками среднекрупными, любой влажности | 3,5 | 2,5 |
| Мелкие пески | ||
| Не влажный | 3,0 | 2,0 |
| Влажный и водонасыщенный | 2,0 | 2,5 |
| Глина пластичная и твердая | ||
| Твердая | 6,0 | 3,0 |
| Пластичная | 3,0 | 1,0 |
| Галька, гравий и щебень | 6,0 | 5,0 |
Проверить расчеты достаточно просто: если расчетное значение несущей способности грунта выше вычисленной нагрузки на здание, значит, параметры выбраны правильно.
В противном случае необходимо изменять размеры отдельных конструкций и типы материалов.
Изменить тип стройматериалов не всегда представляется возможным, так как это повлечет за собой множество других поправок, часто дорогостоящих. Потому чаще меняют расчет глубины и толщины ленты.
Расчет ленточного фундамента
| Тип фундамента | |
| вариант 1 | вариант 5 |
| вариант 2 | вариант 6 |
| вариант 3 | вариант 7 |
| вариант 4 | вариант 8 |
| Размеры фундамента | |
| Ширина, мм. | |
| Длина, мм. | |
| Высота, мм. | |
| Толщина, мм. | |
| Размер, мм. | |
| Арматура | |
| Горизонтальные ряды | 01234567 8910 |
| Вертикальные стержни | 012345 |
| Соединительные стержни | 012345 |
| Шаг | |
| Диаметр арматуры | 68101214161820222528 |
| Опалубка | |
Толщина доски для опалубки, мм. | |
| Длина доски, мм. | |
| Ширина доски, мм. | |
| Состав бетона | |
| Вес одного мешка, кг. | |
| Мешков на 1 кубометр бетона | |
| Пропорции бетона по весу | |
| Цемент | |
| Песок | |
| Щебень | |
| Стоимость строительных материалов | |
| Цемент (за мешок) | |
| Песок (за 1 тонну) | |
| Щебень (за 1 тонну) | |
| Доска (за 1 кубометр) | |
| Арматура (за 1 тонну) | |
Как рассчитывать фундамент, пример
Хотите разместить рекламу ваших товаров или услуг на сайте cdelayremont.ru? Перейдите на страницу реклама, чтобы узнать о вариантах и условиях сотрудничества.
Поставив перед собой задачу строительства загородного дома своими руками, индивидуальный застройщик должен быть готов к самостоятельному решению огромного количества проблем.
Определившись с проектом дома, следует уделить повышенное внимание «нулевому циклу» — возведению фундамента. Но перед тем как заказывать все необходимые строительные материалы, необходимо провести тщательный расчет фундамента. В этой статье мы приводим пример расчета фундамента именно в той последовательности, которой рекомендуется придерживаться.
Работа с грунтом
Предположим, что вы стали счастливым обладателем десяти соток за городом. Участок, что называется, пустой, лишь кое-где растут деревья и кустарники. Прежде чем определиться с местом будущей стройплощадки необходимо провести оценку грунта. Для этого в разных местах участка выкапываем ямы на глубину около 2 метров. Если срезы грунта одинаковы, то вам повезло – пласты грунта залегают равномерно. Если нет, то придется выбирать меньшую из зол – делать ставку на наиболее благоприятный вариант. Идеальный случай: у вас много соседей, которые уже давно построили свои дома – тогда и расчет фундамента существенно упрощается.
У них можно проконсультироваться по поводу грунта, типу основания и его «поведении», и даже спросить документацию по геологическому исследованию грунтов, если перед строительством проводилась экспертная оценка.
УГВ
Уровень грунтовых вод (УГВ) – важный показатель грунта участка, на котором планируется строительство дома. Является ничем иным, как расстоянием от поверхности земли до первого водоносного слоя. Именно он определяет, какой будет глубина заложения фундамента. УГВ меняется сезонно: зимой он минимальный, весной, когда почва впитывает огромный объем влаги, он достигает своей максимальной отметки. В нашем примере расчета фундамента мы рекомендуем проводить измерение УГВ именно весной, ведь так или иначе, основание дома будет подвержено воздействию грунтовых вод, и лучше проводить расчеты, ориентируясь на критические показатели. Считается, что если поверхностные воды залегают на глубине от 2 метров и больше, то это нормальный для строительства дома УГВ (низкий).
Если вода покажется уже в вырытой для исследования грунта яме, то это будет значить, что уровень грунтовых вод высокий, исходя из чего, при возведении фундамента придется делать ставку на определенные типы оснований. Например, оказалось, что УГВ составляет всего 1 м. В этом случае в зависимости от нагрузки на грунтовое основание, отдают предпочтение либо плитному фундаменту, либо мелкозаглубленному ленточному, ведь чем выше залегают грунтовые воды, тем меньше у грунта показатель несущей способности.
Пучинистость грунта
Поверхностные слои грунта представляют собой плодородный слой. Он особой роли не играет – при возведении фундамента просто срезается по всей площади стройплощадки. А вот все, что залегает глубже, нуждается в оценке. Там может быть слой глины, суглинка, супеси, а если повезет, то крупного песка или и вовсе скальные породы. Очевидно, что каждый тип грунта характеризуется своей несущей способностью и сопротивлением внешней нагрузки (расчетным сопротивлением грунта, R).
О том, как оценить характер грунта, мы писали в этой статье. Вы сможете определиться с грунтовым основанием стройплощадки и сделать вывод о пучинистости грунта. Пучинистость – не что иное, как способность влажного грунта расширяться вследствие замерзания воды зимой. Данный показатель зависит от УГВ и типа почвы, и во многом определяет выбор фундамента для дома.
ГПГ
ГПГ или глубина промерзания грунта – показатель, который характеризует воздействие пучинистых явлений на толщу грунта. Бояться его стоит, если грунт пучинистый, а УГВ высокий. Меры «борьбы» с пучинистыми явлениями:
- утепление грунтового основания по периметру здания – тем самым мы уменьшаем ГПГ и нивелируем пучинистые явления;
- устройство дренажной системы, благодаря которой грунтовое основание под фундаментом остается сухим и не подверженным расширению вследствие замерзания воды
Резюмируя вышесказанное
Пучинистость грунта, ГПГ, УГВ – все эти показатели нужно рассматривать в одном комплексе, т.
к. они взаимосвязаны. Так, высокий УГВ может быть причиной чрезмерной пучинистости грунтового основания ввиду большой ГПГ. Если приводить пример расчета фундамента для стройплощадки с идеальными показателями: малой глубиной промерзания грунта, низким уровнем грунтовых вод, непучинистым основанием – можно выбирать любой тип фундамента. Но в большинстве случаев ситуация обратная, тогда застройщик:
— либо делает ставку на «плавающие» фундаменты, к которым относятся плитные или мелкозаглубленные ленточные;
— либо устраняет недостатки участка за счет замены части пучинистого основания, утепления грунта под подошвой фундамента, дренирования подфундаментной площадки
Рельеф участка
Далеко не всем может повезти с приобретением идеально ровного участка. Как известно, рельеф оказывает одно из решающих значений при выборе конкретного типа фундамента. Так, наличие на стройплощадке значительного уклона может стать причиной столь же внушительных вложений на ее выравнивание и последующего устройства ленточного или плитного фундамента.
Другой вариант – оставить все как есть, но сделать ставку на столбчатый или свайный фундамент. Ниже мы приведем примеры расчетов и таких фундаментов тоже.
Расчет требуемой площади подошвы фундамента
Здесь мы приводили последовательность расчета требуемой площади подошвы фундамента – величины, от которой зависит расход материала на строительство основания дома, а также длительность мероприятия. Площадь подошвы фундамента определяется исходя из такого показателя, как расчетное сопротивление грунта (R), о котором мы упоминали выше, а также нагрузки на фундамент от дома. О том, как рассчитать нагрузку на фундамент, мы говорили в тематической статье. Ниже мы приведем пример расчета площади подошвы фундамента для двухэтажного кирпичного дома 6×9 м (одна внутренняя несущая стена, толщина стен – 300 мм) с 2 ж/б и 1 чердачным перекрытием по деревянным балкам с утеплителем (плотность до 500 кг/м3), кровлей из гончарной черепицы, который будет возводиться на участке с сухим пористым глинистым грунтом (R=2,5).
Здание возводится в средней полосе России (нагрузка от снега – 100 кг/м2).
Пример расчета
Сначала рассчитываем длину всех стен: (6+9)×2+6=36 м
При высоте этажа в 2,5 м суммарная площадь стен составит: 36×2,5×2=180 м2
Площадь перекрытий: 6×9=54 м2
Площадь кровли (выпуски по 0,5 м по всем сторонам): (6+0,5×2)×(9+0,5×2)=70 м2
По таблице, представленной ниже (умножаем табличное значение для стен на 2, т.к. толщина нашей стены – 300 мм!), определяем массу всех конструктивных элементов постройки:
— масса стен: 180×270×2=97200 кг
— масса ж/б перекрытий: 2×54×500=54 000 кг
— масса чердачного перекрытия: 54×200=10 800 кг
— масса кровли и снега: (80+100)×70=12 600 кг
Общая нагрузка на фундамент составит 174 600 кг. Добавляем сюда примерную полезную нагрузку и округляем до 180 000 кг.
Рассчитываем минимальную площадь подошвы фундамента, заглубленного на 1,5…2 м:
S=1,2×180000/(1,2×2,5)=72000 см2 или 7,2 м2
Если планируется заглублять фундамент на меньшую глубину, то придется дополнительно рассчитать сопротивление грунта по формуле, представленной здесь.
Выбор типа фундамента
В зависимости от того, каким оказались значения расчетной площади подошвы фундамента (с привязкой к рельефу местности), выбирают конкретный тип основания для дома. Для приведенного выше примера расчета лучше всего подойдет заглубленный ленточный фундамент. Если же приходится строить дом чуть ли не на болоте, то надежнее заливать плиту. В целом же, выбор есть между такими основаниями, как:
- ленточный;
- плитный;
- МЗЛФ;
- столбчатый;
- столбчато-ленточный;
- свайный;
- свайно-ростверковый
Расчет параметров основания
Исходя из полученного значения площади подошвы фундамента и распределения нагрузок, рассчитывают площадь отдельных его конструкций. Так, на примере вышеописанного расчета (минимальная площадь подошвы 7,2 м2 под дом 6×9 м) можно заложить ленту шириной 0,4 м. Тогда полученная площадь фундамента составит: 9×0,4×2+(6-0,8)×0,4×3=7,2+6,72=13,44 м2
Этого с избытком хватит для строительства дома, ведь площадь фундамента превышает расчетное значение почти в 2 раза!
Можно пойти в другом направлении – установить буронабивные сваи с расширением внизу диаметром 0,5 м.
В этом случае площадь подошвы каждой опоры составит: 3,14×0,5×0,5/4=0,2 м2
Таких свай потребуется 7,2/0,2=36 штук.
Расчет стройматериалов
На следующем этапе необходимо оценить объем строительных материалов, который потребуется для возведения основы дома: количество бетонной смеси, арматуры, опалубки – в отдельных случаях даже необходимо провести расчет кирпича на фундамент. Грамотный подход позволит избежать лишних транспортных расходов и существенно сэкономит время на возведение фундамента.
Арматура
Специфику расчета арматуры на фундамент мы описывали в соответствующей статье. Там же вы найдете подробное описание расчетов для разных типов железобетонных оснований. Для ленточного фундамента обычно используют каркас из двух поясов продольной арматуры по 2 прутка в каждом с шагом поперечной (горизонтальной и вертикальной) арматуры 0,3-0,5 м. В качестве примера расчета фундамента рассмотрим все то же основание дома 6×9 м с одной внутренней стеной, примем высоту ленты равной 1,5 м, ширину – 0,4 м.
Поперечное сечение ленты имеет площадь: 0,4×1,5=0,6 м2=6000 см2. Из них 0,001% должна занимать арматура, а это 6 см2. По таблице ниже определяем нужный диаметр прутков – 14 мм.
Количество метров такой арматуры примерно равно: (6×3+9×2)×4=144 м
Гладкой арматуры, которая, по сути, играет лишь роль связующего звена для продольных прутков, при шаге в 0,5 м потребуется: (36/0,5)×(0,4×2+1,5×2)=273,6 м, где (36/0,5)- количество соединений гладкой арматуры, (0,4×2+1,5×2) – периметр элемента прямоугольной формы, образованного гладкой арматурой.
Бетон
Неважно, планируете ли вы заказывать бетонную смесь на заводе-изготовителе, либо думаете над его самостоятельным приготовлением – прикинуть объем бетона просто необходимо! Сделать это очень легко, воспользовавшись простейшими математическими формулами и учитывая геометрию фундамента.
О том, как рассчитать объем бетонной смеси, мы говорили в одной из статей, но на всякий случай приведем пример расчета для нашего случая: дом 6×9 с одной внутренней стеной, ширина ленты – 0,4 м, высота – 1,5 м.
Объем нашего фундамента, он же – объем бетона, составит: (9×0,4×2+(6-0,8)×0,4×3)×1,5=20,16 м3 или 21 куб раствора.
То же самое касается ситуаций, в которых вы решили своими силами готовить бетон. В этом случае вам поможет информация по характеристикам бетонной смеси для фундамента, а также статья о том, как рассчитать количество цемента на бетон. В них просто и доступно описан порядок работ и представлены все необходимые вычисления.
Расчет опалубки для фундамента
Конечно, если вы собираетесь заливать бетон в трубы – использовать буронабивной свайный фундамент, то вопрос с опалубкой решится сам собой. А вот при возведении ленточного или плитного железобетонного фундамента без опалубки обойтись проблематично. Можно арендовать строительные комплекты опалубки, но это дорого, особенно при непонятных сроках строительства. Поэтому в ряде случаев приходится делать опалубку самостоятельно – из пиломатериалов. Причем делать нужно таким образом, чтобы доски после распалубки можно было использовать, например, для чернового пола или строительных лесов.
Дешевле всего обойдется покупка обычных дюймовых досок, которые можно сбить в достаточно надежные щиты. В статье, посвященной расчетам опалубки на фундамент, мы описали несколько примеров того, как можно подобрать опалубку: исходя из толщины досок и расстояния между раскосами – так, чтобы она была устойчива к нагрузкам со стороны бетонной смеси.
Надеемся, что представленная информация поможет вам решить непростые задачи строительства!
Ленточный фундамент. Расчет и устройство ленточного фундамента. | Бетон
Строительство здания начинается с его основы — фундамента. Качественный и надежный фундамент для построения любого надежного существования без риска обрушения. Наиболее распространенным стандартом для многочисленных конструкций является сплошной фундамент. Он прекрасно подходит для небольших деревянных заборов, домов и суровых многоэтажных домов.
Ленточный фундамент. Расчет и устройство ленточного фундамента. Представляет собой бетонную конструкцию, которую закладывают в землю по периметру возводимого строения с учетом капитальных надстроек и стен.
Этот фундамент характеризуется большим количеством преимуществ — он легко, быстро и просто монтируется, идеально подходит для подземных гаражей, подвалов и цокольных этажей.
Различают четыре вида ленточных фундаментов — Качественные, заглубленные, мелкозаглубленные и монтажные.
Ленточный мелкозаглубленный фундамент
Этот тип ленточного фундамента часто используется для строительства небольших и простых коттеджей. Он идеально подходит для построек из дерева, бруса, бревен и небольших домов из камня. Фундаменты такого типа закладываются на глину или песок, глубина зависит от типа грунта. Средняя глубина кладки составляет шестьдесят сантиметров. К преимуществам относятся экономичность и простота.
Встраиваемая ленточная основа
Заглубленный фундамент идеально подходит для тяжелых и массивных конструкций, больших зданий с перекрытиями и массивными стенами, подвалов и погребов. Во избежание неприятностей перед закладкой фундамента необходимо провести тщательный анализ грунта.
Средняя глубина кладки на двадцать пять сантиметров превышает глубину промерзания грунта. Такой тип фундамента требует большего расхода материалов и затрат человеческого труда.
Монолитное ленточное основание
Часто сплошной фундамент используют для конструкций из бревен и легких домов. Хорошо подходит для грунтов, имеющих высокую усадку, рыхлых и мягких грунтов. Этот тип фундамента может быть установлен под любую форму здания. Фундамент ленточный монолитный представляет собой бетонную ленту по периметру дома. Отличается долговечностью, прочностью, не требует специальной техники для укладки. Для устройства монолитного фундамента используют бетонный, пенобетонный и железобетонный материал. Перед закладкой фундамента сначала проводят анализы грунта и роют соответствующие траншеи, после чего на дно котлована укладывают металлическую или деревянную арматурную опалубку, которую заливают бетоном. После усадки сплошной фундамент не должен возвышаться над землей более чем на тридцать сантиметров.
Сборное ленточное основание
Часто ленточный монтажный фундамент применяют при строительстве малоэтажных домов. Даже для возведения небольшого здания необходимо соорудить подушку фундамента. Для устройства сборного фундамента необходимо подготовить несколько бетонных блоков для надежного крепления раствором, в котором используется цемент. Фундаментные блоки бывают пустотелые и полнотелые. Первый изготавливается из силикатного и рядового бетона, а второй — из бутового и силикатного бетона.
с основанием
Для возведения фундамента с кирпичным цоколем используются надежные и устойчивые к воздействию окружающей среды материалы. Эти фундаменты отлично противостоят ветру, осадкам на здании и колебаниям температуры. Качество используемых материалов зависит от сухости подвала и первого этажа. Цоколь представляет собой конструкцию, которая располагается в верхней части фундамента. Его строительство – дело ответственное и серьезное, требующее внимательного подхода.
Расчет ленточного фундамента
Для расчета ленточного фундамента нужно заранее знать некоторые параметры — высоту заливки, ширину и стены по периметру, которые будут на нем возводиться. Это необходимо для определения полного объема отливки.
Например, прямоугольный ленточный фундамент имеет длину — десять метров, ширину — три с половиной метра, высоту отливки — двадцать сантиметров, ширину пояса (отливки) — 0,18 метра. Для определения суммы следует умножить ширину периметра комнаты и стен на высоту отливки. V = 27 х 0,2 х 0,18 = 0,972м3.
На этом расчет ленточного фундамента не заканчивается, теперь нужно определить количество внутри. Определяется путем умножения длины и ширины фундамента на высоту заливки: 10 х 3,5 х 0,2 = 7 м3. Из этого результата вычитается количество отливки: 7 – 0,97 = 6,03 м3. Таким образом, получаем объем, равный отливке 0,97 м3, а объем наполнителя равен 6,03 м3.
Теперь нужно подсчитать количество приспособлений, предназначенных для армирования.
Если использовать арматуру диаметром двенадцать миллиметров, на которую будет укладываться горизонтальный стержень и два вертикальных — один стержень через два метра, при периметре получим 27 метров 54 метра арматуры по горизонтали. Считаем вертикальные бары: 54/2+2=110 баров. Добавляем еще стержней по углам, поворотам — 114 стержней. При высоте стержня — семьдесят сантиметров получится 114 х 0,7 = 79..8 погонных метров.
Последним этапом является расчет опалубки. При его постройке доски имеют толщину два с половиной сантиметра, длину — шесть метров, а ширину — двадцать сантиметров. Рассчитываем площади боковых поверхностей фундамента. Для этого периметр умножается на высоту отливки, и два (27 х 0,2) х 2 = 10,8 м2. Далее посчитайте площадь одной доски. Для этой длины доски умножить на ее ширину 6 х 0,2 = 1,2 м2. Разделив площадь боковых поверхностей фундамента на площадь одной доски, получим количество досок: 10,8:1,2=9куски. После расчетов приступайте к заливке фундамента.
Устройство ленточного фундамента своими руками
Устройство ленточного фундамента своими руками для начала разбивки его оси, которая выполняется с помощью теодолита, затем выкапывается траншея для ленточного фундамента.
Для этого раньше использовали ручной труд. Сегодня парк строительной техники разнообразен. Например, есть мини-экскаваторы, которые быстро и легко справляются с этой задачей.
Начинают с заполнения траншеи песком, его плотно утрамбовывают, сверху насыпают щебень или гравий. Толщина каждого слоя около двадцати сантиметров. На верхний слой выкладывается «под бетонку», то есть слой затирки сантиметров десять. После этого в зависимости от погоды фундамент держал более десяти дней.
Затем приступайте к следующему этапу — укладке светильников внутри и снаружи. Стержни связываются между собой вязальной проволокой. Важно при выборе клапана учитывать, что он имеет антикоррозийное покрытие. В зависимости от тяжести возводимых полов и стен иногда необходимо соорудить усиленный каркас.
Следующий этап — установка опалубки для фундамента и бетонирование. Для опалубки можно использовать разные материалы — фанеру, доски, шифер, металлический настил.
Завершающий этап устройства ленточного фундамента — заливка бетона в опалубку.
По окончании этого процесса бетон следует проткнуть в нескольких местах щупом для выпуска воздуха снаружи и постучать деревянной киянкой. Опалубку снимают через три дня и выдерживают в подвале три недели, после чего приступают к возведению здания.
Анализ и проектирование железобетонных фундаментов стен на основе ACI 318-19
🕑 Время чтения: 1 минута
318M-19: Строительные нормы и правила, требования к бетону и комментарии. основан на принципах действия луча с небольшими изменениями.
Фундамент стен должен быть спроектирован так, чтобы безопасно поддерживать несущие или ненесущие стены, а также передавать и распределять нагрузки на грунт таким образом, чтобы не превышалась несущая способность грунта. В дополнение к предотвращению чрезмерной осадки и вращения и обеспечению достаточной безопасности от скольжения и опрокидывания.
Фундамент стены проходит вдоль стены. Размер основания и толщина стены фундамента определяются исходя из типа грунта на площадке и условий нагрузки.
Площадь и распределение армирования осуществляется на основании требований ACI 319-19 (Требования строительных норм и правил к конструкционному бетону.
Состав:
- Расчет фундамента стены
- Размер фундамента
- Глубина фундамента
- Рассчитать площадь армирования0074
- Основное армирование
- Минимальное армирование
- Расстояние между стержнями/ размещение
Принципы расчета фундаментов стен применимы только к простым опорным балкам стен
5 модификации. На рис. 1 показано основание стены с действующими на него силами. Если бы из этих сил вычислялись изгибающие моменты, то было бы обнаружено, что максимальный момент приходится на середину ширины. На самом деле очень большая жесткость стены изменяет эту ситуацию, достаточно вычислить момент на торце секции стены 1-1. Трещины напряжения образовались под лицевой стороной стены, а не посередине.
Для фундаментов, поддерживающих каменные стены, максимальный момент вычисляется посередине между серединой и лицевой стороной стены, поскольку кладка менее жесткая, чем бетон. Максимальный изгибающий момент (Mu) в фундаментах под бетонными стенами рассчитывается по уравнению 1.
Где:
qu: предельная несущая способность грунта под фундаментом стены, равная предельной распределенной нагрузке, деленной на требуемую площадь фундамента.
b: ширина основания стены.
а: ширина стены, опирающейся на фундамент стены.
Вертикальную поперечную силу (Vu) можно рассчитать на участке 2-2, расположенном на расстоянии d от поверхности стены. Уравнение 2 можно использовать для расчета поперечной силы. Расчет длины развертки основан на участке максимального момента (участок 1-1).
Где:
d: расстояние между поверхностью стены и местом приложения вертикальной поперечной силы, равное эффективной глубине секции фундамента стены.
Размер фундамента
Размеры фундамента определяются для нефакторизованных нагрузок и эффективного давления грунта (qe), которое рассчитывается на основе допустимого опорного давления (qa). Причина использования нефакторизованных нагрузок заключается в том, что при расчете фундамента безопасность обеспечивается общими коэффициентами безопасности.
Допустимое опорное давление устанавливается по принципу механики грунтов, на основании нагрузочных испытаний и других экспериментальных определений. Допустимое опорное давление при эксплуатационных нагрузках рассчитывается с использованием коэффициента безопасности от 2,5 до 3. Этот коэффициент безопасности предотвращает превышение несущей способности грунта и удерживает его осадку в допустимых пределах. 9.
L: динамическая нагрузка на фундамент.
qe: эффективное опорное давление, равное допустимой несущей способности (вес насыпи + вес бетона)
Если присутствуют другие нагрузки, такие как ветровые и сейсмические нагрузки, то следует также использовать уравнение 4 для расчета площади фундамента .
Наибольшее значение этих двух уравнений считается площадью основания.
Где:
w: равно 1,3, если ветровая нагрузка рассчитывается на основе ASCE, в противном случае она была бы равна 1.
W: ветровая нагрузка
E: сейсмические силы необходимая площадь. Длина фундамента принимается равной 1 метру.
Глубина фундамента
Согласно ACI 318-19, раздел 13.3.1.2, общая глубина фундамента должна выбираться такой, чтобы эффективная глубина нижней арматуры составляла не менее 150 мм.
В наклонных, ступенчатых или конических фундаментах глубина и расположение ступеней или угол наклона должны быть такими, чтобы проектные требования удовлетворялись на каждом участке.
Расчет площади армирования
Основное армирование
Площадь основного армирования вычисляется с использованием следующего выражения.
Где:
As: площадь основной арматуры
Mu: предельный момент, взятый из уравнения 1.
Phi: коэффициент снижения прочности, равный 0,9.
fy: предел текучести стали.
d: эффективная глубина, взять защитный слой бетона 75 мм.
а: глубина прямоугольного блока напряжений.
В уравнении 5 предполагается глубина прямоугольного блока напряжения. Затем методом проб и ошибок вычисляется площадь стали. Рекомендуются три попытки, и рекомендуется взять (0,2 x глубина основания) в качестве первой попытки для a.
Минимальное армирование
Минимальное армирование вычисляется с использованием следующих выражений:
Для стали марки менее 420:
Для стали марки 420:
Где:
b: ширина основания
h: высота основания
Площадь распределенной арматуры равна значению уравнения 7. Итак, это значение распределенной арматуры для фундамента стены.
Расстояние между стержнями/размещение
Площадь армирования, рассчитанная по уравнению 5, делится на площадь одного стержня (Ab) для оценки количества стержней (n). Затем площадь площади стержней, используемая для расчета расстояния между основной арматурой, с использованием следующего выражения
Расстояние между основными стержнями:
Расстояние между распределенными стержнями:
Количество распределенных стержней равно площади стали из уравнения 7, деленной на площадь одного стержня, используемого для распределенной арматуры. Затем расстояние вычисляется путем деления ширины фундамента на количество распределенных стержней.
Максимальное расстояние:
Максимальное расстояние равно 3 часам или 450 мм. поэтому расстояние между стальными стержнями не должно превышать это значение.
Прочность бетона на сдвиг
Расчетная прочность бетона на сдвиг должна быть равна или больше предельной силы сдвига, рассчитанной по уравнению 2, в противном случае необходимо увеличить глубину основания. Прочность бетона на сдвиг рассчитывается следующим образом:
Где:
Vc: прочность бетона на сдвиг
Phi: коэффициент снижения прочности, равный 0,75.