Практический пример расчета ленточного фундамента

Как получить данные для буронабивного основания?

Если грунт на участке характеризуется значительной подвижностью

В данном случае именно опоры будут отвечать за передачу нагрузки от проектного дома на грунт.

Несмотря на экономию за счет отказа от глубокозаглубленного плитного фундамента, тонкую плиту закладывать также нельзя, потому что ее раздавит под весом самого сооружения. Как правило, останавливаются на толщине плиты, равной 0,3–0,4 м. Точное значение находят расчетным путем и принимают условно по типу грунта на участке.

Пример вычисления

Например, по проекту задан двухэтажный дом и уже рассчитанная его суммарная масса, равная 95 тоннам.

Если площадь основания равна 54 м2, то удельное давление будет равным:

95/54=1,7 т/м2 или 0,17 кг/см2.

Если дом стоит на твердой глине, то для соблюдения допустимых условий не хватает:

0,25-0,17=0,08 кг/см2 давления или 0,08х54х10 000 = 43,2 т железобетона.

Объем плиты через плотность железобетона:

43200/2500=17,28 м3.

Тогда высота плиты будет равна:

17,28/54=0,32 м

Для заданных условий можно рассмотреть два варианта, когда высота плиты будет равной 0,3 или 0,35 м.

В первом случае ее масса составит 40 000 кг, а, значит, вместе с фундаментом здание будет оказывать давление, равное:

(40 000+95 000)/(54×10 000)=0,25 кг/〖см〗^2

Данный параметр удовлетворяет заданным условиям, поэтому оставляют толщину плиты, равную 0,3 м. Далее рассчитывают количество опорных элементов определенного диаметра, основываясь на их грузоподъемности.

Что нужно сделать

Чаще всего при частном строительстве используют ленточный фундамент. Такой тип позволяет сделать в доме подвал, но в некоторых случаях он может быть экономически невыгодным. Чтобы составить смету на выполнение работ (или примерно прикинуть, сколько потребуется вложений), нужно выполнить расчет арматуры для ленточного фундамента, также вычислить объем бетона и его геометрические размеры.

Чаще всего в частном строительстве закладывают ленточный фундамент

Методика расчета предполагает вычисление трех величин. Расчет ленточного фундамента в результате должен дать такие сведения о конструкции:

• глубина заложения подошвы;
• ширина основания;
• ширина по всей высоте.

Расчет фундамента для дома из кирпича или других материалов обязательно начинают с определения глубины заложения. Она зависит от пучинистости грунта, уровня грунтовых вод и климата. Если неправильно высчитать эту характеристику, здание может разрушиться под действием сил морозного пучения. Лента будет одновременно подвергаться воздействию влаги и холода, что приведет к неравномерным деформациям и трещинам.

Ширина основания должна быть достаточной для того, чтобы равномерно передать массу здания на грунт. Чем меньше прочность почвы, тем шире потребуется подошва. За счет большой площади удается распределить нагрузку от ленточного фундамента для дома на основание так, что на каждый его участок приходится не больше допустимой величины.

Фундамент должен быть заложен ниже уровня промерзания грунта

Ширина ленты по всей высоте обычно принимается конструктивно. Она должна быть чуть больше наружных стен. При этом учитывают способ изготовления ленты. Для монолитного фундамента может быть достаточно ширины сечения 200—300 мм, в то время как сборный рекомендуют делать не менее 400—600 мм. Также этот показатель зависит о глубины заложения. Чем она больше, тем сильнее будут опрокидывающие воздействия (потребуются более мощные стены подвала).

Что нужно сделать

Чаще всего при частном строительстве используют ленточный фундамент. Такой тип позволяет сделать в доме подвал, но в некоторых случаях он может быть экономически невыгодным. Чтобы составить смету на выполнение работ (или примерно прикинуть, сколько потребуется вложений), нужно выполнить расчет арматуры для ленточного фундамента, также вычислить объем бетона и его геометрические размеры.

Чаще всего в частном строительстве закладывают ленточный фундамент

Методика расчета предполагает вычисление трех величин. Расчет ленточного фундамента в результате должен дать такие сведения о конструкции:

• глубина заложения подошвы;
• ширина основания;
• ширина по всей высоте.

Расчет фундамента для дома из кирпича или других материалов обязательно начинают с определения глубины заложения. Она зависит от пучинистости грунта, уровня грунтовых вод и климата. Если неправильно высчитать эту характеристику, здание может разрушиться под действием сил морозного пучения. Лента будет одновременно подвергаться воздействию влаги и холода, что приведет к неравномерным деформациям и трещинам.

Ширина основания должна быть достаточной для того, чтобы равномерно передать массу здания на грунт. Чем меньше прочность почвы, тем шире потребуется подошва. За счет большой площади удается распределить нагрузку от ленточного фундамента для дома на основание так, что на каждый его участок приходится не больше допустимой величины.

Фундамент должен быть заложен ниже уровня промерзания грунта

Ширина ленты по всей высоте обычно принимается конструктивно. Она должна быть чуть больше наружных стен. При этом учитывают способ изготовления ленты. Для монолитного фундамента может быть достаточно ширины сечения 200—300 мм, в то время как сборный рекомендуют делать не менее 400—600 мм. Также этот показатель зависит о глубины заложения. Чем она больше, тем сильнее будут опрокидывающие воздействия (потребуются более мощные стены подвала).

B = 1,3×Р/(L×Rо) ,

где 1,3 — коэффициент запаса несущей способности;

       Р — общий вес дома с фундаментом (пункт III), кг;

       L — длина ленты (переведена в сантиметры), см;

     Rо — сопротивление несущего грунта, кг/см². Значение его ориентировочно принимаем по таблице ниже:

   V) Если полученное значение ширины ленты оказалось меньше выбранных в начале 20 см, то принимаем итоговую ширину равной именно 20 см. Меньше делать нельзя, т.к. не будет обеспечена прочность фундамента на сжатие.

   Если же мы получили ширину превосходящую изначально выбранные 20 см более, чем на 5 см, то нужно повторить расчёт, начиная с III пункта, подставляя при определении массы фундамента уже новую ширину.

   Такие повторные расчёты выполняются до тех пор, пока прирост ширины ленты не окажется менее 5 см. Для тех, кто немного запутался, приведём небольшой пример.

Как рассчитать сколько нужно бетона на ленточный фундамент

Ленточный фундамент широко используется частными застройщиками при возведении малоэтажных жилых зданий, бань, гаражей, сараев, времянок и других подобных построек. Популярность ленточного фундамента заключается в простоте конструкции и возможности самостоятельного расчета и строительства.

Для расчёта количества бетона необходимого для заливки фундамента вам понадобится вычислить объем фундамента в кубических метрах. В связи с этим возможны два варианта. Первый вариант – длина, ширина и высота конструкции одинаковы по всему периметру «ленты». Второй вариант – высота и ширина фундамента переменные.

Рассчитать сколько кубов бетона нужно на фундамент по первому варианту можно следующим образом.

К примеру, сделав замеры длины «ленты» фундамента (периметр), ширины и высоты вы получили следующие исходные данные:

Периметр фундамента (L): 40 метров

Важно! Периметр замеряется не по внешней или внутренней границе, а строго по центру траншеи под фундамент;
Высота(H) 1,5 метра;
Ширина(S) 0,7 метра.. Подставляем исходные данные в формулу объема параллелепипеда V=LхHхS: V=40х1,5х0,7=42 м3

Для заливки ленточного фундамента понадобится 42 кубических метра бетона

Подставляем исходные данные в формулу объема параллелепипеда V=LхHхS: V=40х1,5х0,7=42 м3. Для заливки ленточного фундамента понадобится 42 кубических метра бетона.

Пример расчета бетона на ленточный фундамент

Допустим ваш фундамент общей длиной 40 метров, состоит из двух частей, которые разнятся по ширине: 10 метров ленты шириной 0,7 метра и 30 метров ленты шириной 0,5 метра. В этом случае используем всю ту же формулу объема параллелепипеда, только производим два расчета: для «куска» 10 метров (V1) и «куска» 30 метров(v2). После чего суммируем получившиеся объемы и получаем объем бетона для заливки (V)

• V1=10х1,5х0,7=10,5 м3;
• V2=30х1,5х0,5=22,5 м3;
• V=10.5+22.5=33 кубических метра бетона.

Плитный

Плитный фундамент представляет собой сплошное монолитное основание под пятном застройки. Для его устройства используют бетон марки не ниже М100. Рассчитывают объем этого монолита довольно просто — достаточно перемножить длину, ширину и высоту плиты.

Заливка раствора из цемента и песка с добавлением крупных фракций для монолитной плиты производится на высоту не менее 100 мм. Таким образом, для плиты толщиной 100 мм получают следующие объемы бетона:

• для дома 10х8 – 8 м 3 ;
• для дома 9х9 – 8,1 м 3 ;
• для дома 18х8 – 14,4 м 3 .

Этот расчет подходит для полностью ровных плит, но для придания основанию более высоких прочностных характеристик, часто устраивают дополнительные ребра жесткости в виде трапециевидных продольных балок. Поэтому правильный расчет плиточного фундамента должен содержать и объем заливки ребер жесткости.

Как посчитать кубы бетона на фундамент? Калькуляторы онлайн помогут бесплатно выполнить данные расчеты, можно обратиться к специальным таблицам, ну или самостоятельно посчитать требуемый объем бетона не сложно.

К уже полученному объему плиты необходимо добавить объем ребер жесткости, для чего используют формулу площади трапеции. Объем плитного фундамента с ребрами жесткости находят следующим образом:

1. Вычисляют объем своей плиты: V=h*b*l.
2. Находят площадь трапеции: S=h1*(a+c)/2, где h1 – высота ребра трапеции, а и с – длины оснований трапеции.
3. Находят объем ребра жесткости и умножают на количество ребер: V1=S*l*n, где n – количество ребер жесткости.
4. Полученные объемы складывают и получают общий объем требуемого бетона: Vобщ=V+V1.

Обычно усиление располагают в нижней части основания с шагом в 3000 мм. Они могут выполняться как исключительно продольные усилители, так и с пересечением, образуя квадраты. Обычно соотношение широкой части трапеции ребра жесткости относится к узкой части, направленной вниз, как 1,5:1. Для расчета плитного фундамента также предусматривают корректировку объема с коэффициентом погрешности в 2%.

Расчет опорной площади

При выборе фундамента важно правильно определить минимально допустимую площадь его опоры на грунт. Ее можно вычислить по формуле S= γn · F / (γc · Rо), где:

• γc – коэффициент эксплуатационных условий;
• γn – коэффициент запаса надежности, принимаемый равным 1,2;
• F – полная (суммарная) нагрузка на грунт.

Коэффициент эксплуатационных условий (условий работы) зависит от характера грунта и сооружения. Так, на глинистых почвах для кирпичных конструкций он принимается равным 1,0, а для деревянных – 1,1.

В случае песчаного грунта: γc равен 1,2 при больших и длинных строениях, жестких небольших домах; 1,3 – для любых маленьких построек; 1,4 – для больших не жестких домов.

Вес сооружения

Основу расчета составляет нагрузка, возникающая от веса всех элементов сооружения, включая сам фундамент. Конечно, подсчитать точно массу всех конструктивных деталей достаточно сложно, а потому принимаются средние значения удельного веса, отнесенного к единице площади поверхности.

Стеновые конструкции:

• каркасные дома с утеплителем при толщине стены 15 см – 32-55 кг/м²;
• бревенчатый и брусчатый сруб – 72-95 кг/м²;
• кирпичная кладка толщиной 15 см – 210-260 кг/м²;
• стены из железобетонных панелей толщиной 15 см – 305-360 кг/м².

Перекрытия:

• чердак, деревянное перекрытие, пористый утеплитель – 75-100 кг/м²;
• то же, но с плотным утеплителем – 140-190 кг/кв.м;
• напольное перекрытие (цокольное), деревянные балки – 110-280 кг/м²;
• перекрытие бетонными плитами – 500 кг/м².

Крыша:

• металлическая кровля из листа – 22-30 кг/кв.м;
• рубероид, толь – 30-52 кг/кв.м;
• шифер – 40-54 кг/кв.м;
• керамическая черепица – 60-75 кг/кв.м.

Расчет веса сооружения с учетом приведенных удельных весов сводится к определению площади соответствующего элемента и перемножении ее на данный показатель. В частности, для получения площади стен надо знать периметр дома и высоту стен. При расчете кровли необходимо учитывать угол ската.

Вес фундамента и снеговая нагрузка

Площадь опоры сооружения определяется на уровне подошвы, а значит, в суммарной нагрузке на грунт необходимо учитывать еще и вес фундамента. Методика расчета зависит от его типа:

1. Ленточный фундамент. Прежде всего, определяется заглубление (Нф), которое должно быть ниже уровня промерзания. Например, при уровне 1,3 м нормальное заглубление составляет 1,7 м. Затем, определяется периметр ленты (Р), как 2(а+в), где а и в – длина и ширина дома, соответственно. Ширина ленты (bл) выбирается с учетом толщины стены. В среднем она составляет 0,5 м. Соответственно, объем ленточного фундамента V=P x bл х Нф. Умножив его на плотность армированного бетона (в среднем 2400 кг/м³), получим расчетный вес ленточного фундамента.
2. Столбчатый фундамент. Расчет ведется на каждую опору. Вес одного столба определится, как произведение плотности бетона на объем заливки (V=SxНф, где S – площадь столба). Кроме того, обязательно учитывается вес ростверка, который рассчитывается аналогично ленточному фундаменту.
3. Для определения веса монолитной бетонной плиты вычисляется ее объем (V=SxНф, где S – площадь плиты). Заглубление обычно составляет порядка 40-50 см.

В зимнее время нагрузка на грунт может значительно увеличиться за счет скопления снега на кровле. Принято считать, что при скате кровли с углом более 60 градусов, снег не накапливается, и снеговую нагрузку можно не учитывать.

При меньшем угле наклона крыши учитывать ее необходимо. Многолетние наблюдения дают такие параметры этой нагрузки:

• северные районы – 180-195 кг/м²;
• средняя полоса РФ – 95-105 кг/м²;
• южные регионы – до 55 кг/м².

После определения всех указанных весовых параметров можно приступить к расчету минимальной площади подошвы по вышеприведенной формуле. Полная нагрузка на грунт (F) определится, как сумма веса стен, перекрытий, кровли, фундамента и снеговой нагрузки.

При расчете столбного и свайного фундамента суммарная нагрузка делится на количество опор, т.к. ростверк равномерно распределяет ее на опоры.

Подготовительные работы

Перед тем как рассчитать фундамент для дома, проектировщику нужно выяснить геологические данные участка. Для крупных зданий выполняют специальные геологические изыскания. В частном строительстве допустимо провести исследования самостоятельно. При этом все характеристики назначаются по визуальному осмотру.

Чтобы правильно рассчитать фундамент, почву исследуют двумя способами:

• отрывка шурфов, которые представляют собой глубокие ямы с размерами в плане 1х2 м (в среднем);
• бурение скважин ручным буром.

В первом случае на тип грунта смотрят по стенкам шурфа. Во втором — проверяют почву на лопастях бура.

Исследования проводят на глубину, которая на 50 см превышает предполагаемое заложение ленты (которое назначили только по отметке промерзания). При проведении работ надо выяснить следующие характеристики:

• тип грунта в уровне подошвы;
• расположение уровня грунтовых вод (УГВ);
• наличие на участке линз слабой почвы.

Чтобы точно понять УГВ, потребуется провести исследование в нескольких точках. Минимум одна из этих точек должна находиться в низине участка. Работа в засуху не дает точного результата, поскольку влага может уйти глубоко в землю.

Линзы слабого грунта найти бывает сложно. Для этого нужно делать шурфы или скважины очень часто. В большинстве ситуаций в этом нет необходимости. Если во время строительства обнаружится такая неприятность, ее засыпают щебнем, гравием или песчано-гравийной смесью.

Если УГВ на участке находится глубоко, то можно использовать ленту глубокого заложения (более 1,5 м). При этом вода должна располагаться на 50 см ниже подошвы здания. При расположении УГВ на расстоянии менее чем 1,5 м от поверхности, разумно выбрать мелкозаглубленную конструкцию. Но такой тип имеет ограничения. Если влага находится выше, стоит рассмотреть другой вариант фундамента: плиту или сваи.

Чтобы выполнить расчет основания фундамента, потребуется знать прочность почвы. Характерные признаки каждого типа грунта можно найти в ГОСТ 25100-2011

Особое внимание стоит обратить на приложения к этому документу. Несущую способность каждого типа берут из таблицы ниже

Типы, которые обладают прочностью 2 и менее кг/см2, не рекомендуют использовать в качестве основания. Перед строительством потребуется выполнить их замену на песок средний или крупный.

Калькулятор расчета

Приведем сам алгоритм, выбрав произвольные данные. Подставить истинные их значения для конкретной конструкции труда не составит.

• Измеряется длина ленты – L. Вдоль нее будет уложено в одном ряду, к примеру, 4 прутка. Допустим, таких рядов, в соответствие с глубиной заливки, будет 3. Следовательно, общая длина прутка = L х 4 х 3.
• Количество мест соединений продольных элементов 24. Мы знаем, что каждое из них «уменьшает» пруток на длину перекрытия. Следовательно, получается: 50 см х 24 = 120 см = 12м.
• По всей длине нужно уложить скобы, поперечные и вертикальные прутки.
• Общая длина материала получается:

При наличии внутренних несущих стен для их основания вычисления проводятся по той же методике.

Несколько советов:

• Ребристый пруток (в отличие от гладкого) более надежно «сцепляется» с бетонным раствором.
• Необходимо выбирать прутки такой длины, чтобы при их продольной укладке было как можно меньше стыков.
• Соединения по углам ленты не допускаются. Только – изгиб прутков.
• Материала для арматуры нужно брать чуть больше требуемого, так как отрезки прутков могут понадобиться и для других целей. Например, установить закладные при облицовке газобетонных стен кирпичной кладкой. Вариантов много, поэтому нужно учесть все нюансы строительства, чтобы не ездить на закупки по несколько раз.

Выбор бетона

Мы разобрались с тем, какие значения может иметь маркировка бетона. Теперь определимся, как правильно выбрать раствор.

Итак, с чем надо определиться, устраивая ленточный фундамент:

• марка бетона,
• морозоустойчивость,
• показатель водонепроницаемости.

Для того чтобы правильно выбрать раствор необходимо знать:

1. Свойства почвы. Для спокойных грунтов (песчаник, скальный) подойдет бетон марки М150 — 250, для пучинистых грунтов, которые оказывают большее давление на основу, берется материал с большими показателями, например, М350.
2. Уровень залегания грунтовых вод (УГВ). Чем выше вода, тем больше числовое значение после литеры «W».
3. Вес планируемого строения. Для более легких строений подойдет бетон с более низким показателем прочности, для кирпичных или монолитных зданий при устройстве ленточного фундамента выбирается бетон более высокого класса.

На фото пример протокола испытаний, в котором указаны основные характеристики бетона, в том числе класс. Протокол является приложением к сертификату качества

Нагрузка

Как правило, при проектировании учитываются все вышеперечисленные факторы, и спецификация к проекту прописывает конкретные показатели для бетона. Как быть, если строите вы своими руками и инструкция профессионалов вам недоступна?

Приведем несколько рекомендаций, на которые можно опереться при подборе материала:

Устройство ленточных фундаментов бетонных для заборов или легких хозяйственных построек вполне можно произвести из раствора марки М100.

Мелкозаглубленная монолитная лента под ограждение

Раствор марки М150 подойдет, если планируется бетонная подготовка под ленточный фундамент. Так же он подойдет для того, чтобы залить площадку, стяжку или бетонный пол на ленточном фундаменте.

Подбетонка под ленточное основание

Марка М200 используется при устройстве монолитных лестниц, мелкозаглубленных ленточных фундаментов под одноэтажные здания, при заливке отмостков.

Устройство ленточного монолитного основания под частный дом

Для строительства монолитного здания, а также для устройства любого типа фундамента подойдет раствор марки М300.

Марки раствора от М350 и выше используются, как правило, в сложном строительстве. Такая заливка способна выдержать самолетную нагрузку, поэтому из такого раствора изготавливают плиты для взлетных полос. А марка М400 используется при устройстве опорных конструкций мостов.

(‘+c+’ кг цемента, ‘+p+’ тонн песка и ‘+g+’ тонн щебня)

Арматуры ‘+a+’ метр(а)(ов).

Доски для опалубки (толщина 25 мм.) ‘+o+’ м3

Расчёт арматуры в столбчатом фундаменте

Фундаменты такого типа армируются, в зависимости от выбранного вида конструкции, либо одним каркасом из вертикальных рабочих стержней, либо с добавлением к каркасу горизонтальной опорной сетки.

Расчёт арматуры столбчатого фундамента.

В качестве рабочей арматуры используют пруты периодического сечения класса АIII диаметром 10-12 мм., в качестве конструктивной – гладкую проволоку диаметром порядка 6 мм. Площадь подошвы столбчатого фундамента, глубина его заложения и количество столбов зависят от вида грунтов, конструктивного решения постройки и величины передаваемой на грунт нагрузки от здания.

Обычно для армирования каркаса достаточно четырёх вертикальных прутков, связанных по вертикали проволокой с шагом 200 мм. В случае же с добавлением сетки подошвы фундамента, её изготавливают из арматуры класса AIII с размером ячейки 20х20 см. Такой относительно некрупный шаг рабочей арматуры обусловлен необходимостью предотвратить продавливание подошвы фундамента его верхней столбчатой частью под воздействием нагрузок. Сетка и вертикальный каркас соединяются между собой гладкой проволокой диаметром 6-8 мм.

При монтаже каркаса в опалубку нельзя забывать о необходимости устройства защитного слоя бетона порядка 25 мм. для обеспечения долговечности конструкции.

Подсчёт необходимого объёма материала прост – количество потребной на один каркас арматуры умножают на количество столбов.

Рассмотрим примеры

Пример расчета веса здания

Рис. 1. Расчет сопротивление грунтов и их виды.

На рис. 2 приведены приблизительные параметры веса элементо жилого дома, которые помогут вам произвести правильный расчет. Более точные цифры приведены в справочникам по строительным нормам и правилам.

В качестве примера возьмем двухэтажный жилой дом без подвала, размеры основания которого 12х12 м.

Сначала определяется общий вес здания — складывается вес крыши, коробки здания, мебели, цоколя и фундамента.

Высчитывается вес крыши. Он зависит от веса стропил, перекрытий и каркаса крыши, веса кровли и ветровой и снеговой нагрузки. Последние параметры можно выяснить в районных строительных организациях или установить по СниПу «Нагрузки и воздействия».

Допустим, что крыша деревянная, покрытая металлочерепицей, а снеговая и ветровая нагрузка незначительные: 3000+800+2000=5800 кг.

Определятся вес коробки здания. Он рассчитывается из веса самой коробки дома, капитальных стен, основных перекрытий и перегородок.

Рис. 2. Примерный вес конструкций жилого здания.

На строительство двухэтажного дома заданной площади потребуется приблизительно 15000 шт. лицевого кирпича (весом каждого блока в 4 кг) и ракушечник (каждый блок есит 15 кг): 15000*4+2500*15 = 60000+80700=140700 кг.

Для возведения капитальных стен, перегородок и некратностей используется красный кирпич, 1 блок которого весит 3,8 кг: 12000*3,8 кг=45000 кг.

Перекрытия возводят из круглопустотных железобетонных плит. Вес одной плиты 6х1,2 м составляет 200 кг: 34*2200=74800 кг.

Необходимо обязательно учитывать вес раствора для кладки кирпича и ракушечника, стяжку, черновую отделку штукатуркой. Все это будет приблизительно весить 63000 кг.

Общий вес оборудования, обеспечивающего дом, и мебели определяется в 5000 кг.

При суммировании всех этих параметров общий вес коробки здания составляет 329 100 кг.

Определяется вес цоколя и фундамента. Для строительства цоколя используется кирпич, весом каждого блока в 3,8 кг, а для фундамента берутся бетонные блоки, каждый весом в 1600 кг: 6500*3,8+40*1600=24700+64000=88700 кг.

Также необходимо учесть вес заливки бетонной стяжки, раствора для кирпичной кладки и монтажа блоков и железной арматуры. В сумме получается цифра в 106080 кг.

При суммировании веса всех элементов дома получается общий вес здания в 440980 кг. То есть на грунт будет давить 441 тонна.

Пример расчета запаса прочности

Сначала необходимо высчитать площадь опирания дома на грунт. Для этого берется ширина блоков, из которых будет монтироваться фундамент (например, 50 см), и умножается на периметр фундамента. В данном примере эта цифра будет равна 4800 см: 4800*50= 240000 см2.

Допустим, что вид грунта, на который будет опираться здание, — пластинчатая глина, способная нагрузку в 2 кг на 1 см2.

Высчитаем вес, который может выдержать грунт под зданием. Для этого умножим площадь опирания дома на рассчитанную нагрузку на грунт: 240000*2=480000 кг/см2.

Теперь можно высчитать запас прочности. Для этого из расчетной нагрузки на почву вычтем общий вес здания:

480000-440989=39011 кг.

То есть при ширине фундамента в 50 см запас прочности составляет 39 тонн. Этого вполне достаточно для того, чтобы построить достаточно большой капитальный жилой дом.

Для легких зданий такие запасы прочности не нужны. Поэтому их фундаменты возводятся не из блоков, а используют ленточную конструкцию, ширина которой обычно равна ширине бетонного блока — 40-50 см. Но если почва на участке суглинистая, а уровень грунтовых вод очень высокий, то придется возводить монолитную плиту или плавающий фундамент. Он поможет решить проблемы с неравномерным пучением почвы. Но в данном случае расчет запаса прочности грунта все равно необходим.

https://youtube.com/watch?v=Mzrj-h365C8

Если расчет и под дом проведены правильно и все нюансы учтены, здание простоит долго и никаких проблем с ним не возникнет.

Какие бывают колонны?

Эскиз обустройства фундамента под металлической колонной Железобетонные. Они отличаются прочностью, производятся в промышленных условиях, поэтому соответствуют всем нормам качества, а также марке бетона. Внутри таких колонн уже предусмотрено несущее армирование, но колонны такого типа тяжелые и для их монтажа приходится использовать мощную строительную технику.

Металлические. Они более легкие, чем железобетонные, но при этом тут используются совсем иные методы монтажа. К тому же, при расчете нужно однозначно определиться изначально, какой тип колонны лучше использовать.

Необходимое количество арматуры для фундамента

Пример расчета будет неполным без вычислений количества арматуры, используемой в армопоясе ленты. Обычно в лентах используют два пояса из двух продольных стержней, периодически (через 0,5 м) соединенных горизонтальными, вертикальными перемычками. Все элементы, расположенные в силовой объемной конструкции горизонтально, используют арматуру периодического сечения (рифленка), вертикальные стойки делают из гладкой арматуры.

Расчет может производиться в специальной онлайн программе, при самостоятельных вычислениях придется учесть:

• нахлест горизонтальных стержней 10 см (+0,2 м в каждом стыке);
• специфику расположения прутков в углах (загибы заходят на сопряженную стену на 0,5 м, считая от угла внутренней опалубки);
• вертикальные стойки заходят за нижний/верхний горизонтальные пояса на 5 см.

Рекомендуемый специалистами запас составляет 5-10% в зависимости от конфигурации стен. При покупке следует учесть, что арматура продается на вес, а не метражом. В каждой торговой точке имеется таблица перевода метража в массу. Прутки связываются проволокой, на каждый стык уходит 25 см материала. При вязке пистолетом расход меньше, однако придется приобрести сам инструмент, чаще всего, для разовых работ.

Расчет стоимости арматуры для фундамента

Арматуру и проволоку чаще продают на килограммы. Потому найденное количество прутка потребуется перевести в массу. В том месте, где собираетесь приобрести пруток, узнаете, сколько весит погонный метр и сколько стоит тонна изделий необходимого вам размера.

Перемножив найденный метраж на вес одного метра, получите требуемую массу. Из нее узнаете, сколько это будет стоить.

Таблица с весом одного метра арматуры и метража одной тонны

Например, посчитаем во сколько обойдется арматура для плитного фундамента (см. выше). Пусть пруток использовать будут 14 мм. Один его метр весит 1,21 кг. Всего арматуры нужно 650 м. Масса будет 650 * 1,21 = 786,5 кг. Округлим до 800 кг. Пусть одна тонна стоит 25 тыс. руб. На арматуру потребуется 0,8 * 25000 = 20000 рублей.

Для устройства рассчитанного нами ленточного фундамента понадобится 84 м прутка на 12 мм. Его метр весит 0,888 кг. Всего масса будет 0,888 * 84 = 74,592 кг. Будем считать, что нужно 80 кг. Стоит тонна практически те же 25 тыс. руб.  То есть на профилированный пруток потребуется 0,08 * 25000 = 2 тыс. руб. Стоимость гладкой арматуры считается также. Обойдется она примерно в 1,5 тыс. рублей.  Итого, армирование ленточного каркаса обойдется в 3,5 тыс. руб. (плюс стоимость проволоки, она считается аналогично).

Формула для вычислений

Необходимое количество бетона должно соответствовать параметру опалубки. Поэтому чтобы произвести расчет кубатуры бетона для забивки фундамента необходимо знать геометрические размеры формы. Вооружившись рулеткой замеряем уже поставленную форму, и опираемся на нужные параметры:

• ширину;
• высоту;
• длину.

Как показывает многолетняя строительная практика, опираясь в расчетах на уже готовую опалубку можно получить более точные вычисления, нежели руководствуясь сухими цифрами рабочих чертежей. К тому же производя повторные измерения можно выявить ошибки в монтаже формы для фундамента и вовремя их устранить.

В случае простых фигур формула расчета имеет следующий вид:

(Д х Ш) В = V

При выполнении подсчетов величины следует приводить в единую систему расчетов – см, м. В отношении бетона чаще всего используется параметр – м3, реже литры. При переводе единицы измерения между величинами используется пропорция: 1 м3 бетона = 1000 л. При этом плотность состава не оказывает влияния на количественные показатели. Смесь уплотненная, например, вибрацией, по своей кубатуре соответствует литражу, как и изготовленные по обычным технологиям материалы для бетонирования.

В случае строительства фундамента сложной конфигурации объект условно расчленяется на простые фигуры – параллелепипеды или иные простые элементы (круги, цилиндры и т.д.). Производится расчет для каждого элемента по отдельности, полученные значения суммируются.

Необходимость проведения и его условия

Подсчет необходим для выявления создаваемой нагрузки на 1 кв.м. грунта в соответствии с допустимыми показателями.

Грамотный сбор нагрузок – залог надежности основания

Успешная реализация названного мероприятия предусматривает необходимый учет следующих параметров:

• условия климата;
• тип почвы и его особенности;
• границы грунтовых вод;
• конструктивные особенности здания и количество используемого материала;
• планировку сооружения и вид кровельной системы.

С учетом всех перечисленных характеристик расчет основания и проверка соответствия выполняется после утверждения проекта сооружения.

Правила сборки

Параметры каркаса под ленточный фундамент определены, можно переходить к монтажным процессам. В первую очередь надо нарезать арматуру на элементы по длине. С вертикальными и поперечными ясно. На нашем примере это будет:

• вертикальные 90 см;
• поперечные 40 см.

Количество рассчитывается с учетом общей длины траншей. К примеру, длина выкопанных траншей под стенами равна 100 м, этот показатель надо разделить на шаг укладки арматуры. Если это 20 см, то 100/0,2=500 штук и того, и другого вида.

Что касается продольных прутьев, за основу берется параметр длины одного прута. Он равен 11,7 м, с учетом перехлеста вязания применяется величина 10 м. Поэтому в одном ряду продольных стержней: 100/10=10 штук. В случае с шагом 20 см рядов 5, плюс две решетки, получается, что потребуется для сборки каркаса: 10х5х2=100 штук арматурных прутов длиною 10 м.

Выводы

Сведем в таблицу полученные варианты расчета столбчатых фундаментов

Как видно, результаты по ручному расчету не сильно отличается от результатов ФОК Комплекс, но при ручном вычислении, мы я не проверял на продавливание, на ширину раскрытия трещин и т.д., а при необходимо посчитать большое количество фундаментов (столбчатых, ленточных, на свайном основании), ручной расчет становится громоздким. Ручной расчет я использую, если нет под рукой программ или необходимо проверить полученные результаты по программе. Использование бесплатных программ возможно, но желательно чтобы они выдавали развернутые результаты, а платные программы должны быть сертифицированными. На данные момент ФОК Комплекс помогает производить расчет фундаментов, сразу введя весь план фундаментов (разных типов), но и выдать чертежи.

Список использованной литературы

1. СП 22.13330.2012 «Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*» M., Стройиздат, 2011
2. М.Б.Берлинов, Б.А.Ягупов «Примеры расчеты оснований и фундаментов» M.,
3. Стройиздат, 1986