Расчет ленточного фундамента: сбор нагрузок и определение ширины

Виды ленточного фундамента по способу устройства

Как правильно определить расход материалов на фундамент – готовимся к выполнению расчетов

До начала строительных мероприятий важно правильно определить потребность в стройматериалах. Это позволит спланировать объем затрат и рационально использовать имеющиеся финансовые ресурсы

Так как возведению домов предшествует строительство основы, необходимо на начальном этапе рассчитать необходимый для заливки основания объем бетонной смеси. Для того чтобы выполнить расчет фундамента, калькулятор необходим.

Выполнить калькуляцию можно различным образом:

воспользовавшись готовой программой. Ускорить вычисления поможет размещенный на профессиональных сайтах калькулятор для расчета фундамента;
выполняя расчет вручную. Несложно, используя обычный калькулятор, рассчитать количество бетона на фундамент с высокой степенью точности.

Для этого необходимо выполнить ряд мероприятий:

провести геодезические изыскания. Они помогают определить уровень расположения грунтовых вод, характеристики почвы и глубину промерзания;
определить действующие на основу нагрузки. Поможет правильно и быстро рассчитать фундамент под дом калькулятор, размещенный на сайте.

тип сооружаемого основания. Профессиональная программа позволяет рассчитать ленточную основу, плитное основание и столбчатую конструкцию;
конструкцию фундаментной базы и ее размеры. Конфигурация и габариты зависят от особенностей здания, действующих нагрузок и характеристик почвы;
марку применяемого для заливки бетонного раствора. Она выбирается в зависимости от уровня механических нагрузок;
уровень промерзания почвы. Он определяется с учетом территориального расположения объекта строительства.

От полноты введенных данных зависит правильность подсчета раствора, а также расхода материалов.

Как рассчитать материалы на фундамент столбчатого типа

При строительстве столбчатой основы необходимо правильно выполнить расчет фундамента для дома.

Калькулятор, выполняющий расчет онлайн, обрабатывает следующие данные:

количество опорных колонн;
диаметр и высоту свай;
размеры находящейся в грунте расширенной части опоры;
габариты ростверка;
конфигурацию ростверковой конструкции;
марку используемой бетонной смеси.

Калькулятор бетона на фундамент в виде монолитной плиты

Планируя забетонировать монолитную плиту, застройщики сталкиваются с проблемой, как рассчитать количество бетона на фундамент.

Калькулятор позволяет быстро определить расход бетонной смеси после введения в соответствующие графы программы следующих параметров:

длины плитной основы;
ширины фундаментной плиты;
высоты железобетонной базы.

Выполняя вычисления вручную, можно пренебречь объемом, который занимает арматурный каркас. Необходимо просто перемножить размеры конструкции и получить ее объем, который примерно соответствует потребности в бетонном составе. Для получения точных значений необходимо использовать программные методы.

Ленточный фундамент.

Объем ленточного фундамента можно вычислить намного легче других, для этого нам нужно знать суммарную длину, высоту и ширину. Площадь опоры, влияет на ширину вычисленную в начале, но средняя ширина такого типа фундамента составляет около 40 сантиметров. Высоту так же возьмем из предыдущих расчетов, берем значение в 1,5 метра. Общую длина ленты вычисляем также как и периметр.

Для здания, имеющего размер 5 на 8 метра и имеющего одну стену длинной 5 метров, периметр равен 5+(8+5)*2=45 метра.

При ширине ленты 50 сантиметров количество бетона будет равно 0,5*45*1,5=33,75 м3.

Установка плит

Рассмотрим алгоритм действий устройства основания из плоских фундаментных железобетонных плит.

Подготовка

Необходимо выполнить определенные подготовительные работы. Плиту следует укладывать ровно, тщательно разровняв основание, удалив растительность. Под всю площадь возводимого здания готовится котлован, глубина которого достигает пятидесяти сантиметров (учитываются подушка и толщина плиты)

На дно засыпаются щебенка и песок слоем от пятнадцати до тридцати сантиметров, при этом принимается во внимание пучинистость почвы. Слои засыпаются высотой восемь – двенадцать сантиметров, выполняется тщательная трамбовка

Гидроизоляция и утепление

На подготовленную подушку укладываем слой гидроизоляционного материала. Чаще всего используют рубероид, из которого устраивают два – три слоя, оставляя нахлесты полос в пятнадцать – двадцать сантиметров.

По рулонному материалу устраивается теплоизоляционный слой. В качестве утеплителя рекомендуется использовать пенопластовые плиты или пенополипропилен. Главное достоинство этого материала – отличные теплоизоляционные показатели, повышенная устойчивость к негативному воздействию влаги и низких температурных режимов. Разрешается утеплительный слой выполнять из керамзита, насыпая десятисантиметровый слой.

Монтаж плит

Чтобы покрыть всю фундаментную поверхность, понадобится определенное количество готовых железобетонных плоских плит. Укладка их выполняется при помощи грузоподъемных механизмов максимально близко друг к другу. Параметры толщины изделий определяются с учетом предполагаемых нагрузочных усилий, создаваемых будущим объектом.

Под легкие хозяйственные постройки достаточно уложить плиты стандартных размеров, толщина которых варьируется в пределах двенадцати – пятнадцати сантиметров. Под наиболее тяжелые объекты используют плиты от двадцати пяти доя тридцати сантиметров толщиной. Стальные стержни уложенных изделий стыкуются, чтобы создать общую армирующую систему. Поверхность уложенных плит тщательно выравнивается относительно каждого элемента.

Бетонирование

На стыковочных участках уложенных плит имеются зазоры, которые следует заделать раствором из песка и цемента. Для приготовления смеси используют цементный материал марки м 300 и выше и песок, взятые в пропорциональном соотношении «один к трем». Как только раствор высохнет, по всей фундаментной поверхности устраивается выравнивающая стяжка.

Для ее выполнения используют аналогичную растворную смесь, заливая слой от трех до пяти сантиметров толщиной. Основная цель – формирование идеально гладкой поверхности, для чего придется во время работы использовать строительный уровень для контроля и правило, которым необходимо выравнивать поверхность.

Очередной этап заключается в правильном высыхании залитой стяжки, исключающим появление на поверхности трещин. Чтобы материал не давал резкую усадку, поверхностный слой периодически увлажняется на протяжении восьми – десяти дней. Чтобы влага сохранялась дольше, стяжку рекомендуется накрывать полиэтиленовым материалом.

3.6 Расчет ленточного внецентренно-нагруженного фундамента под наружную стену в бесподвальной части здания

3.6.1 Выбор глубины заложения подошвы фундамента

Рис. 3.21 Расчетная схема ленточного внецентренно-нагруженного фундамента

1) Определяем расчетную глубину сезонного промерзания грунтов:

2) Проверяем условие :

3.6.2 Подбор площади подошвы фундамента

1) Определяем требуемую площадь подошвы фундамента:

2) ;

3) Определяем требуемые размеры подошвы фундамента:

4) Уточняем размеры фундамента и его марку:

5) Определяем расчетное сопротивление грунтов основания:

6) Определяем среднее давление, действующее под подошвой фундамента:

7) Проверяем условие :

Так как условие не выполняется и размеры фундамента велики, то увеличиваем глубину заложения.

8) Уточняем размеры фундамента:

9) Определяем расчетное сопротивление грунтов основания:

10) Определяем среднее давление, действующее под подошвой фундамента:

11) Проверяем условие :

Условие выполняется, следовательно размеры фундамента достаточны.

12) Проверяем экономичность принятого решения:

Фундамент запроектирован экономично.

Находим расчетное сопротивление грунта

Находим расчетное сопротивление грунта основания с учетом принятой глубины заложения и ширины подошвы фундамента по формуле (7) СНиП 2.02.01-83*:

R = (γ_c₁γ_c₂/ k) (M_g k_z b γ_II + M_q d_l γ_II +( M_q -1) d_b γ_II +M_c c_II) (кПа)

где:

γ_c1γ_c2— коэффициенты условий работы, принимаемые по таб.3 СНиП 2.02.01-83*;

k — коэффициент, принимаемый равным: к =1, если прочностные характеристики грунта (j , с) определены непосредственными испытаниями;

k =1,1, если они приняты по таб.1-3 приложения 1 СНиП 2.02.01-83*;

M_g, M_q , Mc — коэффициенты, принимаемые по таб.4 СНиП 2.02.01-83*;

k_z — коэффициент, принимаемый равным:

при b < 10м k_z = 1;

при b > 10м k_z = (z/ b) + 0,2;

b — ширина подошвы фундамента, м;

γ_II — осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии грунтовых вод определяется с учетом взвешивающего свойства воды), кН/м ;

γ_II — то же, залегающих выше подошвы;

c_II — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

d_l — глубина заложения фундамента, м;

d_b — глубина подвала.

Нормативная документация

Советуем ознакомиться с официальными документами, в которых раскрываются все секреты опалубочных работ. Так, вы можете посмотреть СНиП 3.03.01-87, где узнаете много интересного, в частности, что ему на смену пришел ГОСТ Р 52086-2003. Одно будет цеплять другое, и вскоре расчеты опалубки фундамента покажутся вам сложнее, чем проведение расчетов фундамента. По этой причине мы приводим в статье достаточно простую методику вычисления параметров опалубки – не одно основание дома было залито бетоном, и рассчитанная по такой методике опалубка прекрасно выдержала нагрузку от бетонной смеси.

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.

Исходные данные:

размер дома в плане – 10 м х 10 м. Площадь застройки – 100 м2;
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/м3;
кровля из шифера – 40 кг/м2;
перекрытие из железобетонных плит – 500 кг/м2;
глубина промерзания почвы – 700 мм;
уровень грунтовых вод – 2,2 м;
грунтовое основание – сухой суглинок средней плотности с расчётным сопротивлением 2 кг/см2;
снеговая нагрузка – 50 кг/м2;
полезная нагрузка – 20 кг/м2.

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 м2х1,1х40 кг/м2 = 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 м3. 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 м2. Соответственно нагрузка от плит перекрытий будет равна: 200 м2 х 500 кг/м2 = 100000 кг.

Снеговая нагрузка

Для расчёта снеговой нагрузки берут общую площадь кровли дома – 100 х 1,1 = 110 м2. Снеговая нагрузка составит: 110 м2 х 50 кг/м2 = 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/м2.

Расчёт полезной нагрузки производят на основе среднего показателя – 20 кг/м2. Вес составит: 100 м2 х 20 кг/м2 = 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/см2 = 95 400 см2. То есть минимальная допустимая площадь подошвы основания дома будет равняться 10 м2.

Общая опорная площадь кирпичных стен определяется произведением длины в плане несущих стен на их толщину: 48,75 м х 0,25 м= 12,18 м2.

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 м3.. С учётом непредвиденных потерь потребность в бетоне составит 17,3 м3.

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.

Общие сведения по результатам расчетов

Общая длина ростверка
— Периметр фундамента, с учетом длины внутренних перегородок.
Площадь подошвы ростверка
— Соответствует размерам необходимой гидроизоляции.
Площадь внешней боковой поверхности ростверка
— Соответствует площади необходимого утеплителя для внешней стороны фундамента.
Общий Объем бетона для ростверка и столбов
— Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.
Вес бетона
— Указан примерный вес бетона по средней плотности.
Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов
— Нагрузка на почву от веса фундамента в местах основания столбов/свай.
Минимальный диаметр продольных стержней арматуры
— Минимальный диаметр по СНиП, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения ленты.
Минимальное кол-во рядов арматуры ростверка в верхнем и нижнем поясах
— Минимальное количество рядов продольных стержней в каждом поясе, для предотвращения деформации ленты под действием сил сжатия и растяжения.
Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов)
— Минимальный диаметр поперечных и вертикальных стержней арматуры (хомутов) по СНиП.
Минимальное кол-во вертикальных стержней арматуры для столбов
— Количество вертикальных стержней арматуры на каждый столб/сваю.
Минимальный диаметр арматуры столбов
— Минимальный диаметр вертикальных стержней для столбов/свай.
Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов) для ростверка
— Шаг хомутов, необходимых для предотвращения сдвигов арматурного каркаса при заливке бетона.
Величина нахлеста арматуры
— При креплении отрезков стержней внахлест.
Общая длина арматуры
— Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.
Общий вес арматуры
— Вес арматурного каркаса.
Толщина доски опалубки
— Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.
Кол-во досок для опалубки
— Количество материала для опалубки заданного размера.

Расчет фундамента – postroimka-dom.ru

Одним из важнейших и сложнейших этапов постройки дома своими руками является расчет фундамента. Чтобы правильно его провести, нужно точно знать из чего будет строиться дом, т.е. иметь проект на руках.

Расчет ленточного фундамента

Одним из самых распространенных фундаментов в самостоятельной застройке является ленточный фундамент. Поэтому проведем расчеты на основе таких вводных данных:

• Фундамент ленточный монолитный на основе гранитной крошки, его сечение представлено на рисунке.

• Расчетные размеры дома 12*6 м.

• Стены из газобетонного блока плотностью 600 кгс/м3 и толщиной 40 см.

• Два полных этажа с междуэтажным перекрытием из ж/б плиты.

• Крыша скатная с уклоном 45 градусов из черепицы и деревянных лаг.

• Грунт – глина.

Так как лаги укладываются на минимальный пролет стен, то основная нагрузка ляжет на фундамент со стороной в 12 м. Нужно провести расчет общей нагрузки на подошву фундамента, для этого нужно учесть нагрузку: снега, материалов кровли, перекрытия и стен, плюс самого фундамента.

Расчет снеговой нагрузки на фундамент:

Определяем общую площадь кровли равную произведению двойной длины скатов на размер карниза кровли. Длина ската=6 м/2=3 м, 3 м/cos45=4,29 м. А общая площадь=2*4,29=8,58 м, 8,58*12=103 м2.

Нагрузочная площадь кровли на 1 м сильно нагруженной длины фундамента равна: 103/(12+12)=4,3 м2/п.м (погонный метр фундамента).

Удельную снеговую нагрузку возьмем условно (среднее значение) из таблицы – 100 кгс/м2.

Получается снеговая нагрузка на фундамент: 4,3*100=430 кгс/п.м.

Расчет нагрузки от крыши

Она определяется нагрузкой 1 м2 горизонтальной проекции крыши. Согласно таблице выбираем крышу из черепицы под углом 45 градусов, проекция равна 3м2/п.м фундамента.

Расчет получается такой – 3 м2/п.м*80 кгс/м2=240 кгс/п.м.

Нагрузка перекрытий на фундамент

Используя табличные значения рассчитаем:

Грузовая площадь будет приходиться на боковые стороны фундамента, т.к. перекрытия лежат и нагружают только боковые стороны. В нашем случае нагрузочная площадь перекрытия равна: 12 м*6 м=72 м2; 72 м2/ (12 м+12 м)= 3 м2/п.м.

Для железобетонного междуэтажного перекрытия нагрузка будет составлять: 500 кгс/м2*3 м2/п.м= 1500 кгс/п.м.

Нагрузка для деревянного перекрытия кровли: 200 кгс/м2*3 м2/п.м= 600 кгс.

Общая нагрузка: 1500+600=2100 кгс/п.м.

Расчет нагрузки от наружных стен

Так как у нас по проекту два этажа, то высоту стены принимаем 6м. Ширина дана – 0,4 м. Используем данные из таблицы для расчетов: 6 м*0,4 м*1 м*600 кгс/м3= 1440 кгс/п.м.

Расчет нагрузки фундамента на подошву

Используя данные размеры фундамента и данные плотности примененного материала, получается: объем погонного метра фундамента – (0,4+0,5)/2*1*1=0,45 м3; а нагрузка будет составлять – 0,45*2300=1035 кгс/п.м.

Рассчитаем общую нагрузку на 1 погонный метр фундамента

Она составит: 430+240+2100+1440+1035=5245 кгс, что соответствует нормальным техническим условиям для глинистых грунтов. Объяснение:

• Опорная площадь фундамента – 50 см*100 см=5000 см2.

• Давление на грунт составит – 5245/5000=1,05 кгс/см2.

• А расчетное сопротивление грунта составляет 1,5 кгс/см2, т.е. сопротивление грунта выше расчетного давления, что обозначает отсутствие проседания.

Расчет столбчатого фундамента

Для сравнения приведем расчет столбчатого фундамента (несущей способности) из железобетонного материала. Конструкция дома остается прежней, меняем только фундамент.

Условно возьмем параметры столбов:

• Верхнее сечение столба – 40*40 см.

• Подошва столба – 80*80. Площадь увеличена для лучшего восприятия нагрузок и уменьшения выдавливания столбов грунтом в период заморозки-разморозки.

• Расстояние между столбами около 2 м.

Рассчитаем общую нагрузку конструкции, действующую на грунт без учета веса фундамента: 5245-1035=4210 кгс.

Так как столбы у нас расположены через 2 м (а не через 1м), то общую нагрузку удваиваем: 4210*2=8420 кгс.

Теперь нужно добавить вес фундаментного столба. Его объем составляет 0,25 м3, а расчетная нагрузка его составит: 0,25*2500=625 кгс.

Узнаем общую нагрузку на один столб: 8420+625=9045 кгс.

Посчитаем опорную площадь одного столба: 80 см*80 см=6400 см2.

Сопротивление грунта мы принимали 1,5 кгс/см2, а предельные нагрузки фундамента тогда будут составлять: 6400*1,5=9600 кгс, что больше рассчитанной нагрузки (9045 кгс).

Это обозначает, что такой фундамент успешно выдержит нагрузки. А вот расходы на него по сравнению с ленточным фундаментом на много меньше: начиная с земляных работ, заканчивая расходом бетона.

3 этап – разметка под фундамент

Точная разметка является залогом правильной заливки фундаментной ленты и гарантирует соблюдение технологии строительства дома.

Как правильно разметить фундамент?

аналогичным образом формируется внутренний контур здания. Расстояние между бечевками равно ширине ленты фундамента; на первый колышек наматывается бечевка, которая натягивается на второй колышек и далее по порядку. Таким образом образовывается внешний контур будущего строения; определить оси здания. Ось – это центральная линия, от которой будет вестись дальнейшая разметка; очистить часть участка, предназначенного для строительства, от мусора, посторонних предметов, деревьев, кустарников и т.п.; удалить часть грунта. Мастера рекомендуют снять 100-150 мм. грунта, чтобы более точно наносить разметку. Отсутствие грунта исключает рост растений, которые, во-первых, могут мешать работе, а во-вторых, спровоцировать биологическую активность в подпольном пространстве. Кроме того, таким образом можно выровнять незначительные неровности участка. Пользователи обычно этот этап игнорируют, предпочитая наносить разметку непосредственно на плодородный слой почвы; определить место нахождение углов. Углы обозначаются колышками или кусками арматуры

Важно установить их правильно, для чего используется отвес; проверить величину углов. За исключением эркеров, углы дома обычно имеют угол в 90 градусов

Если углы правильные, то диагонали прямоугольников должны быть равными; выполнить разметку внутренних несущих стен, опор под тяжелые конструкции (например, колонны), крыльцо, веранду и т.п

Примечание. При использовании строительной техники допускается нанесение разметки песком. Однако работа требует внимательности, т.к. такую разметку легко искривить, затоптать и т.п.

Расчет толщины плиты

Расчет выполняется по СП «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» и по руководству «Руководство по проектированию плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа» в два этапа:

сбор нагрузок;
расчет по несущей способности.

Сбор нагрузок включает в себя проведение работ по вычислению общей массы дома с учетом веса снегового покрова, мебели, оборудования и людей. Значения для домов из различных материалов можно взять из таблицы.

Тип нагрузки	Значение	Коэффициент надежности
Стены и перегородки
Кирпич 640 мм	1150 кг/м2	1,2
Кирпич 510 мм	920 кг/м2
Кирпич 380 мм с утеплением 150 мм	690 кг/м2
Брус 200 мм	160 кг/м2	1,1
Брус 150 мм	120 кг/м2
Каркасные 150 мм с утеплителем	50 кг/м2
Перегородки гипсокартонные 80 мм	30-35 кг/м2	1,2
Перегородки кирпичные 120 мм	220 кг/м2
Перекрытия
Железобетонные 220 мм с цементно-песчаной стяжкой 30 мм	625 кг/м2	1,2 — для сборных и 1,3 — для монолита
Деревянные по балкам	150 кг/м2	1,1
Крыша по деревянным стропилам
С металлическим покрытием	60 кг/м2	1,1
С керамическим покрытием	120 кг/м2
С битумным покрытием	70 кг/м2
Временные нагрузки
Полезная для жилых зданий	150 кг/м2	1,2
Снеговая	В зависимости от района строительства по п. 10.1 СП «Нагрузки и воздействия». Снеговой район определяется по СНиП «строительная климатология».	1,4

Кроме этого, каждую нагрузку необходимо умножить на коэффициент надежности. Он необходим для обеспечения запаса по несущей способности конструкции из бетона и предотвращения проблем при незначительных ошибках строителей или изменениях условий эксплуатации (например, смена назначения здания). Все коэффициенты принимаются по СП «Нагрузки и воздействия».

Для различных нагрузок, коэффициент отличается и находится в пределах 1,05-1,4. Точные значения также приведены в таблице. Для фундамента из бетона по монолитной технологии принимают коэффициент 1,3.

Общую площадь всех конструкций умножают на массу, приведенную в таблице и коэффициент, после чего, складывая, получают суммарный вес дома без учета фундаментов.

Основная формула для вычислений имеет следующий вид:

P1= M1/S,

где P1 -удельная нагрузка на грунт без учета фундамента, M1 — суммарная нагрузка от дома, полученная при сборе нагрузок, S — площадь плиты из бетона.

Далее необходимо рассчитать разницу (Δ) между полученным значением и числом, приведенным в таблице выше, в зависимости от типа грунта.

Δ=P-P1,

где P — табличное значение несущей способности грунта.

M2 = Δ*S,

где М2 — требуемая масса фундамента (больше этой массы строить фундамент нельзя), S — площадь плиты из бетона.

Следующая формула:

t = (М2/2500)/S,

где t — толщина заливки бетона, а 2500 кг/м3 — плотность одного кубического метра железобетонного фундамента.

Далее толщина округляется до ближайшей большей и меньшей величины кратной 5 см. После выполняется проверка, при которой разница между расчетным и оптимальным давлением на грунт не должна превышать 25% в любую сторону.

Помимо толщины потребуется подобрать подходящий диаметр армирования, а также выполнить расчет количества арматуры для бетона.

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.

Для исследования почвы проводят осмотр стенок шурфа

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.

Выбор фундамента по заглублению зависит от УГВ

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

Тип основания	Максимальная несущая способность в кг/см2
Галька с примесью глины	4,50
Гравийный	4,00
Песок крупной фракции	6,00
Песок средней фракции	5,00
Песок мелкой фракции	4,00
Песок пылеватой фракции	2,00
Суглинок или супесь	3,50
Глинистый	6,00
Просадочный	1,50
Насыпной с уплотнением	1,50
Насыпной без уплотнения	1,50

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.

Тип грунта

Перед тем как рассчитать фундамент под собственный дом, надо определиться с тремя позициями, которые будут влиять на возведения фундаментной конструкции.

Тип грунта.
Уровень залегания грунтовых вод.
Уровень промерзания почвы.

Что касается первой позиции, то самостоятельно это сделать не так просто, если нет явных видимых факторов. К примеру, песчаный грунт определяется зрительно. Но можно определить плотный грунт или мягкий. Для этого берется небольшое количество почвы, которая разбавляется водой. После чего землю раскатывают в руках в колбаску. Попробуйте ее свернуть в кольцо. Если получилось, то грунт глинистый прочный, не получилось – грунт мягкий.

Но лучше обратиться в бюро геологических изысканий. Вам там могут дать информацию или помочь провести исследования грунта. Почву необходимо взять на анализы, сделав бурение на необходимую глубину. Точно таким же способом определяется уровень грунтовых вод.

И третья позиция – это параметр, который можно определить из таблиц. Одна из них ниже.

Для чего необходимы эти параметры при расчете фундамента ленточного типа? Чем прочнее почва на территории строительного участка, тем меньших размеров в глубину можно закладывать фундамент. Чем глубже промерзание грунта, тем больше высота конструкции. С грунтовыми водами все сложнее, потому что их негативное воздействие на фундамент быстро выводит его из строя. Поэтому водоотведением надо заниматься обязательно, если к этому есть предпосылки.

В чем суть такого расчета?

Таблица с указанием сопротивления грунтов для расчета нагрузки на фундамент, которую часто используют онлайн калькуляторы

Всем известен тот факт, что основную нагрузку на грунт создает не фундамент, а сам дом, ведь даже монолитная железобетонная плита может весить в минимум полтора-два раза меньше, чем несущие стены и перекрытия здания в целом. Также и само основание имеет способность воздействовать на грунт за счет не только своей массы, но и сопротивления вертикальным и горизонтальным подвижкам почвы.

Также здесь всегда учитывается сопротивление давлению грунтовых и дождевых вод, с которым вода давит на боковые стенки основания и хочет сдвинуть его со своего места. Поэтому, расчет нагрузки на любое основание – это сбор всех основных данных, связанных с конкретным зданием, а также выбор оптимального по техническим данным фундамента. Условно, нагрузка на фундамент – это сбор и сумма следующих показателей:

масса самого здания;
масса будущего фундамента и его тип;
прочность и несущие свойства грунта;
климатические характеристики территории и строение почвы;
масса используемых строительных материалов.

Если проанализировать все такие факторы, тогда станет понятно, что проект будущего фундамента возможен только после длительных расчетов. И в них неизбежно будут учтены все перечисленные выше показатели. Только тогда получится правильно подобрать и рассчитать фундамент, способный выдержать длительные нагрузки и прослужить десятилетия без реконструкции.

Нагрузки

Расчет нагрузки требуется для того, чтобы определить глубину залегания фундамента. Для этого потребуются следующие данные:

глубина залегания грунтовых вод
тип почвы
материал стен дома
глубина промерзания грунта
этажность
вес кровли

Все технические параметры имеются в специальных таблицах.

Высота фундамента должна быть ниже средней глубины промерзания грунта. Исключения представлены в таблице:

При двухскатной крыше нагрузка идет на две стороны фундамента.

Снеговая нагрузка также идет в первую очередь через кровлю, так что падает на те же стороны фундамента, что и нагрузка крыши.

При вычислении нагрузки стен на фундамент нужно умножить их удельный вес на объем.

По всем этим таблицам следует определить расчетную нагрузку на фундамент. Для тех сторон, на которые опирается крыша, это значение будет больше. Полученное значение сравнивают с нормативами СНиПа. Нагрузка должна быть в пределах допустимых норм.

При глубине промерзания 0,7 м и глубине грунтовых вод 2,2 м ленточный фундамент делают высотой в 1 м.

Рассчитать ленточный фундамент своими руками