Расчет несущей способности фундамента
Обновлено: 04.05.2024
Расчет ленточного фундамента – Онлайн калькулятор
Калькулятор ленточного фундамента для дома: расчет бетона, арматуры, опалубки. Проектирование фундамента, чертежи и 3D-модель.
Все калькуляторы Также можно рассчитать Ошибка расчёта Пожалуйста, проверьте правильность введённых данных Калькулятор будет доступен после внесения изменений в соответствующие параметры.Скрытые чертежи и размеры доступны после оплаты доступа
Получить доступ Выберите проекцию: Расстояние: 0 Результаты расчета Давление фундамента на основание: 113.08 кПа Максимальное допустимое давление (указанное в начальных условиях): 174 кПа Заданная ширина: 60 мм Рекомендуемая ширина: 40 мм Высота: 50 мм Глубина заложения: 70 мм Общая длина ленты (периметр): 4560 мм Весь объем: 32.832 м³ Полный вес: 78.92 тонн Площадь основания: 27.36 м² Площадь сечения: 0.72 м² Общая площадь сечения продольной арматуры: 10.179000 см² Процентное соотношение площади сечения продольной арматуры к поперечному сечению фундаментной ленты: 0.141375 % Материалы конструкции Марка бетона: M300 Объем бетона: 32.744 м³ Масса бетона: 78.23 тонн Диаметр прутов: 1.2 мм Общая длина: 77724 мм Общий объем: 0.088 м³ Общий вес: 690.19 кг Диаметр: 1.2 мм Общая длина: 42948 мм Общий объем: 0.049 м³ Общий вес: 381.38 кг Диаметр: 1.2 мм Количество: 184 шт Длина одного прута: 109.5 мм Общая длина: 20148 мм Диаметр: 1.2 мм Количество: 276 шт Длина одного прута: 53 мм Общая длина: 14628 мм Отрезок для связки одного узла: 10.97 мм Длина проволоки необходимая на весь фундамент.: 5441.08 мм Площадь плиты: 144 м² Объем всей плиты: 14.4 м³ Общий вес плиты: 36.58 тонн Объем бетона: 14.111 м³ Вес бетона: 34.32 тонн Диаметр прутов арматуры: 0.8 мм Общая длина всей арматуры: 573600 мм Вес арматуры: 2.27 тонн Объем арматуры: 0.289 м³ Отрезок проволоки для связки одного узла: 8.11 мм Длина проволоки необходимая на всю плиту: 463438.33 мм Толщина слоя: 30 мм Занимаемый объем после трамбовки в траншее фундамента: 8.208 м³ Объем песка на доставку (не утрамбованный песок): 13.899 м³ Вес песка: 20.85 тонн Занимаемый объем после трамбовки в фундаменте: 58.32 м³ Объем песка на доставку (не утрамбованный песок): 98.755 м³ Вес песка: 148.13 тонн Объем работ под траншею ленты фундамента: 21.888 м³ Указанные «Размеры» Полный вес: 200 тонн Максимально допустимое давление: 174 кПа Ширина основания: 60 мм Высота: 50 мм Глубина заложения: 70 мм Марка бетона: M300 Диаметр прутов: 1.2 мм Количество горизонтальных рядов: 3 шт Количество прутов в одном горизонтальном ряду: 3 шт Расстояние между вертикальными поддерживающими арматурами: 50 мм Запас арматуры вниз от основного каркаса (для "забивки" в грунт): 0 мм Толщина слоя: 30 мм Толщина: 10 мм Длина стороны арматурной сетки: 5 мм Диаметр прутов арматуры: 0.8 мм Марка бетона: M200 Выберите способ сохранения
Калькулятор ленточного фундамента
Грамотно спроектированный и построенный фундамент гарантирует долговечную эксплуатацию любого здания и сооружения. Сегодня существует несколько популярных типов оснований, но самым востребованным из всех безусловно является ленточный. Для его создания не требуется специальное оборудование, а технология монтажа проста, как два пальца – каждый в состоянии построить ленточный фундамент своими руками.
Сервис KALK.PRO предлагает вам выполнить расчет ленточного фундамента с помощью онлайн-калькулятора. Он предназначен для расчета количества и объема материалов, подбора оптимальной толщины ленты, определения допустимой нагрузки на грунт и многого другого. Для наглядности программа выводит динамические чертежи и 3D-модель, которые изменяются в зависимости от выбираемых параметров и задаваемых значений.
Калькулятор позволяет рассчитать МЗЛФ, стандартный или углубленный фундамент монолитного типа – методика вычисления во всех случаях ничем не отличается. Для удобства пользователей, в алгоритм программы заложен расчет арматуры и расчет бетона для ленточного фундамента. В скором времени планируется добавить опалубку.
Инструкция
Наш сервис позволяет рассчитать ленточночный фундамент под дом максимально точно, однако достоверность этих расчетов напрямую зависит, от того какие параметры вы заполните в поля калькулятора. Специально для исключения подобных недоразумений, было записано обучающее видео с подробным пояснением всех элементов калькулятора ленточного фундамента и используемых величин. Смотрите инструкцию и задавайте свои вопросы в комментариях, если требуется уточнение.
Для тех, у кого нет возможности просмотреть видео со звуком или есть проблемы с воспроизведением видео, мы подготовили укороченную текстовую версию примера расчета ленточного фундамента на нашем сервисе. Читайте чуть ниже.
Заполняйте поля калькулятора ВНИМАТЕЛЬНО, так как любая, даже незначительная ошибка может стоить потраченного времени и средств.
Обзор интерфейса
Интерфейс калькулятора расчета ленточного фундамента должен быть интуитивно понятен большинству пользователей, так как выполнен достаточно просто.
Основная часть программы подразделяется на несколько крупных элементов:
- Вводный блок с начальными данными и упрощенной схемой.
- Подробный чертеж ленточного фундамента, который отрисовывается на основании первого пункта.
- Интерактивная 3D-модель, которая позволяет посмотреть все элементы конструкции в трехмерном пространстве.
- Результаты расчета (материалы, величины, допустимые значения…).
Схема
Исходя из плана вашего дома, вы начинаете визуализировать устройство монолитного ленточного фундамента. С помощью конфигуратора, задайте необходимое количество лент и их расположение.
Сервис ограничивает максимально возможное количество осей по горизонтали и по вертикали. Вы можете задать не более 2 дополнительных линии по каждому направлению, т.е. в сумме не больше 8 осей.
Для того чтобы добавить параллельные горизонтальные (буквенные) оси, выберите в первом пункте AD0 необходимое количество (1 или 2). Новые прямые расположатся между осями AD и будут называться B и С.
Вертикальные оси (цифровые) добавляются не на всю длину ленточного фундамента, а конкретно к каждой секции AB, BC или CD.
Для того чтобы сместить секцию, заполните поле «Смещение стороны». Подробнее об этом смотрите ниже, где разбирается практический пример.
Пример 1.
Для того чтобы получить квадратный монолитный ленточный фундамент для дома, разделенный на 9 равных блоков, вам нужно:
- добавить две оси в пункте AD0;
- добавить две оси в пункте AB0;
- добавить две оси в пункте BC0;
- добавить две оси в пункте CD0.
Пример 2.
У вас нестандартный фундамент, который разделен на 6 неравнозначных секций. Блок AB разбит на три части, блок BC на две, а CD не разбит.
- добавить две оси в пункте AD0;
- добавить две оси в пункте AB0;
- добавить одну ось в пункте BC0;
- в пункте CD0 оставить ноль.
Таким образом, «играясь» значениями, вы можете сделать схематичный чертеж фундамента с любыми видами секций. Также, для вашего удобства есть возможность повернуть чертеж (на 90, 180 или 270 градусов), выбрать его цвет, включить сетку и показывать ли направляющие линии.
Характеристики фундамента
Теперь нам необходимо указать размеры сторон, ширину ленты, высоту и глубину заложения ленточного фундамента, а также используемую марку бетона.
Заполнение полей с размерами сторон, не должно вызвать сложностей – все наглядно проиллюстрировано на чертеже ленточного фундамента.
Высота ленты рассчитывается индивидуально, в зависимости от ваших предпочтений, высоты цоколя или по другим причинам. Стандартная величина 40-50 см.
Глубина заложения фундамента высчитывается на отдельном калькуляторе, который расположен на нашем сайте. Перейти на него вы можете по ссылке в самом калькуляторе или щелкнув тут: определение глубины заложения фундамента.
Немного теории. Строительство ленточного фундамента на сильнопучинистых грунтах при высоком уровне грунтовых вод, возможно только при условии заглублении ленты на 30 и более сантиметров ниже уровня промерзания, т.е. у вас получится заглубленное основание. В этом случае силы морозного пучения оказывают воздействие не по вертикали, а по касательной, тем самым значительно сокращая разрушительный эффект. Для всех остальных ситуаций, когда грунт не подвержен сильному пучению, есть смысл использовать мелкозаглубленный (незаглубленный) ленточный фундамент, как наиболее выгодный и простой в монтаже.
Ширина ленты подбирается на основании типа подстилающего грунта, на котором предполагается строительство и массы вышележащей конструкции. Смысл заключается в соблюдении баланса между давлением сооружения на грунт и максимально допустимым давлением, которое грунт может выдержать. Для большинства случаев в частном строительстве действует правило, что ширина ленты должна быть больше толщины стены на 10 см. Однако если калькулятор выдаст предупреждение, что эти значения для вас недопустимы – используйте рекомендуемую величину, которую он вам предложит.
Расчет бетона на ленточный фундамент – Калькулятор
Для возведения основания, рекомендуется использовать только высокопрочные растворы бетона марки М300 и выше. Использование смеси меньшей прочности, может привести к деформациям и разрушению конструкции – экономия средств на более дешевых материалах в данном случае неуместна. Заполните соответствующие поля в калькуляторе для выполнения надежного расчета бетона.
Выполнить приблизительный расчет нагрузки на ленточный фундамент на основании массы коробки дома, можно на специальном калькуляторе строительных блоков. Для получения более точного значения, прибавьте 10-15% для учета веса кровли, снеговой и ветровой нагрузки. На странице расчета сопротивления грунта основания узнайте максимально допустимую нагрузку на подстилающую поверхность.
Подсыпка
Подсыпка фундамента обеспечивает надежность и долговечность всей конструкции дома в целом. В большинстве случаев используется подушка из песка, щебня или ПГС. Наш калькулятор по умолчанию считает, что вы будете применять песок. В зависимости от типа грунта толщина подушки должна быть от 30 до 60 см.
Расчет арматуры для ленточного фундамента
Создание надежного основания невозможно без изготовления качественного арматурного каркаса, поэтому важно выполнить правильный расчет армирования для ленточного фундамента. Выберите предполагаемый диаметр стержней, количество горизонтальных рядов, прутков и шаг между вертикальными рядами. Если вы планируете углублять арматуру в землю, укажите это в соответствующем поле.
Если вы не знаете или не уверены, как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента, следует обратиться к определенным нормам, которые изложены в СНиП 52-01-2003 (СП 63.13330.2010), в частности, особое внимание следует уделить параграфу «Конструктивные требования»:
- пункт 7.3.4 – минимальное расстояние между стержнями арматуры следует принимать в зависимости от диаметра арматуры, но не менее 25 мм;
- пункт 7.3.6 – расстояние между стержнями продольной арматуры следует принимать не более двукратной высоты сечения элемента и не более 400 мм, и чем больше нагрузка на основание, тем меньше оно будет, но не менее 100 мм;
- пункт 7.3.7 – поперечную арматуру следует устанавливать с шагом не более половины рабочей высоты сечения элемента и не более 300 мм.
Соблюдая эти правила, вы можете быть уверены, что выполняете правильную укладку арматуры в ленточный фундамент. Данные правила действуют для частного строительства, но для более сложных конструкции, существуют определенные поправки и примечания с которыми необходимо ознакомиться более подробно.
Вы также можете поставить галочку, чтобы армирование отрисовалось на 3D-модели. В данном случае расчет программы может занять до 5 минут, в зависимости от производительности вашего устройства. Даже если браузер предлагает закрыть страницу, дождитесь окончания операции!
Монолитная плита на ленточном фундаменте
Ленточный фундамент с монолитной плитой пола является отличным решением, если вы хотите обезопасить свой дом от вредителей (грызунов, насекомых), а также опасаетесь преждевременного разрушения деревянного перекрытия, в следствие повышенной влажности, или деформации пола, при заливке бетона в отдельные ячейки между лентами. Бетонное перекрытие отлично подойдет, как для легких домов из пеноблоков и газобетона, так и для тяжелых – из кирпича и камня.
Укажите в программе желаемую толщину плиты, сторону арматурной сетки (сторону квадратной ячейки), диаметр арматуры и марку бетона (М200 и более).
Как только заполните все поле, нажмите кнопку «Рассчитать»!
Чертеж ленточного фундамента
После того, как калькулятор произведет необходимые расчеты, вам будет доступен чертеж фундамента и трехмерная модель конструкции.
План – это вид сверху на ваше основание с указанием линейных размеров. Это ваш главный ориентир при строительстве, он позволяет получить в упрощенном виде отчетливое представление, что от вас требуется и к чему стоит стремиться.
Вид в 3D наглядно демонстрирует вид будущего фундамента. Визуализация помогает оценить проект в реальных пропорциях, увидеть плюсы и минусы предполагаемой конструкции и принять окончательное решение — это то, что вам нужно или нет. Вы можете рассмотреть на нем поверхность земли, песчаную подушку, естественно, сам фундамент и кладку арматуры. Все элементы интерактивны и строятся на основании указанных данных.
Результаты расчета
Наш сервис рассчитывает все необходимые параметры, которые могут быть использованы при строительстве фундамента. Рассмотрим некоторые из них наиболее подробно.
Фундамент
Давление фундамента на основание грунта не должно превышать максимально допустимое.
В случае,если ширина ленты фундамента была подобрана неверно, результат будет подсвечиваться красным цветом. Это означает, что конструкция здания слишком массивна, и лента будет прорезать грунт, до тех пор, пока не встретит препятствие. Если же вы указали все правильно, то вы увидите зеленую подсветку.
Рекомендуемая ширина фундамента – наиболее оптимальная величина, с точки зрения искусственного интеллекта, при заданных условиях типа грунта и возможных нагрузок на него.
Согласно СП 52-101-2003, процентное соотношение площади сечения продольной арматуры к поперечному сечению фундаментной плиты (коэффициент армирования) для бетонных конструкций, должен быть не менее 0,025%. Если ваше значение меньше нормативного, стоит увеличить количество вертикальных и горизонтальных рядов.
Материалы
В этом блоке выводятся все материалы и их количество (размерные величины), которые потребуются при строительстве ленточного фундамента и сопутствующих элементов. Например, вы можете узнать:
- объем и массу бетона фундамента;
- общую длину стержней арматуры и их количество;
- сколько потребуется вязальной проволоки;
- что потребуется для отливки монолитной плиты на ленту;
- как много нужно заказать песка под фундамент и под бетонную стяжку;
С остальными элементами, можно ознакомиться непосредственно в самом интерфейсе.
Попробуйте калькулятор МЗЛФ и оцените все преимущества работы с нашим сервисом.
Расчет ленточного фундамента – Пример
Справочная теоретическая информация помогает понять некоторые спорные моменты, однако все становится намного очевиднее, когда разбираешь реальную практическую ситуацию.
Мы выбрали из интернета случайную схему одноэтажного дома и на ее основании выполнили расчет ленточного фундамента на нашем калькуляторе. Все начальные условия представлены на изображении. Длины сторон указаны в миллиметрах, но мы для удобства будем записывать в сантиметрах.
Построим упрощенную схему с помощью блока "Ориентация".
Перенесем все размеры с рисунка в калькулятор и предположим, что ширина ленты будет равна 40 см.
Для того чтобы получить отступ слева для «Кухни-гостиной», необходимо сдвинуть сторону CD направо. Заполняем размер стороны и смотрим длину террасы, она равна 300 см (3000 мм), значит нужно вписать в поле «Смещение стороны CD» 300 см.
Нажмем кнопку «Рассчитать», для того чтобы посмотреть правильно ли у нас все получилось.
Как мы видим нижняя комната стоит немного криво, а размеры совсем не те, что мы указали в условии.
Во-первых, это связано с тем, что на схеме, которую мы повторяем, длина стороны комнаты вместе со стеной равняется длине стороны без стены, что само по себе в корне неверно.
Во-вторых, обратите внимание, что в калькуляторе ленточного фундамента отсчет на боковых сторонах начинается не от краев ленты, а от внутренних осей симметрии.
В результате фундамент приобретает нужную нам форму.
Калькулятор поддерживает ввод ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ значений в поле «Смещение стороны». За ноль принимается ось 1. Это необходимо для того, чтобы вы могли создать ленточный фундамент произвольной формы.
Теперь вы знаете, как рассчитать ленточный фундамент под дом на нашем калькуляторе правильно. Обращаем ваше внимание, что выделенные пункты обязательно должны выделяться зеленым цветом, иначе фундамент будет крайне неустойчив.
Прежде всего, основание может не выдержать нагрузки вышележащей конструкции здания и в скором времени лента деформируется. Во втором случае, при недостаточной ширине ленты, сооружение начнет углубляться в грунт до тех пор, пока одна из его частей не упрется в более плотные породы и, тогда из-за неравномерного распределения давления, фундамент просто разорвет.
Надеемся, что вам была полезна инструкция по работе с калькулятором расчета ленточного фундамента. Если у вас есть вопросы, замечания или предложения по работе сервиса, пожалуйста, свяжитесь с нами любым доступным способом.
Перед строительством дома важно грамотно запроектировать его несущие конструкции. Расчет нагрузки на фундамент позволит обеспечить надежность опор под здание. Его проводят перед подбором фундамента после определения характеристик грунта.
Какие воздействия испытывает фундамент и их определение
- постоянные;
- временные.
Постоянные нагрузки
Чтобы рассчитать постоянные нагрузки, потребуется знать:
- размеры элементов дома;
- материал, из которого они изготовлены;
- коэффициенты надежности по нагрузке.
Совет! Для начала рекомендуется нарисовать схему дома, на которой будут нанесены габариты здания, размеры его конструкций. Далее можно воспользоваться таблицей, в которой приведены массы для основных материалов и конструкций.
| Тип конструкции | Масса |
| Стены | |
| Из керамического и силикатного полнотелого кирпича толщиной 380 мм (1,5 кирпича) | 684 кг/м 2 |
| То же толщиной 510 мм (2 кирпича) | 918 кг/м 2 |
| То же толщиной 640 мм (2,5 кирпича) | 1152 кг/м 2 |
| То же толщиной 770 мм (3 кирпича) | 1386 кг/м 2 |
| Из керамического пустотелого кирпича толщиной 380 мм | 532 кг/м 2 |
| То же 510 мм | 714 кг/м 2 |
| То же 640 мм | 896 кг/м 2 |
| То же 770 мм | 1078 кг/м 2 |
| Из силикатного пустотелого кирпича толщиной 380 мм | 608 кг/м 2 |
| То же 510 мм | 816 кг/м 2 |
| То же 640 мм | 1024 кг/м 2 |
| То же 770 мм | 1232 кг/м 2 |
| Из бруса (сосна) толщиной 200 мм | 104 кг/м 2 |
| То же толщиной 300 мм | 156 кг/м 2 |
| Каркасные с утеплением толщиной 150 мм | 50 кг/м 2 |
| Перегородки и внутренние стены | |
| Из керамического и силикатного кирпича (полнотелого) толщиной 120 мм | 216 кг/м 2 |
| То же толщиной 250 мм | 450 кг/м 2 |
| Из керамического кирпича пустотелого толщиной 120 мм (250 мм) | 168 (350) кг/м 2 |
| Из силикатного кирпича пустотелого толщиной 120 мм (250 мм) | 192 (400) кг/м 2 |
| Из гипсокартона 80 мм без утеплителя | 28 кг/м 2 |
| Из гипсокартона 80 мм с утеплителем | 34 кг/м 2 |
| Перекрытия | |
| Железобетонные сплошные толщиной 220 мм с цементно-песчаной стяжкой 30 мм | 625 кг/м 2 |
| Железобетонные из пустотных плит 220 мм со стяжкой 30 мм | 430 кг/м 2 |
| Деревянное по балкам высотой 200 мм с условием укладки утеплителя плотностью не более 100 кг/м 3 (при меньших значениях обеспечивается запас по прочности, поскольку самостоятельные расчеты не имеют высокой точности) с укладкой в качестве напольного покрытия паркета, ламината, линолеума или ковролина | 160 кг/м 2 |
| Кровля | |
| С покрытием из керамической черепицы | 120 кг/м 2 |
| Из битумной черепицы | 70 кг/м 2 |
| Из металлической черепицы | 60 кг/м 2 |
Также потребуется рассчитать собственную массу фундамента дома. Перед этим нужно определиться с глубиной его заложения. Она зависит от следующих факторов:
- глубина промерзания почвы;
- уровень расположения грунтовых вод;
- наличие подвала.
При залегании на участке крупнообломочных и песчаных грунтов (средний, крупный) можно не углублять подошву дома на величину промерзания. Для глин, суглинков, супесей и других неустойчивых оснований, необходима закладка на глубину промерзания грунта в зимний период. Определить ее можно по формуле в СП «Основания и фундаменты» или по картам в СНиП «Строительная климатология» (этот документ сейчас отменен, но в частном строительстве может быть использован в ознакомительных целях).
При определении залегания подошвы фундамента дома важно контролировать, чтобы она располагалась на расстоянии не менее 50 см от уровня грунтовых вод. Если в здании предусмотрен подвал, то отметка основания принимается на 30-50 см ниже отметки пола помещения.
Определившись с глубиной промерзания, потребуется подобрать ширину фундамента. Для ленточного и столбчатого ее принимают в зависимости от толщины стены здания и нагрузки. Для плитного назначают так, чтобы опорная часть выходила за пределы наружных стен на 10 см. Для свай сечение назначается расчетом, а ростверк подбирается в зависимости от нагрузки и толщины стен. Можно воспользоваться рекомендациями по определению из таблицы ниже.
Временные нагрузки
Проще всего здесь разобраться с полезной. Для жилых зданий она равняется 150 кг/м2 (определяется исходя из площади перекрытия). Коэффициент надежности в этом случае будет равен 1,2.
Снеговая зависит от района строительства. Чтобы определить снеговой район потребуется СП «Строительная климатология». Далее по номеру района находят величину нагрузки в СП «Нагрузки и воздействия». Коэффициент надежности равен 1,4. Если уклон кровли более 60 градусов, то снеговую нагрузку не учитывают.
Определение значения для расчета
При расчете фундамента дома потребуется не общая его масса, а та нагрузка, которая приходится на определенный участок. Действия здесь зависят от типа опорной конструкции здания.
| Тип фундамента | Действия при расчете |
| Ленточный | Для расчета ленточного фундамента по несущей способности нужна нагрузка на погонный метр, исходя из нее рассчитывается площадь подошвы для нормальной передачи массы дома на основание, исходя из несущей способности грунта (точное значение несущей способности грунта можно узнать только с помощью геологических изысканий). Полученную в сборе нагрузок массу нужно разделить на длину ленты. При этом учитываются и фундаменты под внутренние несущие стены. Это самый простой способ. Для более подробного вычисления потребуется воспользоваться методом грузовых площадей. Для этого определяют площадь, с которой передается нагрузка на определенный участок. Это трудоемкий вариант, поэтому при строительстве частного дома можно воспользоваться первым, более простым, способом. |
| Плитный | Потребуется найти массу, приходящуюся на каждый квадратный метр плиты. Найденную нагрузку делят на площадь фундамента. |
| Столбчатый и свайный | Обычно в частном домостроении заранее задают сечение свай и потом подбирают их количество. Чтобы рассчитать расстояние между опорами с учетом выбранного сечения и несущей способности грунта, нужно найти нагрузку, как в случае с ленточным фундаментом. Делят массу дома на длину несущих стен, под которые будут установлены сваи. Если шаг фундаментов получится слишком большим или маленьким, то сечение опор меняют и выполняют расчет заново. |
Пример выполнения вычислений
Удобнее всего сбор нагрузок на фундамент дома делать в табличной форме. Пример рассмотрен для следующих исходных данных:
- дом двухэтажный, высота этажа 3 м с размерами в плане 6 на 6 метров;
- фундамент ленточный железобетонный монолитный шириной 600 мм и высотой 2000 мм;
- стены из кирпича полнотелого толщиной 510 мм;
- перекрытия монолитные железобетонные толщиной 220 мм с цементно-песчаной стяжкой толщиной 30 мм;
- кровля вальмовая (4 ската, значит, наружные стены по всем сторонам дома будут одинаковой высоты) с покрытием из металлической черепицы с уклоном 45 градусов;
- одна внутренняя стена посередине дома из кирпича толщиной 250 мм;
- общая длина гипсокартонных перегородок без утепления толщиной 80 мм 10 метров.
- снеговой район строительства ll, нагрузка 120 кг/м2 кровли.
Далее рассмотрен пример расчета в табличной форме.
24 м * 3 м = 72 м 2 -площадь в пределах одного этажа
6 м * 2 шт * 3 м = 36 м 2 площадь стен на протяжении двух этажей
Чтобы понять пример, эту таблицу нужно смотреть совместно с той, в которой приведены массы конструкций.
Далее необходимо сложить все полученные значения. Итого нагрузка для данного примера на фундамент с учетом собственного веса составляет 409,7 тонн. Чтобы найти нагрузку на один погонный метр ленты, необходимо разделить полученное значение на протяженность фундамента (посчитано в первой строке таблицы в скобках): 409,7 тонн /30 м = 13,66 т/м.п. Это значение берут для расчета.
При нахождении массы дома важно выполнять действия внимательно. Лучше всего уделить этому этапу проектирования достаточное количество времени. Если совершить ошибку в этой части расчетов, потом возможно придется переделывать весь расчет по несущей способности, а это дополнительные затраты времени и сил. По завершении сбора нагрузок рекомендуется перепроверить его, для исключения опечаток и неточностей.
Расчет плитного фундамента по нагрузке с примером
Существует только два типа фундаментов, которые подходят для строительства практически любых зданий: свайный и плитный. Они позволяют возводить здания на грунтах с плохими характеристиками с минимальными затратами. Монолитную плиту в качестве фундамента стоит выбрать по многим причинам, но чтобы она была прочной и надежной необходимо выполнить ее грамотный расчет.
Преимущества фундаментной плиты
К достоинствам конструкции можно отнести:
- строительство на грунтах с плохими характеристиками;
- возможность возведения крупных объектов;
- возможность самостоятельной заливки;
- высокая несущая способность;
- предотвращение локальных деформаций;
- устойчивость к воздействию сил морозного пучения.
К слабым сторонам такого типа фундаментов относят:
- нецелесообразность использования на участках с уклоном;
- большой расход бетона и арматуры;
- по сравнению с готовыми элементами фундамента, устройство монолитной плиты требует дополнительного времени на набор прочности бетоном;
- сложный расчет.
Изучение характеристик грунта
Перед тем как приступить к расчету любого типа фундамента определяют характеристики основания под него. К основным и наиболее важным моментам относят:
- водонасыщенность;
- несущую способность.
При строительстве крупных объектов перед началом разработки проектной документации выполняют полноценные геологические изыскания, которые включают в себя:
- бурение скважин;
- лабораторные исследования;
- разработку отчета о характеристиках основания.
В отчете предоставляются все значения, полученные в ходе первых двух этапов. Полный комплекс геологических изысканий стоит дорого. При проектировании частного дома в нем чаще всего нет необходимости. Изучение почвы выполняются двумя методами:
Отрывку шурфов выполняют вручную. Для этого лопатой выкапывают яму, глубиной на 50 см ниже предполагаемой отметки подошвы фундамента. Почву изучают по срезу, определяют примерно тип несущего слоя и наличие в нем воды. Если грунт слишком насыщен водой, рекомендуется остановиться на свайных опорах под здание.
Второй вариант изучения характеристик основания под дом выполняют ручным буром. Анализ проводят по кускам почвы на лопастях.
Важно! При проведении мероприятий необходимо выбирать несколько точек для изучения. Они должны располагаться под пятном застройки. Это позволит наиболее тщательно изучить тип почвы.
Определившись с основанием, для него выясняют оптимальное удельное давление на грунт. Величина потребуется в дальнейшем расчете, пример которого представлен далее. Значение принимают по таблице.
| Тип исследуемого грунта | Оптимальное удельное давление на грунт, кг/см 2 |
| Песок пылеватый и мелкий | 0,35 |
| Песок средней крупности | 0,25 |
| Супесь* | 0,50 |
| Суглинок | 0,35 |
| Пластичная глина | 0,25 |
| Твердая глина* | 0,50 |
*При данном типе грунта основания более экономичным может оказаться ленточный вариант, поэтому нужно рассчитать смету на два типа фундамента и выбрать тот, который будет стоить дешевле.
Расчет толщины плиты
- 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.
Важно! В таблице уже учитывается толщина конструкций. Для вычисления массы остается лишь умножить на площадь.
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.
Важно! Если уклон кровли составляет более 60 градусов, снеговую нагрузку в расчете не учитывают, поскольку при такой крутизне ската, снег не скапливается на нем.
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:
Далее необходимо рассчитать разницу (Δ) между полученным значением и числом, приведенным в таблице выше, в зависимости от типа грунта.
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.
Совет! Если при расчете получается, что толщина слоя бетона превышает 350 мм, рекомендуется рассмотреть такие типы конструкции как ленточный фундамент, столбчатый или плита с ребрами жесткости.
Помимо толщины потребуется подобрать подходящий диаметр армирования, а также выполнить расчет количества арматуры для бетона.
Важно! Если в результате расчета у вас получится толщина плиты более 35 см, это указывает на то, что плитный фундамент избыточен в данных условиях, нужно посчитать ленточный и свайный фундаменты, возможно они окажутся дешевле. Если же толщина вышла меньше 15 см, значит здание слишком тяжелое для данного грунта и нужен точный расчет и геологические исследования.
Пример расчета
Пример предусматривает следующие исходные данные:
Сбор нагрузок на фундамент выполняется в табличной форме:
| Нормативная нагрузка | Коэффициент надежности | Расчетная нагрузка |
| Стены: 162 м 2 * 690 кг/м 2 = 111780 кг | 1,1 | 122958 кг |
| Перегородки: 100 м 2 * 30 кг/м 2 = 3000 кг | 1,2 | 3600 кг |
| Перекрытия: 160 м 2 * 150 кг/м 2 = 24000 кг | 1,1 | 26400 кг |
| Крыша: 91 м 2 * 60 кг/м 2 = 5460 кг | 1,1 | 6006 кг |
| Полезная нагрузка: 160 м 2 * 150 кг/м 2 = 24000 кг | 1,2 | 28800 кг |
| Снеговая: 91 м 2 * 180 кг/м 2 = 16380 кг | 1,4 | 22932 кг |
| ИТОГО: | 210696 кг |
Площадь плиты под здание принимается с учетом того, что ширина плиты больше, чем ширина дома на 10 см. S = 810 см * 1010 см = 818100 см² = 81,81 м 2 .
Удельная нагрузка на грунт от дома = 210696 кг/818100 см 2 = 0,26 кг/см 2 .
М = Δ*S = 0,06 кг/см 2 * 818100 см 2 = 49086 кг.
t = (49086 кг/2500 м 3 )/81,81 м 2 = 0,24 м = 24 см.
Толщину плиты можно принять 20 см или 25 см.
Выполняем проверку для 20 см:
Проверять фундамент большей толщины уже нет смысла, поскольку требующий меньшего расхода бетона и арматуры размер удовлетворил требованиям. На этом пример расчета толщины завершен. Принимаем плиту толщиной 20 см. Следующим этапом станет расчет армирования и количества арматуры.
По хорошему плиту нужно рассчитывать и на изгибающие нагрузки, но эти расчеты сложны и выполняются профессионалами на специальном ПО. Чтобы точно понять какой диаметр арматуры и ее шаг необходим в вашем случае, нужно проводить точные вычисления, либо закладывать арматуру с большим запасом по прочности и минимальным шагом, соответственно сильно переплачивая.
Расчет арматуры
Вычисление количества арматуры для рассчитанной выше плиты:
При покупке необходимо предусмотреть запас 3-5%, чтобы избежать необходимости докупать материал. Также потребуется рассчитать объем бетона. В рассматриваемом случае он равен: 8,1м*10,1м*0,2м = 16,36 м³. Это значение потребуется при заказе бетонной смеси.
Важно! Данная статья носит исключительно ознакомительный характер. Для точного расчета фундамента необходимо геологическое исследование. Доверяйте расчет только профессионалам.
Как рассчитать столбчатый фундамент?
Фундаментное основание столбчатого типа представляет собой бетонную или металлическую раму (ростверк), опирающуюся на вертикальные столбы, заглубленные в грунт на определенную глубину.
Материалом для устройства столбов может служить железобетон, полнотелый глиняный кирпич, блоки, металлические трубы или бутовый камень. В нижней части каждой опорной колонны может быть предусмотрена более широкая подошва для увеличения площади опоры. Поперечное сечение вертикальных опор может быть круглым или квадратным.
Варианты столбчатых оснований.
Надежность фундаментной конструкции в значительной мере зависит от расчета столбчатого фундамента и правильного расположения опорных столбов, которые должны быть установлены:
- под всеми углами здания;
- в местах примыкания и пересечения стен;
- на прямых участках ростверка не далее двух метров друг от друга.
Конструкция рамы ростверка должна служить опорой для всех несущих стен и перегородок. При большой длине здания следует предусмотреть дополнительные поперечные перемычки для обеспечения более надежной связи между продольными балками.
Требования к применению столбчатых оснований
Низкая стоимость конструкции с опорой на вертикальные столбы делает ее весьма привлекательной для частных застройщиков. Однако этот тип фундаментов имеет ряд ограничений по применению.
К неблагоприятным условиям для применения столбчатых оснований относят:
- вероятность горизонтальной подвижности грунтов и боковые внешние нагрузки;
- склонную к просадке или пучинистости почву;
- высокий уровень грунтовых вод, которые не должны подходить к подошве ближе 500 мм;
- глубина промерзания грунта более 1,5 м;
- перепады высот на участке застройки больше 2-х метров;
Уменьшенная несущая способность позволяет использовать его только для каркасных домов, строительства легких жилых зданий из щитовых и деревянных материалов, а так же небольших бань, веранд, пристроек, хозяйственных сооружений и под каркасный гараж.
Удельный вес стенового материала для одноэтажных зданий не должен превышать 1000 кг/м 3 , а толщина стен — менее 400 мм. Применение тяжелых железобетонных перекрытий, балок и перемычек не допускается.
Для таких помещений как веранды, пристройки и флигеля, рекомендуется делать собственный фундамент. Вес их конструкций намного меньше самого жилого дома. Поэтому можно использовать более простую и дешевую конструкцию. Кроме того, такое отделение может значительно уменьшить общую площадь дома и приведет к другим расчетным результатам.
Исходные данные для проведения расчета
Для того, чтобы правильно выполнить расчет количества опор столбчатого фундамента, необходимо обладать информацией. К таким исходным данным для расчета относится:
- отчет об инженерно-геологических изысканиях, включающий структуру поперечных разрезов почвы и данные о залегании грунтовых вод;
- несущая способность грунта;
- глубина промерзания и величина снегового покрова в данной местности, взятые из СП 131.13330.2012 «Строительная климатология»;
- данные об удельном весе строительных конструкций, из которых будет построено здание, взятые из СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия».
Если вы решили не привлекать специалистов для проведения изыскательских работ, а сведений о геологии участка у вас нет, то потребуется выполнить изучение грунтов самостоятельно.
Для этого на участке застройки необходимо выкопать 2-3 шурфа на глубину не менее чем 0,5 метра ниже опорной подушки фундамента. Если при этом будет обнаружен влагосодержащий слой, то использовать для постройки столбчатый фундамент нельзя. Придется выбрать более дорогое основание.
Определение типа грунта своими руками.Оценка несущей способности грунта
Природный состав грунта определяет его несущую способность и поэтому, после изучения геологических данных, необходимо выбрать из табл. 1-5 на стр.6 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» данные о расчетном сопротивлении грунтов, соответствующих реальной ситуации. При этом следует учитывать, что приведенные числовые значения относятся к глубине заложения более 1,5 метра. Подъем на каждые 500 мм вверх увеличивает это значение в 1,4 раза.
Таблица сопротивлений грунта (R).
Определение весовых нагрузок на фундаментное основание
Вес строительных конструкций здания, снегового покрова в зимнее время, инженерного оборудования и бытового оснащения является важнейшим определяющим фактором для расчета фундамента. Можно попытаться выполнить расчет каждой отдельной конструкции по удельному весу составляющих ее элементов, но это очень большая и сложная задача. В справочной литературе уже приводятся средние обобщенные данные, которые можно взять за основу. Вот некоторые из них:
При проведении расчетов так же следует учесть массу самого фундамента. Для этого следует определить его объем и умножить на средний удельный вес железобетона – 2500 кг/м2. Угол скатной крыши может уменьшить или увеличить указанную здесь величину при его изменении.
Вес строительных конструкций.
Общий расчет столбчатого фундамента
Выполнение расчета фундаментной конструкции основано на определении суммарной площади сечения всех опорных столбов фундамента (S). Она определяется как отношение общей массы здания (Р) к расчетному сопротивлению грунта (Ro) по формуле:
S = 1.4 x P/Ro, где 1,4 — это коэффициент запаса прочности.
При составлении предварительной схемы расположения фундаментных столбов была определена их расстановка и минимально возможное количество. Поэтому, разделив общую площадь сечения на число опор, можно получить размеры сечения каждого отдельного столбчатого фундамента под колонну.
Если размер колонн получился менее 400 мм, то следует принять этот минимальный размер. При необходимом сечении столбов более 600 мм, требуется увеличить их количество на схеме, изменяя расстояния между опорами на прямых участках таким образом, чтобы весовая нагрузка распределялась более равномерно.
Минимальная площадь опорной подушки должна превышать сечение столба в полтора раза при толщине 400 мм.
Подошва столба изготавливается из железобетона в опалубке с обязательным двухрядным армированием и подстилающим слоем из щебня толщиной не менее 100 мм.
Опирающаяся плоскость нижней части опоры должна находиться на 30-40 см глубже уровня промерзания грунта.
Карта глубин промерзания грунта в России.
Пример расчета количества столбов
Задача – рассчитать фундамент для небольшого каркасного дома в средней климатической полосе России размером 5 х 6 метров при высоте этажа 3,0 метра и кровле из металлочерепицы. Пример расчета столбчатого фундамента включает несколько пунктов.
- принимаем в качестве опоры фундамент на круглых железобетонных столбах;
- основной грунт на участке застройки суглинок (Ro – 3,5 кг/см 2 );
- глубина промерзания 1,1 метра;
- при бурении контрольного шурфа грунтовые воды не обнаружены.
Определение весовой нагрузки:
- общая площадь наружных стен и перегородок составляет 76 м 2 и тогда их общий вес составит 76 х 50 = 3800 кг;
- масса цокольного перекрытия площадью 30 м 2 составляет 30 х 100 = 6000 кг., а вес чердачного перекрытия – 9000 кг;
- площадь крыши составляет 52 м 2 , а значит весит такая кровля 30 х 52 = 1560 кг;
- снеговая нагрузка составит 20% от нормативной при скате 46˚, что составит 100 х 52 х 0,2 = 1040 кг;
- эксплуатационная нагрузка на одном этаже составляет 30 х 210 = 6300 кг;
- для оценки массы фундамента возьмем количество столбов из предварительно составленной схемы и примем их диаметр равным 400 мм, тогда масса 10 столбов высотой 1,5 метра составит 540 кг;
- вес ростверка — это масса железобетонных балок сечением 400х400 м, которая будет равна 980 кг.
Суммируя полученные данные, получаем общий вес дома равным 29110 кг. Для определения суммарной площади сечения столбов делим 29110/3,5 = 8317 см 2 .
Тогда площадь сечения каждого из 10-ти столбов будет равна 832 мм 2 , что соответствует диаметру 326 мм. Принимаем диаметр равным 400 мм и определяем, что для данного здания необходимо минимальное количество столбов составляет 9 штук.
Однако, учитывая необходимость прочностного запаса 40%, к установке должно быть принято 13 столбов диаметром 400 мм.
Читайте также: