Общие сведения по результатам расчетов
- Общая длина ленты
– Длина фундамента по центру ленты с учетом внутренних перегородок. - Площадь подошвы ленты
– Площадь опоры фундамента на почву. Соответствует размерам необходимой гидроизоляции. - Площадь внешней боковой поверхности
– Соответствует площади необходимого утеплителя для внешней стороны фундамента. - Объем бетона
– 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
– Распределенная нагрузка на всю площадь опоры. - Минимальный диаметр продольных стержней арматуры
– Минимальный диаметр по СП 52-101-2003, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения ленты. - Минимальное кол-во рядов арматуры 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 СП 52-101-2003. - Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов)
– 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.
Толщина фундамента под кирпичный дом
Если говорить о расчете толщины (ширины) фундаментной ленты под кирпичный дом, то он сводится к расчету необходимой площади опоры для дома, где учитывается все, начиная от веса самого дома, заканчивая всеми параметрами грунта на строительном участке. Также, немаловажную роль в определении ширины фундамента играет и толщина стен.
Логично будет предположить, что чем шире будет монолитная лента, тем она будет прочнее и тем больше будет у нее опоры на грунт, но тем самым мы значительно увеличиваем расходы на устройство фундамента в целом. Поэтому, толщина должна быть оптимальной. Другими словами, ширину фундамента необходимо выбирать таким образом, чтобы была достаточной прочность, опора на грунт, а также, необходимо максимально уменьшить расходы на бетон, который является самым дорогим материалом для ленточного фундамента.
О том, как рассчитать фундамент под дом, я уже писал в одной из предыдущих статей, поэтому чтобы не повторяться, кому интересно, можете взглянуть. В этом расчете Вы узнаете, как определить нагрузку на фундамент, какова должна быть его площадь опоры на грунт и многое другое.
Ну а если у Вас на участке грунт не очень плох, и местность не заболочена, то в принципе, ширину фундаментной ленты можно выбирать из того, какой толщины будут у Вас наружные несущие стены. Для того, чтобы в последствии не было проблем с большим нависанием материала, из которого стены будут сооружаться.
Так же играет огромную роль то, из чего будет возводиться цоколь дома. Если, к примеру, из кирпича, то толщина фундамента, для целесообразности, должна быть кратна ширине кирпича, т. е.
38 см, 51 см и т. д. Ну как правило, для ровного счета ширину выбирают кратной 10 см, т.
е. 40см, 50 см и т. д.
В дополнение, можно сказать, что при ширине фундамента 40 см, а ширине цоколя – 38 см, легче будет поправить погрешности разметки фундамента и цоколь возвести с большей геометрической точностью.
Ширина нашего фундамента будет 40 см, это, своего рода, «стандарт» для нашей местности, и большинство ленточных фундаментов делается точно так же.
Несмотря на то, что стены нашего дома будут около 50 см, для того, чтобы сэкономить, можно толщину фундамента под наш кирпичный дом оставить 40 см, для опоры и надежности этого будет достаточно. Цоколь будет так же около 40 см, а поверх цоколя мы зальем сразу бетонный пол сплошной монолитной плитой, которая поможет компенсировать разницу в ширине фундамента и толщины стен.
Глубина заложения фундамента – определяющие факторы
На какую глубину следует закладывать фундамент
Определяя тип будущего фундамента, и принимая решение о заглублении опорной конструкции, учтите условия, в которых будет эксплуатироваться здание.
Важно обратить внимание на следующие моменты:
- геологические аспекты;
- воздействие климатических факторов на глубину фундамента;
- влияние конструктивных особенностей здания на уровень заложения фундамента.
До начала выполнения расчетов и выбора типа фундамента необходимо:
- выполнить мероприятия по анализу почвы на участке строительства;
- изучить ландшафт, а также тщательно расчистить строительную площадку;
- разработать план строения и рассчитать массу строительных конструкций.
На стадии сбора информации об особенностях строительной площадки следует проанализировать ряд факторов:
- характер грунта на различной глубине;
- среднестатистический объем осадков на протяжении года;
- уровень расположение водоносных слоев;
- глубину замерзания почвы;
- колебания высоты и особенности рельефа на стройплощадке.
Виды фундаментов по способу заглубления
Решение о виде фундамента и уровне его закладки принимают с учетом следующих моментов:
- особенностей здания, заложенных в проекте;
- массы строения;
- наличия цокольного помещения;
- уровня расположения подземных коммуникаций.
Средняя температура в этой местности на протяжении года и особенности климата также влияют на размер приямка под основание.
Определяя, от чего зависит глубина закладки опорных конструкций, следует обратить внимание на климатические факторы:
- для зданий, строительство которых планируется в южных широтах, необходимо обеспечить минимальное смещение подошвы траншеи от уровня почвы на 0,6 м;
- при выполнении строительных мероприятий в условиях холодного климата уровень заглубления фундаментной подошвы в почву может достигать 1,5 м.
Для каждого вида грунта уровень замерзания отличается:
- сильнопучинистые грунты, к которым относятся супесчаные, суглинистые и глинистые почвы, промерзают до уровня 0,5–1 м;
- среднепучинистые песчаные почвы, содержащие включения глинистых частиц и песчаной фракции замерзают на глубину 0,6–2 м;
- не склонные к пучению почвы, содержащие песчаные частицы, супесь, суглинки и глинистые включения имеют повышенный до 1–3 м уровень промерзания.
Фактор глубины промерзания земли при закладке фундамента
На склонность грунта к морозному пучению влияют следующие факторы:
- концентрация влаги в почве;
- уровень расположения подземных вод во время промерзания.
Ошибка в выполнении расчетов может привести к деформации основания.
В результате этого возможны отрицательные моменты:
- усадка строения;
- появление трещин на стенах;
- нарушение общей устойчивости здания.
Наряду с характером грунта и уровнем промерзания, немаловажным фактором является рельеф местности. В строительных нормах содержатся требования по выравниванию площадки до начала строительства. Однако для участков, расположенных на наклонной местности, а также на скалистой почве не всегда имеется возможность разровнять участок застройки. В данной ситуации минимальный уровень заложения основания определяется по нижней точке наклонной площадки. Для таких условий отдают предпочтение свайной основе, а также винтовой, которая также не боится перепадов высот.
Проанализировав природные факторы, особенности здания и определив характер грунта, необходимо определиться с конструкцией фундаментной основы для будущего дома.
Факторы воздействующие на фундамент здания
Возможны следующие варианты:
- мелкозаглубленный или глубокозаглубленный ленточный фундамент;
- столбчатое основание в виде свай или железобетонных колонн;
- плитная конструкция основы строения.
Сбор нагрузок
Сбор нагрузок осуществляется суммированием их каждого вида (постоянные, длительные, кратковременные) с умножением на грузовую площадь. При этом учитываются коэффициенты надежности по нагрузке.
Значения коэффициентов надежности по нагрузке согласно СП 20.13330.2011.
Нормативные значения полезных нагрузок в зависимости от назначения помещения согласно СП 20.13330.2011.
К постоянным нагрузкам относят собственный вес конструкций. К длительным – вес не несущих перегородок (применительно к частному строительству). Кратковременными нагрузками является мебель, люди, снег. Ветровыми нагрузками можно пренебречь, если речь не идет о строительстве высокого дома с узкими габаритами в плане. Разделение нагрузок на постоянные/временные необходимо для работы с сочетаниями, которыми для простых частных строений можно пренебречь, суммируя все нагрузки без понижающих коэффициентов сочетания.
По своей сути сбор нагрузок представляет собой ряд арифметических действий. Габариты конструкций умножаются на объемный вес (плотность), коэффициент надежности по нагрузке. Равномерно распределенные нагрузки (полезная, снеговая, вес горизонтальных конструкций) формируют опорные реакции на нижележащих конструкциях пропорционально грузовой площади.
Сбор нагрузок разберем на примере частного дома 10х10, один этаж с мансардой, стены из газоблока D400 толщиной 400мм, кровля симметричная двускатная, перекрытие из сборных железобетонных плит.
Схема грузовых площадей для несущих стен в уровне перекрытия первого этажа (в плане.
Схема грузовых площадей для несущих стен в уровне кровли (в разрезе.
Некоторую сложность представляет собой сбор снеговой нагрузки. Даже для простой кровли согласно СП 20.13330.2011 следует рассматривать три варианта загружения:
Схема снеговых нагрузок на кровлю.
Вариант 1 рассматривает равномерное выпадение снега, вариант 2 – не симметричное, вариант 3 – образование снегового мешка. Для упрощения расчёта и для формирования некоторого запаса несущей способности фундаментов (особенно он необходим для примерного расчёта) можно принять максимальный коэффициент 1,4 для всей кровли.
Конечным результатом для сбора нагрузок на ленточный фундамент должна быть линейно распределенная (погонная вдоль стен) нагрузка, действующая в уровне подошвы фундамента на грунт.
Таблица сбора равномерно распределенных нагрузок
| Наименование нагрузки | Нормативное значение, кг/м2 | Коэффициент надежности по нагрузке | Расчётное значение нагрузки, кг/м2 |
|---|---|---|---|
| Собственный вес плит перекрытия | 275 | 1,05 | 290 |
| Собственный вес напольного покрытия | 100 | 1,2 | 120 |
| Собственный вес гипсокартонных перегородок | 50 | 1,3 | 65 |
| Полезная нагрузка | 200 | 1,2 | 240 |
| Собственный вес стропил и кровли | 150 | 1,1 | 165 |
| Снеговая нагрузка | 100*1,4 (мешок) | 1,4 | 196 |
Всего: 1076 кг/м2
Нормативное значение снеговой нагрузки зависит от региона строительства. Его можно определить по приложению «Ж» СП 20.13330.2011. Собственные веса кровли, стропил, напольного перекрытия и перегородок взяты ориентировочно, для примера. Эти значения должны определяться непосредственным вычислением веса того или иного конструктива, или приближенным определением по справочной литературе (или в любой поисковой системе по запросу «собственный вес ххх», где ххх – наименование материала/конструкции).
Рассмотрим стену по оси «Б». Ширина грузовой площади составляет 5200мм, то есть 5,2м. Умножаем 1076кг/м2*5,2м=5595кг/м.
Но это ещё не вся нагрузка. Нужно добавить собственный вес стены (надземной и подземной части), подошвы фундамента (ориентировочно можно принять её ширину 60см) и вес грунта на обрезах фундамента.
Для примера возьмем высоту подземной части стены из бетона в 1м, толщина 0,4м. Объемный вес неармированного бетона 2400кг/м3, коэффициент надежности по нагрузке 1,1: 0,4м*2400кг/м3*1м*1,1=1056кг/м.
Верхнюю часть стены примем в примере равной 2,7м из газобетона D400 (400кг/м3) той же толщины: 0,4м*400кг/м3*2,7м*1,1=475кг/м.
Ширина подошвы условно принята 600мм, за вычетом стены в 400мм получаем свесы общей суммой 200мм. Плотность грунта обратной засыпки принимается равной 1650кг/м3 при коэффициенте 1,15 (высота толща определится как 1м подземной части стены минус толщина конструкции пола первого этажа, пусть будет в итоге 0,8м): 0,2м**1650кг/м3*0,8м*1,15=304кг/м.
Осталось определить вес самой подошвы при её обычной высоте (толщине) в 300мм и весе армированного бетона 2500кг/м3: 0,3м*0,6м*2500кг/м3*1,1=495кг/м.
Суммируем все эти нагрузки: 5595+1056+475+304+495=7925кг/м.
Более подробная информация о нагрузках, коэффициентах и других тонкостях изложена в СП 20.13330.2011.
Расчет осадки несущих конструкций в ленточном фундаменте
Здание имеет свой вес, который действует на грунт. Это должно учитываться при постройке сооружений, потому как возможно проседание фундамента. Поэтому необходимо делать расчет осадки ленточного фундамента.
Когда приходится иметь дело со слоистыми основаниями на помощь приходит метод послойного суммирования. На каждый отдельный слой воздействует вертикальное напряжение Qzp.
Очень удобно производить расчеты, прибегая к помощи графиков. Вот последовательность их построений:
- прежде всего, нужен геологический разрез площадки, на которой находится фундамент сооружения;
- далее следует нанести размеры несущей конструкции;
Нужно построить эпюры напряжений:
- собственного веса грунта, Qzg
- дополнительного напряжения Qzp, вызванного внешней нагрузкой;
- определение значения сжимаемой толщи Нс;
- величину сжимаемой толщи следует разбить на слои, их толщина вычисляется по формуле: hi=0.4b, где b – толщина ленты несущей конструкции;
- для расчета осадки элементарного слоя нужно воспользоваться следующим выражением: Si=B/Ei*Qzp,icp*hi.
Осадка каждого из слоев рассчитывается отдельно, после чего все их следует просуммировать, именно так выглядит расчет осадки ленточного фундамента.
Правила выбора
Традиционно используются металлические прутки
Композитный материал для усиления фундаментов применяется относительно недавно, но он уверенно вытесняет металлический аналог. Преимущества композитного материала – отсутствие электропроводности и устойчивость к коррозийным процессам.
При выборе необходимо учитывать основные характеристики строящегося здания – площадь, этажность, вид стеновых материалов, вариант кровли, тип грунта и степень его пучинистости.
Каркас состоит из продольных прутков, вертикальных и поперечных. Поперечные и вертикальные элементы необходимы для придания конструкции жесткости. Основную нагрузку берут на себя продольные прутки. Они изготавливаются обычно из рифленой арматуры 12-14 см.
Благодаря рифленой поверхности прутки лучше сцепляются с бетоном, что обеспечивает фундаменту сопротивляемость растягивающим нагрузкам. Поперечины могут быть выполнены из гладких прутьев толщиной от 4 до 10 мм.
Требования по СНиП
Установленные правила СНиП определяют толщину и количество продольных арматурин. Согласно принятым требованиям, суммарное сечение всех основных элементов каркаса должно составлять не менее 0,1% от сечения всей фундаментной ленты (СНиП 52-01-2003).
Это означает, что самые легкие постройки требуют обустройства каркаса их 4 прутков 10 мм. Для более массивных зданий делаются индивидуальные расчеты.
Минимальный диаметр стержней в зависимости от назначения армирования
Они должны быть толщиной не меньше 10 мм. Поперечные прутки нагрузку не несут, но выполняют функцию фиксации и придания конструкции жесткости.
Если длина основания меньше 3 м, то минимальный диаметр продольных прутьев должен быть 10 мм; если больше 3 м — 12 мм.
Что нужно знать при определении размеров фундамента
Чтобы выбрать необходимый оптимальный размер фундамента, обеспечивающий надежность всего строения, нужно знать:
- состав грунта на участке;
- высоту залегания грунтовых вод;
- глубину промерзания почвы в данном регионе;
- вес самого здания, т.е. нагрузки на фундамент от веса стен, перекрытий, и крыши.
Допускается свес стен над фундаментом на ширину 10-13 см, но не более. Это объясняется тем, что железобетон имеет высокую прочность, намного выше прочности стеновых материалов, поэтому может выдержать нагрузку от более широкой стены, а узкий фундамент, позволяет сократить расход бетона и арматуры.
Определяемся с подошвой фундамента
Расчет ширины фундамента определяется в зависимости от ширины его подошвы, которая рассчитывается исходя из нагрузок, давящих на фундамент. Фундамент, в свою очередь, оказывает давление на грунт.
В итоге получается, чтобы правильно рассчитать размер фундамента необходимо знать свойства грунта на месте строительства.
Если грунт на участке пучинистый, а дом предполагается строить из кирпича или бетонных блоков, то лучшим вариантом выбора фундамента будет – заглубленный. А поскольку фундаменты такого типа устраиваются ниже уровня промерзания почвы, то высота ленточного фундамента для дома будет в пределах 1–2,5 м до уровня земли.
Закладка фундамента на пучинистом грунте
Для небольших строений – бани, гаража или дачного домика, вполне подойдет мелкозаглубленный фундамент с высотой от основания до верха в пределах 60-80 см. При этом в земле будет находиться 40-50 см высоты фундамента, остальная часть будет выступать над уровнем почвы и являться цоколем строения. Несмотря на малую высоту, прочность фундамента будет гарантирована свойствами бетона и арматурного каркаса.
Перед тем, как рассчитать ширину ленточного фундамента, необходимо подсчитать нагрузки, которые можно легко определить, зная размеры всех конструкций стен, крыши и удельный вес используемых материалов. К этим нагрузкам добавляется вес людей и всего того, что будет находиться в доме – мебели, бытового оборудования и прочего.
Размеры подошвы ленточного фундамента рассчитываются таким образом, чтобы нагрузка на основание не была больше допустимых нагрузок на грунт в данном месте строительства.
Рассчитывая ленточный фундамент, мы узнаем высоту и ширину, после чего определяем:
- количество бетона, необходимого для заливки,
- количество арматуры,
- материала для опалубки.
Как видите, размеры фундамента позволяют узнать многое для устройства надежного основания.
Первым делом необходимо определить глубину заложения фундамента ленточного заглубленного. Для этого нужно знать глубину промерзания грунта в вашем регионе в зимний период. Все это можно найти в строительных справочниках.
Глубина промерзания грунта в разных регионах
Производя расчет, сначала задают предварительные размеры фундамента (ширину подошвы, высоту), ориентируясь на конструктивные особенности дома. Если несущая способность грунта больше, чем давление здания на грунт, то выбранные размеры оставляют без изменения, в противном случае, размеры подбирают, чтобы расчетное сопротивление грунта не было меньше, чем удельное давление веса здания.
А если, ко всему прочему, есть основание полагать, что на участке высокий уровень грунтовых вод, то расчет фундамента и оценку грунта лучше всего заказать у специалистов, чтобы не рисковать вложенными в строительство деньгами. Потому что пучинистые грунты со временем могут изменять свои свойства под действием некоторых факторов, таких, например, как изменение уровня грунтовых вод.
Самостоятельно узнать высоту ленточного фундамента над землей можно, воспользовавшись онлайн-калькулятором, где программа сама рассчитает и площадь подошвы фундамента, и его высоту, и толщину песчаной подушки на основании данных о вашем грунте.
Расчет фундамента
Данная процедура, как правило, не вызывает серьезных осложнений, если подойти к ней с должным уровнем ответственности. Она предполагает сбор данных по нагрузке и изучение несущих слоев почвы. Толщина фундамента для двухэтажного дома будет определяться в зависимости от соотношения этих двух составляющих.
На видео подробно рассказывается, как выполнить расчет основания самостоятельно.
В первую очередь необходимо провести тщательное изучение рабочего участка. Глубина фундамента для двухэтажного дома из пеноблоков должна быть выше средней глубины промерзания на 35–55 см.
Опалубка и армирование
Такие данные приемлемы лишь при условии отопления жилой площади в зимнее время года. В противном случае необходимо придерживаться установленной температуры промерзания для конкретного региона.
Относительное значение ширины ленты будет составлять 25 см. Это значение носит приближенный характер и будет меняться в процессе расчетов.
Следующий шаг – расчет давления на ленточный фундамент для двухэтажного дома. Для определения соответствующего значения целесообразно воспользоваться таблицей ниже.
| Тип конструкции | Плотность (кг/м2) |
|---|---|
| Стены | |
| Кирпичная кладка (полкирпича) | 210–240 |
| Дома из пенобетона | 170–180 |
| Дома из бревен (d=240 мм) | 130–145 |
| Дома из бруса (150 мм) | 11–125 |
| Элементы перекрытия | |
| Чердак (балки деревянные) | 10–120 |
| Пустотелые бетонные плиты | 30–380 |
| Железобетонные перекрытия | 450–520 |
| Кровля | |
| Металлочерепица, профлист | 25–35 |
| Двухслойный рубероид | 35–45 |
| Шифер (высота гребня – 4 см) | 50 |
| Нагрузка снежного покрова для центральных областей России | 100–120 |
Следующий этап – расчет суммарного веса ленточной плиты. Для этого необходимо предварительно вычислить ее объем, который рассчитывается с помощью произведения длины – L, ширины – А и высоты – В.
Полученное значение умножаем на удельный вес железобетона, который составляет 2500 кг/м3. Конечный результат – суммарный вес. Для расчета общей нагрузки – М – на несущий почвенный слой достаточно сложить это значение с весом здания.
Теперь возникает необходимость установить оптимальное значение ширины подошвы основания – O. Она выводится по следующей формуле: O = 1,3*M/(L*R). Значение 1,3 выступает в качестве показателя запаса несущей способности, а R – плотность почвенного слоя, которая указана в таблице ниже.
| Вид почвенного слоя | R |
|---|---|
| Глина с галькой | 4,2–4,5 |
| Глина с гравием | 4 |
| Песок крупнозернистый | 6 |
| Песок среднезернистый | 5 |
| Песок мелкозернистый | 4 |
| Супесь | 3,2–3,5 |
| Суглинок | 3,2–3,5 |
| Глина | 6 |
При ширине ленты меньше ориентировочного значения конечная ширина будет составлять заявленные 20 см. В случае, если по результатам расчетов это значение превысило первоначальную цифру более чем на 4–6 см, необходимо произвести повторный расчет массы основания с новым значением ширины ленты.
Производим расчеты
Чтобы определить какой шириной должен быть фундамент, необходимо произвести расчеты. Любая почва воспринимает нагрузку, которую оказывает здание.
Чтобы произвести правильные расчеты, важно знать о двух основных параметрах:
- Вес здания рассчитывается вместе с мебелью и снеговой нагрузкой. Это сделать не сложно. Нужно потратить немного времени, и расчет будет выполнен.
- Тип несущего грунта. Так как существует несколько типов грунта, то стоит знать, что все они имеют различную несущую способность.
Теперь можно перейти непосредственно к расчетам. В качестве примера возьмем двухэтажное здание. Расчет дома будем производить без учета подвала. Лучше всего все расчеты производить в килограммах и сантиметрах.
Определим приблизительный вес кровли:
Расчёты веса дома
- Крыша изготовлена из дерева, поэтому ее вес будет равен приблизительно 3000 кг;
- Кровля будет изготовлена из металлочерепицы, поэтому она составит 800 кг;
- Ветровая, а также снеговая нагрузка имеет относительно небольшую массу, поэтому будем считать, что она равна 2000 кг.
Из всего этого следует, что общая масса крыши будет равна 5800 кг.
Теперь стоит рассчитать вес коробки дома, которая будет изготавливаться своими руками:
- Для строительства коробки понадобится приблизительно 15 тысяч кирпичей. Вес одного кирпича составляет 4 кг. Умножаем массу на количество кирпичей: 15000*4 в итоге получаем 60 тысяч кг;
- При строительстве будет использовано приблизительно 2,5 тысяч ракушечника, один блок которого весит около 15 кг. Умножаем массу на количество: 15*2500 в итоге получаем 80700 кг;
- Для изготовления перегородок и капитальных стен будет использовано 12 тысяч красных кирпичей. Вес одного кирпича составляет 3,8 кг. Умножаем массу на количество: 3,8*12000 получаем 45600 кг;
- Перекрытие дома изготавливается из железобетонных плит в количестве 34 штук. Вес одной плиты равен 2200 кг. Умножаем массу на количество: 2200*34 получаем 74800 кг;
- Вес ракушечника и раствора для укладки кирпича равен 63 тысячи кг;
- Вес мебели и оборудования приблизительно равен 5 тысячам кг.
Проектирование строительства
Сложив все полученные результаты, получается, что масса коробки здания будет составлять 329100 кг.
Теперь необходимо произвести расчет массы фундамента и цоколя:
- Для строительства цоколя потребуется приблизительно 6,5 тысяч кирпичей. Вес одного красного кирпича составляет 3,8 кг. Умножаем массу на количество: 3,8*6500 получаем 24700 кг;
- Для основы будут использованы фундаментные блоки в количестве 20 штук. Фундамент выкладывается в два ряда. Вес одного блока составляет 1600 кг. Значит, 20*2*1600 получаем 64 тысячи кг;
- Вес ростверка, изготовленного из бетона, составляет 15840 кг;
- Раствор для кирпичей будет весить 1040 кг;
- Используемая арматура для ростверка весит 500 кг.
В итоге получается, что масса фундамента и цоколя составит 106080 кг. Общий вес здания с округлением составит 441000 кг.
Теперь нужно узнать, какая будет минимальная ширина подошвы. Чаще всего ширина подошвы будет совпадать с шириной используемого блока. Размер блока составляет 50,0 сантиметров. Длина всего периметра равна 4800 сантиметров.
Умножим периметр на ширину блока, получим площадь опоры дома, которая составит 240 тысяч квадратных сантиметров.
Если здание строится на почве, содержащей глину, тогда можно предположить, что ее пластичность равна 2 килограммам на кв. сантиметр. Поучаем, что площадь сооружения равна 480 тысяч килограмм на 1 кв. сантиметр.
Зная все эти характеристики, можем узнать запас прочности. Отнимаем от максимально допустимой нагрузки массу всего дома: 480000-440989 получаем 39011.
Из всего этого следует, что размер фундамента имеет ширину 50 сантиметров, а запас допустимой массы 39 тонн. При желании можно добавить нагрузку, которая будет не более 39 тонн.
Исходные данные для расчёта ширины ленточного фундамента дома
Прежде чем приступать к проектированию опорной части дома, берут образцы почвы с места строительства и определают несущую способность слоёв грунта. Ленточный монолит одна из самых популярных форм опорных сооружений домов.
Для расчёта размеров опорной конструкции, нужно знать такие данные, как:
- глубина промерзания почвы;
- тип грунта;
- толщина несущих стен;
- армирование монолита;
- нагрузка от веса дома.
Глубина промерзания почвы
Глубину промерзания грунта можно узнать из таблицы СНиП по местонахождению дома. Подошва основания дома должна быть ниже границы промерзания грунта минимум на 20 см.
Подошва опоры дома, расположенная ниже уровня промерзания грунта менее, чем на 20 см или вровень с ним, будет способствовать выталкиванию опоры сооружения наверх морозной почвой.
В таком случае может быть произойти деформация или разрушение монолита и стен дома.
Тип грунта
Ширина фундамента — один из основных размеров, определяющих, каким должна быть опорная конструкция сооружения. Затраты на возведение основания здания, как показывает практика, достигают до 20% от общей сметной стоимости строительства.
Оптимально рассчитать размеры монолитной ленты, а именно его ширину и глубину, необходимо для возведения надёжной опорной конструкции с минимальными затратами. Ленточный монолит возводят практически на любых грунтах, кроме слабых оснований. К слабым почвам относят глинистые, торфяные грунты.
От ширины подошвы опоры дома зависит несущая способность основания.
Толщина несущих стен
Толщина несущих стен является одним из основных параметров, позволяющих рассчитать какой ширины должен быть фундамент.
В сложившейся практике самостоятельного возведения монолитного основания размер ширины фундамента рассчитывают исходя из толщины стены плюс 20 см. То есть по обе стороны стены должно оставаться по 10 см монолита.
Обычно владелец новостройки закладывает запас ширины основания дома в 20 см, рассчитывая в перспективе на достройку ещё одного этажа.
Армирование монолита
На размер ширины фундамента также влияет количество арматуры в теле монолита. Для армирования бетона применяют арматуру периодического профиля диаметром от 10 мм до 20 мм.
Каркас из арматуры формируют из продольных стержней на расстоянии 20 см друг от друга. Продольные стержни связывают гладкой проволокой, формируя арматурный каркас в единую конструкцию. О том, как вязать арматуру под фундамент, смотрите в этом видео:
https://youtube.com/watch?v=_xKAqYFUG-U
Нагрузка от веса дома
Нагрузка от общего веса строения — есть основной параметр, влияющий на то, какой ширины должен быть фундамент.
Например, если постройка состоит из лёгких конструкций и тонких стен, то поперечный размер основания должен быть не более 20 см.
При тяжёлых конструкциях поперечное сечение ленточного фундамента имеет вид трапеции.
В этом случае подошву ленточного монолита делают шире верхней её части на 20 см.
Как снизить расходы за счет уменьшения глубины стройки?
После проведения геологического изыскания и всех расчетов может оказаться, что фундамент нужно закладывать очень глубоко. Существуют проверенные методики, которые помогают застройщику сократить расходы на стройматериале. Все методы основаны на уменьшении разрушающего влияния природных факторов на участке.
Утепление подошвы
Когда линия промерзания почвы находится неглубоко под поверхностью земли, строитель, конечно же, не может изменить климатические условия в регионе. Остается снизить значимость этого фактора за счет утепления фундамента и самой почвы, примыкающей к нему. Затраты на утепление окупятся за счет экономии строительных материалов.
Глубинный дренаж
Иногда устраивают дренажные канавки, заполненные крупнозернистыми породами, и оформляют их в виде дорожек. Таким образом, вода будет беспрепятственно омывать монолитное основание, не разрушая его при любой температуре окружающей среды.
В местах с высоким уровнем снежного покрова и обильными осадками в течение года избыточную воду отводят от основания с помощью системы глубинного дренажа. Этот метод предполагает закладывание в землю труб с перфорацией, засыпанных мелкообломочными породами.
Вода посредством труб отводится по уклону рельефа, а грунт не перенасыщается водой и не пучится при отрицательной температуре.
Свайный фундамент
Свайный фундамент под кирпичный дом, двухэтажный или одноэтажный проект, проектируется для территории с непрочным, осыпающимся грунтом, и характеризуется следующими параметрами:
- Использование свай помогает передать основную нагрузку от здания более глубоким, прочным слоям грунта, минуя ненадежный верхний слой.
- Верхняя часть свай, остающаяся на поверхности, связывается в единый структурный элемент при помощи железобетонного ростверка. Здание опирается на этот контур, но большая часть нагрузки безопасно уходит по сваям.
Фрагмент свайного основанияИсточник domvita.ru
- Свайный метод предполагает применение спецтехники для бурения скважин и установки свай. Это приводит к дополнительным тратам, однако компенсируется быстротой установки и легкостью монтажа.
- Использование свай экономически оправдано на участках с плотным грунтом. Метод позволяет обустроить основание, рассчитанное на достаточно высокие нагрузки, при этом расчеты должны проводиться очень точно.
- Использование свай экономически не оправдано при строительстве на водонасыщенном грунте. Чтобы фундамент полноценно фиксировал двухэтажную кирпичную постройку, потребуется его усиление. Как правило, для этого потребуется увеличение количества свай. Придется использовать сваи большего сечения и погружать их на большую глубину. Кроме того, потребуется мощный ростверковый контур по обрезу свай. Такие изменения способны свести на нет экономичность свайного метода.
