Расчет ленточного фундамента под дом. Определение размеров подошвы фундамента под дом Максимальные размеры ленточного фундамента

Какой ширины должен быть фундамент? Этот вопрос занимает всех, кто начинает строительство дома. Определившись с типом фундамента, необходимо рассчитать для него все параметры. Под этим подразумевается, какая минимальная его ширина, на какую глубину нужно заливать фундамент, какой высоты делать его стенки, сколько арматуры потребуется и так далее.

Рассчитывая фундамент необходимо помнить, что он должен быть на 100 мм шире чем стены.

Когда возводят какое-либо сооружение, одним из главных требований, предъявляемых к нему, является безопасность.

Для соблюдения этого требования нужно делать так, чтобы основание этого здания было достаточно прочным и крепким. Само по себе это не случится, и заливать фундамент необходимо со всей ответственностью, иной подход может привести к нежелательным последствиям. Именно по этой причине к расчету такого параметра, как ширина фундамента, необходимо подойти особо скрупулезно.

От чего будет зависеть эта величина? Во-первых, она зависит от толщины стен спроектированного строения. Берут за норму, что эта величина равняется ширине основания здания. Но такой подход далеко не всегда оправдан. Если рассматривать строительство блочных зданий, которые имеют толщину стен до 25 см, то при предъявлении к их фундаменту таких же требований и создании аналогичной толщины в 25 см они могут вдавится в грунт. Поэтому в данном случае ширина фундамента должна быть большей.

Виды фундамента.

Во-вторых, перед постройкой необходимо провести исследование грунта, на котором будет возводиться здание, и определить, на какую глубину нужно делать фундамент. После проведения этих исследований станет возможным определиться с типом фундамента, который будет использован в строительстве. Необходимо учесть все данные грунта, включая как глубину промерзания, так и его несущую способность. Эти значения повлияют на многие параметры, например, на то, сколько арматуры потребуется для фундамента.

Поскольку основание здания является настолько важной частью во всей возводимой конструкции, на его возведение тратится до 20% от средств, которые запланированы на все строительные работы по возведению сооружения. А это немало, поэтому требуется вычисление всех указанных параметров еще до начала работ.

Но прежде чем рассчитать данные для фундамента, необходимо определиться с типом грунта, в который будут заливать основу здания. Это первый шаг, который необходимо сделать в обязательном порядке, что позволит точно определить глубину заливки, высоту стенки основания здания, его толщину, количество арматуры, которая потребуется для таких работ. Без определения типа грунта рассчитать эти параметры правильно будет невозможно.

Вернуться к оглавлению

Как определить тип грунта

Схема устройства фундамента на торфе.

Как можно определить тип грунта, не прибегая к помощи специалистов? Для этого наберите с того участка земли, на котором планируете постройку, пригоршню земли и смочите ее водой. Из смеси, что у вас получится, скатайте полоску и загните ее кольцом. Такое вы сможете проделать, только если смесь будет из глины. В противном случае, она просто рассыплется у вас в руках. Если смесь состоит из суглинки, то изделие разломается на несколько частей.

Смесь из песка станет рассыпаться на множество мелких частей. Рассмотрите эти частицы. Если песчинки в ней не меньше чем 1,5 мм в диаметре, это означает, что возводить основу здания придется на песчаном грунте. Если выбранную смесь поместить в стакан и банку с водой и взболтать ее, то можно определить количество глины в грунте. Сильно замутненная вода при взбалтывании покажет, что в грунте содержит в себе очень много глины.

Определите глубину залегания подземных вод. Для этого подойдите к ближайшему колодцу и определите уровень воды в нем. Учитывайте разницу высоты между территорией, где находится такой колодец, и вашим участком. Так вы сможете делать расчет, насколько подземные воды близки к поверхности земли. После этого определите влажность грунта, для чего просто сделайте из него шарик и понаблюдайте за ним. Если шарик будет сохранять форму, значит, это влажный грунт, если нет - слабовлажный.

Все эти нехитрые манипуляции с землей можно делать и необходимо делать для того, чтобы определить, какой тип фундамента будет использован для строительства. Это позволит правильно рассчитать, какой фундамент, его габариты, количество арматуры и многое другое вам понадобится.

Вернуться к оглавлению

Универсальный подход

Схема видов ленточного фундамента.

Определив тип грунта, на котором будет возводиться здание, необходимо определиться с типом фундамента. Это второй шаг, который нужно проделать. Для разного грунта подойдет разный фундамент. Так, если участок под застройку находится на болотистой почве, насыщенной водой, подойдет монолитный плитный фундамент. Он предназначен для самых непрочных грунтов.

Свайный фундамент позволяет возводить здания на большинстве типов грунтов. Именно этот метод применялся в строительстве мостов, пирсов и маяков. Помимо свайного применяются свайно-винтовой и свайно-ростверковый фундаменты.

Еще один из типов оснований дома - это столбчатый фундамент. Столбчатый фундамент подойдет для легких небольших построек, но, несмотря на это, его можно применять на большинстве типов грунтов.

И, наконец, ленточный фундамент. Несмотря на свою дороговизну, данный тип фундамента отличается повышенной прочностью и подходит под любые типы грунта. При этом сам тип грунта непосредственно сказывается на цене постройки. Более дорогим он будет на неустойчивом, пучинистом грунте. Если грунт стабилен, тогда применяют его облегченный вариант - без серьезного заглубления. Данный вариант возведения основы здания является наиболее универсальным.

Какой бы вариант вы ни выбирали, необходимо исходить из того, что именно основание здания определяет, насколько долговечным и прочным будет все строение. Неверный выбор, неумение рассчитать все необходимые данные с наибольшей вероятностью приведет к нарушению его целостности и перекосам.

Вернуться к оглавлению

От чего зависит ширина фундамента

Схема мелкозаглубленного фундамента.

Для удобства следует остановиться на последнем типе фундамента - ленточном. Для ленточного фундамента должен быть проведен расчет необходимого количества арматуры, его глубины, высоты его стен. Исходят из того, что он является наиболее универсальный и подходит для большинства типов грунта и построек. И прежде чем возводить основу здания, необходимо рассчитать его основные параметры, одним из которых является ширина. Она связана напрямую с площадью подошвы основания, с толщиной несущей стены на ленте фундамента.

Чтобы рассчитать площадь подошвы ленточного фундамента, необходимо исходить из полученных данных о типе грунта и его несущей способности и определить показатели по величине нагрузки от самого строения. Минимальная величина ширины фундамента будет вычисляться исходя из общего значения площади. Для того чтобы делать определение значения толщины несущих стен, необходимо учитывать, что толщина основания здания должна быть на 100 мм больше толщины стен.

Что касается такого параметра, как количество арматуры, которое используется в бетонном монолите и от которого зависит ширина фундамента, то стоит принять во внимание, что арматура оказывает свое положительное влияние только в сочетании с бетоном. Именно поэтому делать укладку арматуры необходимо в виде продольных прутьев, а расстояние между этими прутьями должно быть не менее 200 мм.

Вернуться к оглавлению

Как рассчитать ширину фундамента

Таблица ширины фундамента относительно стены.

Третий шаг - непосредственно сам расчет ширины основания здания. Для начала необходимо делать расчет ширины фундамента, взяв за отправную величину площадь подошвы основания здания. Расчет проводится для ленточного фундамента. Предположим, что минимальная величина площади подошвы (S) основания здания равна 5 м2. При этом параметры постройки, под которую будут заливать фундамент, составляет ширина (H) - 6м, длина (L) - 9 м. Ширина ленты будет величиной неизвестной, принимаемой для расчетов за Х. Эту неизвестную величину можно рассчитать по формуле: 2LX+2X(6-2X)=S.

Подставляя известные величины, получаем следующее квадратное уравнение: 18Х+12Х-4Х2=5. Решение квадратного уравнения происходит через дискриминант, получаем два значения величины Х: Х1=7,3, Х2=0,17. Из полученных двух значений необходимо выбрать то, которое подходит. Это значит, что минимальная допустимая ширина ленты фундамента будет 170 мм. Данное значение является приблизительным и служит в качестве ориентира для последующих вычислений.

Схема свайного фундамента.

Второй расчет нужно проводить исходя из того, что изначально известна толщина стен. Предположим, что проект дома содержит в себе условие, при котором несущие стены определены толщиной в 300 мм. Если сравнить с полученной ориентировочной величиной ленты фундамента в 170 мм, значение толщины стены на 40% больше. Выше указывалось, что при определении значения толщины несущих стен необходимо учитывать, что толщина основания здания должна быть на 100 мм больше толщины стен. Расчетное значение толщины фундамента составляет 100+300+400 мм. Запас полученного значения ширины фундамента: 0,4:0,17×100-100=135%.

Четвертый шаг: должен быть произведен расчет необходимого количества арматуры для ленточного фундамента. Полученные результаты необходимо скорректировать или перепроверить, определив возможность установки необходимого количества арматуры в основание фундамента полученных габаритов. Исходя из практики и требований, для ленточных фундаментов должен быть использован диаметр арматуры в 12-16 мм. Нужно вычислить тот процент площади в поперечном сечении ленты, который отведен для арматуры. Но сначала нужно определить саму площадь поперечного сечения ленты.

Следует использовать таблицу, а также данные, при которых значение арматуры занимает не более одной тысячной площади сечения ленты. Высоту ленты, величина которой зависит от исходных данных в проекте, принимаем за 80 см. Площадь поперечного сечения находим из произведения 40 см×80см=3200см2. Это значит, что одна тысячная от этого значения будет составлять 3,2 см2. Исходя из таблицы можно сделать заключение, что данный расчет справедлив, если в основании здание в сечении ленты используется 4 прута арматуры, диаметр каждого из которых не более 12 мм.

Вернуться к оглавлению

Данные, полученные в практике, показывают, что если здание возводится на пучинистых грунтах и принято решение об использовании мелкозаглубленного фундамента, строитель не должен делать значительную глубину основания здания, то его необходимо выполнять единым железобетонным монолитом в виде рамы. Это нужно делать для того, чтобы во время движения грунта такая конструкция двигалась единым монолитом. Это позволит избежать трещин и разрушения здания.

Схема монолитного плитного фундамента.

Если строительство происходит на непучинистых грунтах, связывать весь фундамент в единую рамку нет необходимости. При этом ту часть фундамента, которая используется под внутренние стены, можно оставить без арматуры.

Если стены несущие, то под ними опора должна быть больше ширины этих стен. Минимальная ширина фундамента в любом случае не может быть меньше ширины той стены, которая опирается на него. Для точного определения ширины основания здания применяйте подробные расчеты всех складывающих эту величину элементов.

Можно применить одно простое правило при возведении фундамента: чем прочнее основание, тем долговечнее здания. Но выше указывалось, что фундамент, который возводится по допустимым нормам, требует до 20% всех средств, планируемых на строительство здания. Продолжая усиливать основание, вы значительно увеличите стоимость всей постройки. Потратив большие деньги на проект, вы будете наблюдать его меньшую стоимость. Это не самый лучший подход к вложению денег. Не факт, что вы будете достраивать свой дом, возводить очередные этажи.

Такие вопросы решаются проще методом усиления фундамента, если это потребуется. А закладывать заранее большой запас прочности, в разы превышающие требуемые параметры для фундамента, - излишняя трата денег. Значительно лучше, если вы проведете правильные расчеты.

Чтобы ленточный фундамент получился технологически правильным и надежным, необходимо рассчитать все параметры будущей конструкции. Какие главные характеристики есть у основания? Глубина и ширина фундамента. С глубиной все просто, главное правило – бетон должен находиться ниже уровня замерзания. А вот с шириной придется повозиться. Получить этот размер можно только в случае, если на руках есть толщина несущей стены и площадь подошвы основания.

Совет! Ленточный фундамент – это наиболее выгодное решение для частного дома, если сравнить со свайным или столбчатым основанием. Также ленточная конструкция проще в реализации своими силами.

Вы узнаете, какой должна быть ширина основания будущего жилища, как делать расчет и что нужно при этом учитывать. Над цифрами придется подумать, но если вы справитесь, вам не придется нанимать мастеров из строительных бюро.

Что влияет на ширину основания?

В этой статье мы разбираем ленточный фундамент, поэтому стоит ознакомиться с параметрами, от которых зависит показатель ширины:

Толщина несущих стен , возведение которых будет выполнено на ленте основания. Если вы уже знаете, какой будет толщина стен, то показатель ширины основания должен быть минимум на 100 миллиметров больше толщины несущих стен.
Площадь подошвы основания . Этот параметр высчитывается только тогда, когда известны нагрузки от будущей конструкции. В расчете площади понадобится и ширина основания, в этом случае необходимо брать минимальный показатель, пока истинная толщина не известна.
Армирование бетона . В основании без прутьев арматуры не обойтись. Расстояние между продольными прутьями арматуры должно быть не менее 250 миллиметров. Все эти показатели можно рассчитать самостоятельно, для этого нужно только формулы и средние знания алгебры.

Важно! Чтобы делать все качественно, начинать нужно с проектирования, независимо от того, какая стройка ведется – коммерческая или частная. Инженера проводят расчеты, отталкиваясь от рыхлости почвы, а также климатических особенностей. К примеру, если грунт рыхлый, то подошва основания расширяется.

Расчет ширины

Когда получены все характеристики, которые нужны для нахождения ширины, можно начинать делать расчет. Важным моментом является глубина основания. К примеру, для двухэтажного дома из кирпича или бетона лента должна быть помещена на глубину 0,3 метра ниже линии промерзания грунта.

Чтобы понять, какой будет дом в будущем, можно воспользоваться 3D-проектированием. Сейчас существуют множество фирм, занимающихся проектированием для строительства.

Что касается деревянного жилища, то в этом случае фундамент помещается ниже 0,4 метра линии промерзания. Если дом будет стоять на благоприятной почве, а в ландшафте нет особенностей, то ширина основания составляет 400 мм.

Пример расчета

Допустим, у нас на руках есть нужные цифры (нагрузки, особенности грунта). Минимальная площадь основания получилась 5 м2, при этом дом будет 6×9. Ширину ленты основания берем за «X». Расчет суммарной площади проводится следующим образом:

2*9*X+2*X(6-2Х)=5

18Х+12X-4X^2=5

Теперь мы можем получить «Х», он равен 0, 17 м. Если Х=0,17 м, то Х2=7,3 м. Нас интересует «Х1» - это и есть минимальная ширина основания. Мы получили примерную цифру. Если известна толщина стен, то показатель может быть более точным. Для примера возьмем дом, где толщина стен будет 300 миллиметров. Вспоминаем правило: ширина фундамента должна быть минимум на 100 мм больше толщины несущих стен. 300+100=400 мм. Полученную цифру делим на минимальный показатель, выглядит это следующим образом:

0,4:0,17*100-100=135%.

Формула расчета площади

В итоге вам нужно получить площадь подошвы основания. Для этого понадобится эта формула:

Использование полученных параметров

Чаще всего проектировщики самостоятельно проводят расчеты ширины, чтобы получить точный показатель. Но перед этим строителям необходимо определить, какой будет объем работ и сколько на это уйдет денег. Для этих целей берется примерная ширина:

2-этажный кирпичный дом обычно строится на основании с шириной 650-750 мм;
1-этажной постройке хватает ширины 300-650 мм;
Что касается хозяйственных построек (сарай, баня), то для них показатель находиться в пределах от 250 до 400 мм.

Если планирует делать тяжелый дом на рыхлом грунте, то предварительных расчетов быть не может. Сначала инженера проводят расчеты, а только потом получают данные о том, сколько нужно материалов для строительства. Также профессионалы проводят экспертную оценку конструкции, так как перед началом работ нужно знать несущие способности основания. Расчет должны выполнять профессионалы, так как критическая ошибка может не только разрушить дом, но и повлечь за собой жертвы.

Совет! Сейчас многие строители перешли на «прерывистый» ленточный фундамент. Он идет не сплошной лентой, а отрезками с небольшим расстоянием друг от друга. В итоге давление под подошвой основания увеличивается примерно на 30%. Какой лучше делать фундамент в вашем случае, лучше всего узнать у профессионального строителя.

Чтобы делать конструкцию надежной, нужно проследить за тем, чтобы фундамент не просел под будущими нагрузками. Именно для этого нужно делать анализ почвы. К примеру, если во время заморозков начнется пучения грунта, сооружение может быть вытолкнуто наружу. Ситуация может сложиться полностью наоборот – дом просядет под дополнительным весом от снега. К фундаменту нужно отнестись максимально ответственно, так как переделать его уже не получится.

При строительстве здания всегда актуален вопрос: какие параметры и факторы влияют на прочность его основания. Немаловажно знать, какова должна быть ширина фундамента, его высота и уровень заглубления.

Для большого дома с подвалом, крышей из натуральной черепицы и кирпичными стенами, фундамент должен залегать на 20-30 см ниже уровня его промерзания.

В частности, следует разобраться, что такое прочность грунта, установить влияние грунтовых вод и глубины промерзания грунта, определиться с работами, которые необходимо выполнить, прежде чем закладывать фундамент.

Для владельца дома было бы надежнее привлечь специалистов, и на месте будущей стройки провести геологические исследования.

Информация, необходимая для расчета прочности

Если говорить о расчетах ширины основания, то это может быть только параметр ленточного фундамента. Другие виды (свайный, винтовой, плитный) такой характеристики, как ширина, просто не имеют.

По результатам предварительного исследования грунта будет определен подходящий для данных условий тип основания и рекомендуемая глубина его заложения. Основным параметром грунта, который необходимо узнать перед строительством дома, является несущая способность.

Схема расположения пластов грунта.

Этот показатель напрямую зависит от пористости грунта. Определять же значения пористости и несущей способности «на глазок» весьма рискованно, ибо от размеров и прочности фундамента зависит долговечность всего строения. Это дополнительно свидетельствует о целесообразности привлечения специалистов.

Основным препятствием для проведения квалифицированного исследования является его высокая стоимость. В этом случае следует заняться исследованием самостоятельно. Полезную информацию можно получить от тех, кто до вас уже сталкивался с подобными проблемами, когда строил дом на соседних участках.

Для определения физических особенностей грунта необходимо вырыть колодец на глубину 2-2,5 м и исследовать расположение и состав пластов и насыщение их водой. Заодно можно будет убедиться, что на такой глубине нет грунтовых вод. О глубине промерзания грунта в зимний период можно будет узнать по среднестатистическим данным для района строительства.

Вернуться к оглавлению

О физических свойствах грунтов

Схема видов деформации фундаментов.

По количеству содержащейся глины грунты делят на три вида: супеси, суглинок, глина. По процентному содержанию глины, можно судить о возможном содержании влаги и, следовательно, о том насколько грунт будет пучиться при промерзании в зимних условиях. Для ориентировочного определения количества глины можно воспользоваться субъективным восприятием в процессе исследования образцов грунта руками.

Если при растирании комочка грунта на пальцах ощущается присутствие отдельных песчинок, а между ладонями комочек невозможно раскатать так, чтобы образовалась удлиненная форма (шнурок), если при малейшем сжимающем усилии скатанный в шарик комочек грунта рассыпается, то это свидетельствует, что это супесь. Супесь содержит не более 10 % глины и, соответственно, небольшое количество влаги. Значит и пучность такого грунта будет незначительной. Несущая способность хорошо уплотненной супеси (коэффициент уплотнения, С=0,5) составляет 3кг/см2.

Если небольшой объем грунта скатать между ладоней в шар, а затем, сжав его ладонями, придать ему форму чечевицы, то образовавшиеся трещины по краям такой лепешки будут свидетельствовать о том, что этот слой грунта следует отнести к суглинкам. Суглинок содержит до 30 % глины, содержание влаги в нем значительно больше, чем в супеси и, соответственно, больше и пучность такого грунта. А вот несущая способность суглинка такая же, как и у супеси. Следовательно, для расчета ширины не имеет значения супесь это или суглинок.

Чечевичная форма грунта, не имеющая по краям трещин, является первым признаком глины. Если удается раскатать образец в достаточно длинный шнурок, то это убедительное подтверждение, что в грунте содержится более 30 % глины. Такой хорошо уплотненный слой (С=0,5) имеет несущую способность равную 6 кг/см2. О существенном влиянии уплотнения на несущую способность свидетельствует то, что при С=0,8 несущая способность глины оказывается такой же, как и у суглинка, то есть, 3кг/см2.

Ленточный фундамент можно представить в виде равномерно нагруженной балки. Но особенность такой балки состоит в том, что у нее нет четко обозначенных точек опора. На первый взгляд может показаться, что такое размещение балки будет способствовать равномерной передаче веса сооружения на грунт и, соответственно, равномерному воздействию грунта по всей длине балки. Но этого не происходит.

Схема видов фундамента.

Со стороны грунта, кроме сил реакции, могут воздействовать силы, возникающие в результате пучения грунта в период его замерзания. Пучение возникает из-за того, что образовавшийся лед, имеет больший объем, чем содержавшаяся в грунте вода. При этом силы воздействия могут быть направлены не только вертикально, но и под различными углами относительно фундамента. В результате он может испытывать не только равномерно распределенную сжимающую нагрузку от веса сооружения, но и сосредоточенные силы, создающие изгибающие и вращающие моменты.

Исключить побочные силы практически невозможно, но определенными мерами уменьшить их влияние реально. Так, огромный частный дом с крышей из натуральной черепицы и массивными кирпичными стенами, с подвалом должен иметь надежный фундамент, глубина заложения которого должна быть больше на 20-30 см, чем глубина промерзания грунта. Надежности такого основания будет способствовать и его утепление, и отведение излишней воды с помощью дренажа.

Отметим, что ленточные конструкции основания дома обычно применяют для строительства малоэтажного частного дома, возможно, с подвалом. На таком виде основания можно возводить стены из кирпича или камня, из дерева или газобетона, а также стены, возводимые по каркасной технологии.

Вернуться к оглавлению

Виды фундамента

Фундамент с песчаным основанием.

Для небольших дачных домиков и хозяйственных построек подойдет простейший вид ленточного фундамента из песка. Ширина траншеи для него должна быть на 10 см больше толщины стены, а глубина зависит от глубины залегания плотного грунта. Траншею заполняют песком, засыпая ее слоями толщиной 15-20 см. Очередной слой песка смачивают водой и утрамбовывают. Верх траншеи заполняют слоем (15-20 см) щебня, который заливают цементно-известковым или цементно-глиняным раствором.

Бутовой ленточный тип фундамента.

Схема ленточного бутового фундамента.

Если имеется возможность воспользоваться таким местным материалом, как булыжник, то дешевле бутового ленточного варианта придумать что-либо трудно. Его целесообразно возводить для кирпичных стен или стен из других штучных материалов, газобетонных блоков, например. Такая бутовая лента будет надежной опорой для любых стен. В верхней части толщина ленты должна быть не менее 35 см.

Бутовый материал можно использовать и для уменьшения расхода цемента, чередуя его со слоями бетона.

В грунте с большим содержанием влаги (глина) глубина траншеи должна быть ниже глубины промерзания. Бутовый камень закладывают на всю глубину траншеи. При этом, если глубина траншеи превышает 70 см, то в ее нижней части создают песчаную подушку, сверху которой укладывают слой щебня.

Бутовый камень укладывают от слоя щебня до верха, слоями толщиной 15‑20 см, и заливают его цементным раствором.

Бетонный ленточный фундамент.

Схема монолитного ленточного фундамента/

Замешивать бетон вручную или даже с помощью бетономешалок небольшого объема нецелесообразно только из-за того, что получит качественный бетон таким способом проблематично. Поэтому, чтобы получить прочную надежную конструкцию, следует воспользоваться услугами растворных узлов. Раствор должен быть не жидким, а таким, чтобы даже при легкой трамбовке он проходил сквозь арматуру.

Для армирования используют металлические стержни, сваренные или связанные между собой. Можно использовать и старые трубы небольшого диаметра.

Для надежного затвердевания такой конструкции необходимо дать хотя бы один месяц, укрыв его рубероидом.

Как вариант, можно заложить бутобетонный фундамент, который позволит существенно уменьшить расход цемента. Ширина закладки должна быть не менее 40 см.

Строительство дома начинается с возведения фундамента. От качества выполненного фундамента будет зависеть прочность и долговечность возведенного на нем дома. Затраты на эту нижнюю часть будущего строения составляют примерно четверть всей стоимости дома. Кроме того это трудоемкий процесс и требует четкого понимания его конечной цели. Ошибки, допущенные при расчетах и при возведении фундамента обойдутся, при их исправлении, очень дорого. Часто суммы на переделку брака даже превышают изначальные затраты. Избежать ошибок при возведении фундамента можно только грамотным его расчетом и исполнением.

Ленточный фундамент является универсальным. Такой тип фундамента подойдет для домов с любой конструкцией стен.
В поперечном сечении ленточный фундамент дома образует прямоугольник, расположенный вертикально. Верхняя часть этого прямоугольника должна учитывать уклон строительного участка и выступать своим обрезом примерно на 100 мм над плоскостью прилегающей грунтовой поверхности. К тому же верхний обрез фундамента, в зависимости от конструкции стен дома, может быть шире толщины стены.

При строительстве жилого дома в 1-3 этажа поперечные размеры ленточного фундамента обычно сильно не отличаются. Это можно объяснить тем, что нагрузки от дома на грунт, незначительны, в то время как площадь опорной подошвы фундамента всегда будет больше необходимой по расчету примерно в 2-3 раза.

Так, в зависимости от материала, используемого в создании ленточного фундамента, средняя ширина для бутовых фундаментов 600 мм; для бетонных или железобетонных и бутобетонных 400-600 мм; для фундаментов, изготовленных из кирпича — это 500-550 мм. Такая ширина основания ленточного фундамента обеспечивает перевязку вертикальных швов камней и удобна в работе, уменьшая лишние трудозатраты.

Если грунт на участке строительства слабый или неоднородный, то вероятнее всего, давление дома своим весом на такой грунт будет превышать нормативное (для средней полосы России это 1-1,5 кг/см²). В таком случае необходимо увеличить ширину подошвы фундамента. Сделать это можно созданием уступов по высоте фундамента через каждые 300-600 мм. Кроме того, можно в нижней части фундамента создать «подушку», подложив железобетонную плиту или утрамбовать крупный просеянный песок, с песчинками размером 1-2 мм, слоем толщиной 200-300 мм.

Термины, определения и параметры для расчета ленточного фундамента под дом

Фундамент - нижняя часть дома, находящаяся под землей, предназначенная для передачи и распределения нагрузки от здания на грунт.
Подошва фундамента - плоскость фундамента непосредственно взаимодействующая с грунтом.
Глубина заложения фундамента - расстояние от подошвы фундамента до поверхности грунта.
Подстилающий слой грунта (основание) - слой грунта, на который опирается подошва фундамента.
Расчетная глубина промерзания грунта - положение границы промерзания относительно уровня грунта, принятое в качестве расчетной величины (нормативы СНиП).
Уровень грунтовых вод - положение зеркала грунтовых вод относительно уровня грунта в условно открытом котловане (скважине).
Сжимаемая толщина грунта - деформируемая часть грунта, воспринимающая нагрузку от фундамента.

Порядок расчета ленточного фундамента под дом

Определение глубины заложения ленточного фундамента

Глубина заложения фундамента зависит от глубины промерзания грунтов, уровня грунтовых вод и от подстилающего слоя грунта. Обычно глубина заложения фундамента выбирается ниже глубины промерзания, но не менее 500 мм.

Глубина промерзания определяется климатическими условиями региона и соответствует наибольшему значению промерзания влажного грунта без снегового покрова при наиболее низких зафиксированных температурах. Ее можно определить из таблицы:

Кроме того необходимо учитывать, что при круглогодичном проживании в доме, когда зимой он прогревается за счет отопления, расчетная глубина промерзания грунта уменьшается на 15-20%.

Также расчетную глубину промерзания грунта можно определить по формуле:

d f= k n×d fn,

k n - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимается по таблице 1 СНиП 2.02.01-83 Основания и фундаменты;
d fn - нормативная глубина сезонного промерзания грунта, принимается по климатической карте «Районирование территории РФ по массе снегового покрова».

При расчете глубины заложения фундамента относительно грунтовых вод, стремятся к тому, чтобы подошва фундамента передавала нагрузку на прочный слой грунта. Такой слой располагается выше уровня грунтовых вод, который зависит от геологических условий местности, где находится строительный участок.

При расчете глубины заложения фундамента с учетом наличия особенностей конструкции дома, во внимание принимается и глубина подвала.

Таким образом глубина заложения фундамента равна максимальному значению, состоящему из величин, рассчитанных из климатических (глубина промерзания грунта), геологических (глубина грунтовых вод) и конструктивных (наличие подвала) особенностей.

Расчет размеров подошвы фундамента

Определение геометрических параметров, основным из которых является площадь подошвы фундамента, также ответственный этап расчета. Поскольку от правильности его определения зависит надежность дальнейшей эксплуатации дома. Если площадь опоры окажется менее необходимой, то это повлечет за собой неравномерную просадку строения и его деформацию. Избыточная площадь подошвы фундамента — это неоправданные дополнительные расходы.

Существует два варианта расчета площади подошвы фундамента по предельным состояниям. Первый вариант расчета по несущей способности основания, второй по допустимым деформациям конструкции.

Расчет размеров подошвы фундамента по несущей способности основания

Заключается в оценке устойчивости подстилающего слоя грунта к воздействию веса конструкции. Под воздействием эксплуатационных нагрузок из-за уплотнения грунта-основания происходит деформационный сдвиг слоев грунта и возникает осадка фундамента. Глубина осадки зависит как от прочности грунта-основания, так и от величины давящей на грунт силы. Для расчета существует формула:

S>ϒ n F/ϒ c R о,

где:
S - площадь подошвы фундамента (см 2);
F - расчетная нагрузка на основание (общий вес дома с дополнительной эксплуатационной нагрузкой) (кг);
ϒ n - коэффициент надежности (равен 1,2);
ϒc - коэффициент условий работы;
R о- условное расчетное сопротивление грунта основания для фундамента.

Общий вес дома с дополнительной эксплуатационной нагрузкой — это сумма величин:

масса стен дома с фронтонами и с внутренними перегородками;
масса цокольного и межэтажного перекрытий;
масса крыши с учетом материала кровли и снеговой нагрузки.

Существуют удобные онлайн калькуляторы для расчета весовой нагрузки на фундамент, которыми можно воспользоваться. Для примерного расчета общего веса дома можно использовать таблицу:

Коэффициент условий работы имеет величины:

Условное расчетное сопротивление грунта основания для фундамента определяется по таблицам:

Расчет размеров подошвы фундамента по допустимым деформациям конструкции

В отличии от первого варианта расчета площади фундамента этот вариант позволяет исключить деформацию конструкции дома от неравномерной просадки фундамента. Это обеспечивается оценкой соответствия реального и допустимого уровня деформации конструкции от воздействия эксплуатационных нагрузок.

Существуют следующие виды деформаций конструкции сооружений:

Прогиб и выгиб - возникает из-за неравномерной осадки основания фундамента.

возникает при осадке фундамента с одной из сторон.

возникает при высокой изгибной жесткости строения (высотная конструкция или элемент).

Перекос - возникает при неравномерной осадке фундамента на одном из участков.

Горизонтальное смещение - возникает в фундаментах, в стенах подвалов, в подпорных стенках на участках, загруженных горизонтальными усилиями.

Допустимые величины деформаций сооружений зависят от особенностей конструкции и применяемых при строительстве материалов приведены в таблице:

Относительная неравномерность осадки - максимальное отношение разности в осадке двух участков фундамента к расстоянию между ними. Основываясь на данном значении можно определить минимальное значение расстояний между участками с неравномерностью осадки, и определить расчетную площадь основания фундамента.

Пример:

Предположим, что двухэтажный дом из кирпича деформировался в виде прогиба в центре на 1 см.

Расстояние по длине фундамента между точками замера участка прогиба 600 см. При длине строения 12 м относительная неравномерность осадки - 1/600=0,0017. Допустимая неравномерность осадки такого строения по таблице - 0,002. Следовательно, осадка в 1 см приемлема.

Расчет высоты цоколя

Высота цоколя рассчитывается с учетом климатических характеристик местности участка строительства по величине снежного покрова и необходимых характеристик жесткости поперечного сечения фундамента.

Расчет количества материалов и общей стоимости ленточного фундамента

Расчет арматуры для ленточного фундамента

Армирование ленточного фундамента необходимо для повышения сопротивляемости деформациям и эксплуатационным нагрузкам строения. Для армирования фундамента понадобится рассчитать диаметр и количество прутьев арматуры.

Из практики и технической документации следует, что количество арматуры должно быть минимум 0,1% от площади сечения основания.

Расчет диаметра арматуры:

Для легких конструкций - 8 мм.
Для средних конструкций - 10-12 мм.
Для тяжелых строений - 14 мм.

Расчет количества прутьев арматуры:

Для расчета общего метража горизонтальных прутьев необходимо периметр всего фундамента умножить на 4.
Для расчета количества перемычек надо суммарную длину фундамента разделить на планируемую величину длины между перемычками и тоже умножить на 4.
Если фундамент заглубленный и предусматривает два каркаса, то при расчетах все результаты просто удваиваются.
При расчетах количества прутьев можно исходить из стандартной длины арматурных прутьев - 6 м.

Пример:

Для ленточного фундамента под дом 6 × 8 м с двумя перегородками по 6 м и 4 м имеет периметр (6+8)× 2=28 м. С учетом перегородок суммарный периметр составит 28+6+4=38 м. Значит общий метраж арматуры будет 38 × 4=152 м. С учетом длины арматурного прута - 6 м на 8 м участке понадобится еще 2 м прута, для которых подойдут остатки от 4-х метровой перегородки. Таким образом получается (4+4) х 2=8 стыков. С учетом нахлеста прутов на стыках по 0,5 м в обе стороны понадобится 152+8=160 м арматуры. В штуках это будет 160/6=26,6, округляем до 27 штук арматурного прута. Для перемычек с расстоянием вязки 0,5 м, при длине фундамента 38 м, для вертикальных и горизонтальных прутов понадобится 38/0,5 × 4=304 штуки. При высоте каркаса 0,5 м и ширине 0,25 м на горизонталь пойдет 304/2 × 0,25=38 м, а на вертикаль 304/2 × 0,5=76 м арматурного прута. Количество прутьев на перемычки получается (38+76)/6=19 штук.

Расчет бетона на ленточный фундамент

Для расчета количества бетона на возведение ленточного фундамента существует простая формула:

К бΣ=Ш ф×В ф×(Д 1+Д 2),

К бΣ - необходимое количество бетона;
Ш ф - ширина фундамента;
В ф - высота фундамента;
Д 1 - длина внутренней стороны конструкции;
Д 2 - длина внешней стороны конструкции.

Расчет стоимости ленточного фундамента

Для расчета стоимости ленточного фундамента необходимо уточнить текущие цены на используемые материалы и умножить на величины, полученные при расчетах, описанных выше.

Дороже всего обойдется бетон. Его стоимость составит 25% всех расходов на фундамент. Затем от 15% до 20% расходов, в зависимости от размеров и качества, уйдет на арматуру. Опалубка потребует 10% от общей стоимости. Далее 5% стоимости — это транспортные расходы. Прочие, не самые маленькие 40-45% расходов потребуют песок, проволока для вязки, гидроизоляционный материал, кирпич, крепеж, инструменты и т.п.

Также существуют удобные онлайн калькуляторы для полного расчета ленточного фундамента и видео с подробными инструкциями.

Видео по теме

При возведении ленточного фундамента важно правильно провести все предварительные расчеты и определить параметры основания. Одним из них является ширина фундамента, которая напрямую связана не только с расчетным значением площади подошвы основания, но и значением толщины несущей стены, которая будет возводиться на ленте фундамента. В этой статье мы поговорим о том, какой ширины должен быть ленточный фундамент, и как ее нужно рассчитывать в конкретных случаях.

Что оказывает влияние на конечную ширину фундамента

В статье, где мы приводили пример расчета фундамента , немалое внимание уделено подбору основных параметров основания под дом — в том числе и толщины. Если рассматривать только ленточный фундамент, то ширина ленты зависит от:

общей расчетной величины площади подошвы фундамента, которая считается исходя из нагрузок от постройки (как их рассчитать, можете ) и собственно грунта, а вернее его показателей несущей способности. Сначала рассчитываем общее значение площади, отталкиваясь от которого принимаем минимальное значение ширины фундамента;
толщины несущих стен, которые планируется возводить на фундаментной ленте. Учитывая этот показатель, толщина фундамента должна быть как минимум на 100 мм больше толщины стен. Этого значения должно хватить на последующую отделку фасада дома;
армирования бетонного монолита. Необходимо учитывать то, что арматура для фундамента должна работать в комплексе с бетоном, а для этого между продольными прутьями должно выдерживаться расстояние (не менее 200 мм). О том, как рассчитать арматуру для фундамента , мы писали в тематической статье – рекомендуем принять представленную информацию к сведению

Расчет ширины фундамента исходя из величины площади подошвы фундамента

Допустим, мы провели все расчеты по грунту и нагрузкам и получили, что минимальное значение площади подошвы фундамента под дом 6×9 м получилось равным 5 кв. м. Принимаем ширину ленты равной Х, тогда суммарная площадь ленты считается следующим образом:

2×9×Х+2×Х(6-2Х)=5,
18Х+12Х-4Х²=5

Откуда Х1=0,17 м и Х2=7,3 м. Очевидно, что в нашем случае актуально значение Х1=0,17 м. Это и будет минимально допустимой шириной ленты фундамента.

Какой должна быть ширина основания дома, если известна толщина стен

Однако полученное выше значение является лишь ориентировочным. Допустим, в проекте дома заложены несущие стены толщиной 300 мм, что почти вдвое больше расчетного значения ширины ленточного фундамента. С учетом того, что ширина ленты должна быть на 100 мм больше, получаем расчетное значение: 300+100=400 мм. Итого, запас ширины фундамента составит на: 0,4:0,17×100-100=135% больше минимального.

Зависимость от арматуры

Обычно для ленточного фундамента используют арматуру диаметром 12, 14 или 16 мм. Чтобы оценить, вписывается ли выбранный материал в выбранные параметры основания (в данном случае – в его ширину), необходимо просчитать площадь поперечного сечения ленты и процент, который отведен в монолите именно на арматурный каркас для фундамента . Для этого принимаем высоту ленты, например, 0,8 м (зависит от проекта) и, воспользовавшись таблицей, представленной ниже, подсчитаем, можно ли в данном случае использовать 4 продольных стержня арматуры диаметром 12, 14 или 16 мм.

Площадь поперечного сечения ленты будет равна: 40×80=3200 кв. см.
При условии, что арматура должна занимать 0,001 часть от площади сечения ленты, имеем: 3200×0,001=3,2 кв. см. По таблице выше видно, что данное значение актуально при использовании 4 прутков арматуры диаметром 12 мм.

Значение ширины фундамента подобрано верно.

Расчет размеров фундамента под дом – это кропотливая работа, требующая внимания, потому что от его правильности зависит качество надземной части дома. Как правило, существует стандартная система, ее составили архитекторы, она достаточно проста и для домов сложной конструкции ее не следует использовать, так как могут быть некие расхождения. Если вы хотите узнать, как сделать все правильно, читайте далее….

Самая основная задача каждого застройщика – это построить фундамент долговечный и надежный, а чтобы он соответствовал требованиям, подбирают соответствующую геометрию. Чтобы проще было производить расчет, посмотрите на готовые фундаменты, которые идеально подходят под ваш архитекторский план. Стоит обратить внимание на форму, качество и дефекты. Они укажут вам на то, какие были допущены ошибки в момент возведения.

Параметры

После визуального ознакомления можно смело приступать к полноценному расчету, который включает в себя значения несущей способности и деформацию грунта на участке, где будет возводиться фундамент. Для этого понадобится знание математики и физики.

Расчет несущей способности не сложен, труден на деформацию – его следует производить с профессионалами.

Возьмем, к примеру, ленточный фундамент. Потребуются следующие данные:

Качество грунта.
Уровень протекания грунтовых вод.
Отметка промерзания грунта.
Архитекторский проект дома.

Имея объективные данные, можно приступать к поэтапному расчету фундамента.
Первый этап - это определение веса внешней конструкции дома, которая находится над землей, включая дополнительную нагрузку от мебели, декоративной отделки и т.п., которая будет производить удельное давление на подошвенный грунт.
Второй этап - геометрия.
Третий этап – корректировка.

Как определить размеры фундамента под дом эконом-класса?

Для данного типа дома необходимо произвести определение:

удельного веса внешней конструкции, находящийся над подошвой фундамента, при этом следует учитывать вес самого грунта;
цоколя, включая декоративную отделку, полы и плиты перекрытия;
стеновых панелей, не учитывая дверные и оконные проемы;
перегородок с наружной и внешней отделкой. Аналогичный расчет производится непосредственно со стенами;
стропильной системы и потолочного перекрытия, включая отделку и кровельный материал;
лестничных пролетов;
изоляционного слоя.

Вам понадобится ватман, на нем необходимо будет выполнить эскиз всех конструктивных элементов дома. Эскиз должен быть максимально похожим на настоящую конструкцию. В завершении набросков производится определение объемов конструкции по формуле – ДхВхШ=V. В случае если необходимо определить объем сложной конструкции, то необходимо фундамент разделить на части и просчитать их объем по предложенной формуле. Результат умножается на вес материала конструкции. В результате чего будет известен вес конструктивного элемента, его также необходимо определить.
Чтобы узнать вес материала, нужно полученный вес по предварительным расчетам умножить на коэффициент надежности по нагрузке.

Коэффициент надежности зависит от характера нагрузки.

В завершении суммирования веса всех элементов конструкции должен получиться вес всего дома, на эскизе его обозначают – «Рк». Размерность веса дома обозначается в тоннах или килограммах.

Определение геометрических параметров производиться с учетом заглубления фундамента, параметров плана дома, материала, классификация грунта, а также планируемой конструкции.
По итоговым расчетам составляется схема и эскиз, где ширина конструкции зависит от категории грунта. Стоит отметить что ширина грунта независимо от того, на каком грунте он устраивается, не должна быть менее 350 мм и менее ширины стен дома.
Высота дома зависит от величины погружения фундамента в грунт.

Для определения снеговой нагрузки на крышу дома используется стандартная формула – Поправочный коэффициент Х на Рс, в результате чего получается уточненная снеговая нагрузка Рс*.

Видео

Предлагаем посмотреть видеоролик об ошибках заложения фундамента:

Получился технологически правильным и надежным, необходимо рассчитать все параметры будущей конструкции. Какие главные характеристики есть у основания? Глубина и ширина фундамента. С глубиной все просто, главное правило – бетон должен находиться ниже уровня замерзания. А вот с шириной придется повозиться. Получить этот размер можно только в случае, если на руках есть толщина несущей стены и площадь подошвы основания.

Совет! Ленточный фундамент – это наиболее выгодное решение для частного дома, если сравнить со свайным или столбчатым основанием. Также ленточная конструкция проще в реализации своими силами.

Что влияет на ширину основания?

Толщина несущих стен , возведение которых будет выполнено на ленте основания. Если вы уже знаете, какой будет толщина стен, то показатель ширины основания должен быть минимум на 100 миллиметров больше толщины несущих стен.
Площадь подошвы основания . Этот параметр высчитывается только тогда, когда известны нагрузки от будущей конструкции. В расчете площади понадобится и ширина основания, в этом случае необходимо брать минимальный показатель, пока истинная толщина не известна.
Армирование бетона . В основании без прутьев арматуры не обойтись. Расстояние между продольными прутьями арматуры должно быть не менее 250 миллиметров. Все эти показатели можно рассчитать самостоятельно, для этого нужно только формулы и средние знания алгебры.

Важно! Чтобы делать все качественно, начинать нужно с проектирования, независимо от того, какая стройка ведется – коммерческая или частная. Инженера проводят расчеты, отталкиваясь от рыхлости почвы, а также климатических особенностей. К примеру, если грунт рыхлый, то подошва основания расширяется.

Расчет ширины

Пример расчета

C этой таблицей рассчитать ширину подошвы основания будет просто, особенно если у вас используется стандартная конструкция.

2 *9*X+2*X(6-2Х)=5

18Х+12 X-4X^2=5

Теперь мы можем получить «Х», он равен 0, 17 м. Если Х=0,17 м, то Х2=7,3 м. Нас интересует «Х1» – это и есть минимальная ширина основания. Мы получили примерную цифру. Если известна толщина стен, то показатель может быть более точным. Для примера возьмем дом, где толщина стен будет 300 миллиметров. Вспоминаем правило: ширина фундамента должна быть минимум на 100 мм больше толщины несущих стен. 300+100=400 мм. Полученную цифру делим на минимальный показатель, выглядит это следующим образом:

0,4: 0,17*100-100=135%.

В итоге вам нужно получить площадь подошвы основания. Для этого понадобится эта формула:

Использование полученных параметров

2-этажный кирпичный дом обычно строится на основании с шириной 650-750 мм;
1-этажной постройке хватает ширины 300-650 мм;
Что касается хозяйственных построек (сарай, баня), то для них показатель находиться в пределах от 250 до 400 мм.

Совет! Сейчас многие строители перешли на «прерывистый» ленточный фундамент. Он идет не сплошной лентой, а отрезками с небольшим расстоянием друг от друга. В итоге давление под подошвой основания увеличивается примерно на 30%. в вашем случае, лучше всего узнать у профессионального строителя.

Какой ширины должен быть ленточный фундамент? обновлено: Февраль 26, 2018 автором: zoomfund