Exterio05.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет ширины и глубины ленточного фундамента: минимальный размер толщины по нормативам

Рассчитать ленточный фундамент своими руками

Наиболее популярны в частном строительстве ленточные фундаменты. Они могут использоваться под разные дома на различных типах грунтов, расчет их можно сделать своими руками. Для этого не нужны знания высшей математики или сопромата. Есть метод, при котором все просто, правда, громоздко: придется собирать много данных. Этот расчет ленточного фундамента называется «по несущей способности грунта». Но предварительно вам нужно будет собрать нагрузки от дома: рассчитать какая масса будет приходится на каждый квадратный метр (сантиметр) основания. Затем, подбирая ширину подошвы фундамента, выбрать оптимальную ее ширину.

В этой статье описан метод расчета параметров ленточного фундамента (ширины) по несущей способности грунтов

От каких факторов зависит ширина ленточного фундамента

Параметры ленточного фундамента полежат тщательному расчету и обусловлены несколькими факторами:

  • Типом грунта.
  • Высотой уровня залегания грунтовых вод.
  • Весом постройки.
  • Величиной снеговой нагрузки в зимнее время.
  • Материалом, из которого строится фундамент.

Ширина ленты привязана к несущей способности грунта. Рыхлый или неплотный грунт требует большой площади основания, при которой снижается удельное давление и возникает возможность строить достаточно крупные постройки.

В то же время, чем больше площадь основания, тем выше нагрузки пучения, воздействующие на него и создающие выталкивающее воздействие, заметно проявляющееся на мелкозаглубленных типах ленты.

В сложных случаях используют составное сечение ленты, когда опорный элемент — бетонная подушка — имеет большую площадь, позволяя рыхлому грунту прочно удерживать постройку без оседаний, а верхняя часть ленты намного уже, что позволяет уменьшить вес основания и существенно сэкономить стройматериалы.

Минимальная

В целом, минимальная ширина ленты — это расчетная величина, полученная в процессе вычисления параметров ленточного основания.

Методика расчета такова, что определяет не конкретный размер, а минимальное значение, меньше которого параметры ленты быть не могут.

Окончательный выбор обычно немного превышает минимум, на 10-15 % (иногда больше). Весь смысл расчетов заключается в определении минимально возможных значений, позволяющий наиболее экономичное и не затратное строительство.

Существует еще один способ определения толщины. Ленточный фундамент должен на несколько сантиметров (обычно 10 см) превышать толщину стен дома.

При этом, такое соотношение необходимо для того, чтобы стены имели надежное и достаточно широкое основание, позволяющее производить качественный монтаж или укладку.

В некоторых случаях применяют компромиссный вариант, когда верхняя площадка фундамента имеет увеличенную площадь для обеспечения условий строительства стен, а нижняя часть намного тоньше.

Это позволяется нормативами в случаях, когда, несмотря на большую толщину стен, их вес относительно мал и может удерживаться лентой малой толщины.

Для легких вспомогательных построек небольшого размера (баня, сарай) ширина ленты может составлять около 25 см на плотном грунте, а для кирпичного коттеджа в тех же условиях необходимо обеспечить ширину в 50 см.

Максимальная

Строительными нормами не регламентируется максимальная ширина ленты, поскольку в задачу любого проектировщика входит экономия, а не сверхнормативный расход строительных материалов.

Все методики расчета базируются на минимально возможных значениях и выбираются по принципу достаточности.

Предельных значений по максимуму не существует, так как из обычных соображений целесообразности никто не станет строить чрезмерно широкую ленту там, где достаточно гораздо меньших размеров. По образному выражению строителей, «никто не заинтересован закапывать деньги в землю».

Чаще всего принимают значения, на 10-15% больше расчетных, на случай изменения условий эксплуатации или с учетом гидрогеологических процессов, способных иногда преподносить не самые приятные сюрпризы. Единственным ограничивающим фактором может стать собственный вес ленты, оказывающий влияние на грунт.

Незаглубленный ленточный фундамент

Незаглубленный ленточный фундамент применяется в строительстве частных домов крайне редко, потому что он является очень слабой опорой для будущего строения. Как правило, он весь располагается поверх грунта, а внутри находится только лишь песчаная, либо песчано-гравийная подушка.

Читать еще:  Отмостка вокруг дома из бетона своими руками: видео, инструкция

Много писать о незаглубленном ленточном фундаменте я не буду, тем более ему уже была посвящена целая статья ранее. Да и вообще, само понятие глубины заложения у такого фундамента отсутствует.

Максимальная ширина

В указанных выше нормативных документах понятие максимальной ширины фундаментной ленты отсутствует. Проектный расчет ширины ленточного фундамента должен быть направлен на обратное – определение оптимальных размеров с целью снижения финансовых затрат.

Однако, есть один важный нюанс, который следует учесть при строительстве зданий с обустройством подвала. В этих случаях ограничение максимальной ширины фундамента существует. Оно связано с весовым давлением на грунт и зависит от длины каждой отдельной стены, а также материала, из которого она сделана.

Для стен длиной до 3 метров фундаментная подошва должна быть не более:

  • бетонный монолит – 400 мм;
  • бетонные фундаментные блоки – 500 мм;
  • бутобетон – 600 мм;
  • кирпич полнотелый – 750 мм;
  • бутовый камень – 800 мм.

Если стены длиной более 3 метра, то максимально допустимая ширина составляет:

  • железобетонный монолит – 500 мм;
  • бетонные фундаментные блоки – 600 мм;
  • бутобетон – 800 мм;
  • кирпич полнотелый – 900 мм;
  • бутовый камень – 1000 мм.

Эти данные не являются нормативным требованием и взяты из практических наблюдений строителей. Поэтому их следует учитывать при расчетах, но не принимать за безусловные.

Максимальное

Нормативные документы не регламентируют максимальное значение ширины основания, поэтому расчеты ведутся, исходя из финансовых возможностей застройщика и минимальных значений, по принципу достаточности.

Оптимальным вариантом является минимальное значение ширины, рекомендуемое для конкретной постройки, плюс 15%. Превышение возможно, оно увеличит несущую способность фундамента, но потребует гораздо больших финансовых вложений.

Но есть и ограничивающий фактор: собственный вес основания, который окажет сильное влияние на грунт, в результате чего конструкция просядет. Поэтому не рекомендуется значительно превышать расчетные значения.

Просадку слабонесущего грунта можно предотвратить, путем увеличения подошвы основания, без увеличения ширины ленты.

Теплоизоляция мелкозаглубленного ленточного фундамента

Когда производится выбор глубины для закладки основания, следует подумать о теплоизоляции, особенно если речь идет о мелкозаглубленном типе. Чтобы не дать земле промерзать под основанием и избежать сдвигов грунта.

Глубина ленточного фундамента – очень важный параметр, который должен просчитываться по технологии, с учетом основных факторов и показателей. Лишь в таком случае удастся построить долговечное и надежное здание.

Как рассчитать основную нагрузку

Нагрузка на грунт и фундамент представлена постоянными и переменными нагрузками. К последним относят ветер и снег. К первым вес дома, коттеджа или бани вместе с фундаментом и кровлей. Кроме того, важно рассчитать эксплуатационную нагрузку. Это количество людей, которые регулярно находятся в помещении, мебель и оборудование. Таким образом, среди элементов постоянной нагрузки выделяют:

  • Конструкция фундамента;
  • Цокольный этаж или подвал с отделкой;
  • Стены и межкомнатные перегородки с отделкой;
  • Потолок и полы с отделкой;
  • Лестницы;
  • Кровля с отделкой.

Нормы СНиП II-3-79 предлагают показатели удельного веса стройматериалов, которые помогут рассчитать примерный вес дома и нагрузку на фундамент. Параметры указаны в таблице. Брать лучше больший удельный вес, чтобы был запас.

Удельный вес дома

Удельный вес и нагрузка отдельных элементовУдельный вес
Материалы фундамента (на 1м3)кг/м3
Бетон, железобетон2200- 2500
Кирпич, бутобетон1880-2200
Бутовый камень1600-1800
Тип стен (на 1м2)кг/м2
Бревенчатые и из бруса70-100
Деревянные, каркасные и панельные30-50
Тип перекрытия (на 1 м2)С плотностью до 200 кг/м3С плотностью 200-500 кг/м3
Цокольное по деревянным балкам100-150200-300
Чердачное по деревянным балкам70-100150-200
Железобетонное монолитное500
Тип кровликг/м2
Черепица60-80
Рубероид в два слоя30-50
Сталь в листах20-30
Читать еще:  Выбор и установка отливов на цоколь дома

Чтобы получить расчет всей конструкции, удельный вес материалов умножают на объем конструкции. Полученный результат умножают на коэффициент надежности по нагрузке. Значения коэффициента представлены в следующей таблице.

Коэффициент надежности конструкции и грунта

Бетонные конструкцииС плотностью выше 1600 кг/м3С плотностью равной или ниже 1600 кг/м3
1,1В заводских условияхНа стройплощадке
1,21,3
Металлические конструкции1,05
Монтаж фундамента на грунтеНасыпнойВ природном залегании
1,151,1

Чтобы правильно сделать расчет нагрузки, нужно учитывать и временные элементы, к которым относится снег. Снеговую нагрузку определяют в зависимости от региона строительства.

Определение требуемой ширины подошвы («подушки») ленточного фундамента

Требуемая ширина подошвы определяется отношением расчетного сопротивления основания к линейно распределенной нагрузке.

Ранее мы определили погонную нагрузку, действующую в уровне подошвы фундамента – 7925кг/м. Принятое сопротивление грунта у нас составило 2,15кг/см2. Приведём нагрузку в те же единицы измерения (метры в сантиметры): 7925кг/м=79,25кг/см.

Ширина подошвы ленточного фундамента составит: (79,25кг/см) / (2,15 кг/см2)=36,86см.

Ширину фундамента обычно принимают кратной 10см, то есть округляем в большую сторону до 40см. Полученная ширина фундамента характерна для легких домов, возводимых на достаточно плотных суглинистых грунтах. Однако по конструктивным соображениям в некоторых случаях фундамент делают шире. Например, стена будет облицовываться фасадным кирпичом с утеплением толщиной 50мм. Требуемая толщина цокольной части стены составит 40см газобетона + 12см облицовки + 5см утеплителя = 57см. Газобетонную кладку на 3-5см можно «свесить» по внутренней грани стены, что позволит уменьшить толщину цокольной части стены. Ширина подошвы должна быть не менее этой толщины.

Расчет минимальной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента

Конструкционно для железобетонных балок минимальная ширина допускается 15 см, а для мелкозаглубленных ленточных фундаментов (которые представляют из себя свободнолежащие балки на упругом основании) рекомендуется ширина не менее 25 см для легких садовых построек, и ширина не менее 30 см для дачных домов. Ширина ленточного мелкозаглубленного фундамента не может быть меньше ширины опираемой на нее стены.

Однако, кроме конструкционных ограничений есть еще и требования задаваемые несущими способностями подлежащих под мелкозаглубленными ленточными фундаментами грунтов. Удельная нагрузка от здания на единицу площади не должна превышать 70% от несущей способности грунта. Регулировать величину нагрузки можно с помощью площади опоры фундамента на грунт. Чем больше площадь опоры – тем меньше удельная нагрузка, передаваемая на грунт.

Методика ориентировочного расчета минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента. Данная методика определения минимальной достаточной ширины мелкозаглубленного ленточного фундамента основана на представлении о том, что величина удельной нагрузки на единицу площади подлежащего под фундаментом грунта должна быть меньше несущей способности (расчетного сопротивления основания) подлежащего под фундаментом грунта. Разница между нагрузкой от дома и несущей способностью грунта должна быть как минимум на 30 процентов больше в пользу несущей способности грунтов (коэффициент запаса прочности для бетонных конструкций, отливаемых на стройплощадке с удельном всеом менее 1600 кг/м3). Чтобы не утомлять наиболее нетерпеливых читателей, спешащих наконец без лишних сантиментов узнать минимальную достаточную ширину мелкозаглубленного ленточного фундамента, мы публикуем таблицу основанную на данных Британских государственных строительных норм Building Regulations Approved Document A: 2010, 2E3, Таблица №10. Британское архитектурное ведомство рассчитало за нас все заранее, а мы постарались немного усреднить и адаптировать представленные данные, чтобы сделать представление данных удобнее:

Читать еще:  Отливы для цоколя фундамента: нужны ли и для чего, размеры, виды (деревянный, бетонный, пластиковый, кирпичный, металлический), как сделать своими руками?

Теперь, наиболее рисковые и менее любопытные читатели могут бежать отливать свой мелкозаглубленный монолитный ленточный фундамент, а остальные могут узнать, как британцы получили эти данные, и сделать свой собственный более точный расчет для своего собственного дома, чтобы не попасть впросак.

Для выяснения минимальной достаточной ширины мелкозаглубленноно ленточного фундамента исходя из несущей способности подлежащих грунтов, необходимо решить уравнение:

+ Полезный вес мебели и оборудования

х Длина фундамента

х Расчетное сопротивление грунта

Мертвый вес здания – это сумма весов всех строительных элементов конструкции дома. Чтобы расчитать их нужно воспользоваться следующими таблицами:

Деревянные каркасно-панельные, толщиной 150 мм с минераловатным утеплителем

Из блоков ячеистого бетона плотностью 500-600 кг/м3 сплошной кладки, толщиной, мм:

Из опилкобетона, толщиной 350 мм

Из керамзитобетона, толщиной 350 мм

Из шлакобетона, толщиной 400 мм

Из эффективного кирпича, толщиной, мм:

Из полнотелого кирпича сплошной кладки, толщиной, мм:

Чердачное по деревянным балкам, плотностью, кг/м3, не более:

Цокольное по деревянным балкам, плотностью, кг/м3, не более:

Расчет площади

Для чего необходимо рассчитывать площадь подошвы? Все очень просто! Всего лишь для того, чтобы определить номинальную площадь, благодаря которой возводимый объект будет устойчивым. Проще говоря – чтобы дом неравномерно не ушел в землю под действием суммарной нагрузки на грунт. Ведь постройка может не только выталкиваться вспученными грунтами во время их сезонного промерзания, но и за счет высоких нагрузок продавливать грунт. И та и другая ситуация чревата разрушением постройки.

Площадь подошвы фундамента (S) рассчитывается по следующей формуле:

k(n) – коэффициент надежности, который обычно принимают равным 1,2, т.е. запас площади равен 20%;
F – суммарная расчетная нагрузка на грунтовое основание. Сюда входит нагрузка от дома, фундамента, полезная нагрузка и т.д. – все, что способствует увеличению давления на опору ленточного фундамента;
k(c) – коэффициент условий работы, принимающий значение от 1 для глины пластичной и сооружений жесткой конструкции, имеющей каменные стены до 1,4 для крупного песка и не жестких конструкций;
R – расчетное сопротивление грунта (для некоторых приведено в таблице ниже).

Таким образом, единственным неизвестным для расчета площади остается общая нагрузка на грунт.

Особенности устройства мелкозаглубленного фундамента

Специалисты советуют не устраивать мелкозаглубленный высокий фундамент, так как это делает его слишком жестким. К тому же, это ведет к перерасходу арматуры и бетона. Более низкий фундамент вполне справится с возложенными на него нагрузками и будет достаточно экономичным и надежным.

Когда решается вопрос, какая глубина ленточного фундамента под дом оптимальна, стоит подумать об утеплении мелкозаглубленного фундамента. Правильно сделанная тепло- и гидроизоляция может существенно сэкономить средства, одновременно создав надежное основание под дом.

Мелкозаглубленные фундаменты специально спроектированы для частных малоэтажных построек. Это, на сегодняшний день, самый распространенный вид фундаментов в частном домостроении.

Благодаря высокой прочности железобетона глубина залегания подошвы монолитного ленточного мелкозаглубленного фундамента может быть в пределах 50 см от поверхности земли. Но к этому значению следует добавлять высоту песчаной подушки, которая не должна быть менее 20 см.

Подушку делают из крупного песка, гравия или их смеси. Количество песка и гравия в процентном отношении должно быть 40: 60.

Высота фундамента над землей может варьироваться в пределах 40-50 см, в итоге, общая высота фундамента будет не выше одного метра. Для одноэтажных домов такого фундамента вполне достаточно, но для двухэтажных коттеджей и выше нужен фундамент усиленный и более глубокого залегания.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector