Как произвести вычисление ширины ленточного фундамента: минимальные и максимальные значения, а также ее расчет под кирпичный дом

Как произвести вычисление ширины ленточного фундамента: минимальные и максимальные значения, а также ее расчет под кирпичный дом

28.10.2018 697 Просмотров

Ленточный фундамент является основным и самым надежным типом основания, использующимся в строительстве.

Он известен уже много сотен лет, в течение которых отрабатывались приемы возведения, собиралась статистика использования, проверялись качества и свойства ленты.

Это является основной причиной высокой популярности среди строителей — длительная практика пользования позволила выявить и устранить слабые места в технологии, отработать методику до совершенства.

Просчитаны и проверены на практике все размеры и конфигурация фундамента. Рассмотрим один из наиболее важных показателей ленты — ширину.

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 прочитать здесь) 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:

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.

Виды грунтов и уровень грунтовых вод

Грунт можно разделить на несколько типов:

  • Скальные и каменистые. Наиболее стабильны, не вспучиваются;
  • Хрящеватые, состоят из смеси камней, песка и глины;
  • Песчаные, преобладает крупный песок, хорошо утрамбовывается и не задерживает влагу;
  • Глина водянистая, сильно склонна к пучению. При закладке фундамента требуется убирать большой объём земли и закладывать песчаную подушку;
  • Супеси и суглинки. Это смесь глины с песком. Такой грунт имеет все отрицательные свойства глинистого грунта;
  • Торф. Впитывает большое количество воды. Уровень залегания грунтовых вод в местах с торфяниками очень близко к поверхности;
  • Болотистые представляют собой неоднородную смесь из песчаника, глины и торфа. Плотность грунта и его влажность также неоднородна.

От степени влажности грунта зависит его несущая способность, то есть, какой вес постройки он может выдержать.

Знать уровень залегания грунтовых вод на своём участке важно, чтобы правильно выбрать необходимую глубину, на которую нужно будет копать траншею для закладки фундамента дома.

Если взять Московскую область, уровень грунтовых вод может подниматься на высоту до одного метра от поверхности. Учитывая это, наилучшим решением для небольшого одноэтажного дома будет делать мелкозаглубленный ленточный фундамент. От подвального помещения под домом лучше отказаться.

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.

Подготовил
Самохин Олег Юрьевич

Расчет ленточного фундамента

Сколько нужно бетона на ленточный фундамент? Протяженность ленты по внешнему краю – это периметр основания дома.

Высота заглубленной ленты зависит от глубины промерзания грунта в районе (можно взять из таблиц СНиП), под легкую конструкцию – в пределах 60 сантиметров.

Читайте также  Ворота безопасности икеа

Несущая способность грунта должна быть на 30 % выше, чем удельная нагрузка на него. Сопротивление грунта для данной местности определяют по таблицам СНиП 2.02.01-83. Ширина ленты будет зависеть от типа грунта и тяжести постройки.

Расчет ширины

Ниже – три примера расчета ширины.

Расчет ширины ленточного фундамента для легкой постройки (допустим, это баня, 20 кН на кв.м):

  • твердая глина, суглинок – 25 см;
  • плотная глина, суглинок – 30 см;
  • супесь, слежавшийся песок – 40 см;
  • супесь, мягкий песок, илистые отложения – 45 см;
  • совсем мягкий песок, илистая почва – 65 см.

Расчет ширины ленточного фундамента для одноэтажного коттеджа (50 кН):

  • твердая глина – 30 см;
  • плотная – 35 см;
  • супесь – 60 см;
  • мягкий песок – 65 см;
  • илистый грунт – 85 см.

Расчет ширины ленточного фундамента для здания из 2-3 этажей (70 кН):

  • для твердой глины – 65 см;
  • для плотной – 85 см;
  • на менее устойчивых грунтах необходимы испытания и индивидуальный расчет.

Сводная таблица расчета ширина ленты ленточного фундамента для различных типов зданий

Количество бетона на один метр погонный будет равняться высоте умноженной на ширину и на 1 метр.

Расчет стоимости фундамента

Пример расчета стоимости ленточный фундамент 10 м х10 м:

  • 1. Глубина вместе с цоколем: 1,7 метра;
  • 2. Ширина: 0,5 метра;
  • 3. Длина ленты: с учетом внутренних стен – 62 метра;
  • 4. Количество арматуры: примерно 700 метров. Цена прута 12 мм – около 25 рублей за метр погонный, всего 17 500 руб.;
  • 5. Количество бетона: 53 кубометра. Стоимость М300 – около 3,5 тысяч руб. за куб. Всего 185 500 руб.

Итого: заливка без стоимости опалубки, доставки бетона и аренды техники обойдется в 203 000 руб.

Пример расчета ширины подошвы под ленточный фундамент

Определение размера опорной фундаментной подошвы производится по формуле:

Ширина = масса здания : длина стен : сопротивление грунта

Предположим, что первоначальные расчеты при сборе данных показали:

  • здание из газобетонных блоков с учетом полезной, снеговой и ветровой нагрузки создает весовое давление 165800 кгс;
  • общая длина фундаментной ленты в доме 10 х 8 метров с одной поперечной перемычкой составляет 44 метра или 4400 см;
  • грунт – сухая плотная глина с несущей способностью 1,9 кг/см 2 .

На основании этих показателей выполняем расчет ширины ленты для дома из газобетона:

165800 : 4400 : 2,1 = 19,83 см, округляем до 20 см

Получается, минимальная ширина ленты может быть равна 20 см. Однако, толщина газобетонных блоков 300 мм и фундамент должен выступать за края стены как минимум на 5 см. Следовательно, оптимальная ширина подошвы будет равна 400 мм, что обеспечит двойной запас прочности конструкции. К слову, полный просчет ленточного основания представлен тут, а вопрос оптимальной глубины заложения ленты рассмотрен здесь.

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.

Минимальная ширина фундамента ленточного должна быть равной ширине стен или больше.

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.

Определяя высоту фундамента, необходимо помнить, что под любой фундамент устраивается песчаная или гравийная подушка высотой слоя 10-20 см. Поэтому глубина котлована или траншеи будет больше на величину подушки.

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.

Сложность расчетов заключается, прежде всего, в точном определении вида грунта в основании фундамента и его свойств.

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.

Расчёт площади подошвы ленточного фундамента

Расчёт площади основания здания должен быть таким, чтобы под действием суммарной нагрузки дом не продавливал землю и не выталкивался наверх промёрзшей вспученной почвой. В нормативной документации можно найти формулу, как рассчитать площадь основания дома.

Читайте также  Как выжечь сажу в дымоходе

S – площадь подошвы фундамента;

k – коэффициент надёжности равный 1,2, то есть закладывается запас площади в 20%;

F – общая нагрузка на грунт;

k(c) – коэффициент состава грунта (пластичная глина – 1, песок – 1,4 и т.д.);

R – расчётное сопротивление грунта (берётся из таблицы СНиП).

Все элементы формулы имеют справочный характер, кроме суммарной нагрузки F. Суммарную нагрузку рассчитывают, используя справочные таблицы нормативной документации. Для этого применяют показатели среднего удельного веса конструкций кровли, стен и перекрытий.

Также в расчёт принимают такие данные, как снеговая нагрузка. В средней полосе России это составляет – 100 кг/м 2 , на севере страны – 190 кг/м 2 , на юге – 50 кг/м 2 .

В общей сумме учитывается вес самого фундамента и полезная нагрузка (техническое оборудование, заполнение помещений мебелью и прочее).

Видео «Самостоятельный расчёт опорной площади фундамента»:

Ширина сборной ленты

Другое дело фундаменты, для изготовления которых используются железобетонные фундаментные плиты и блоки. Поскольку это элементы заводского изготовления, их размеры точно заданы и контролируются на производстве. Так, для изготовления сборного основания используются следующие конструктивные элементы:

  • фундаментные железобетонные плиты (ФЛ);
  • полнотелые фундаментные блоки (ФБС) и такие же блоки с пазом (ФБВ);
  • пустотелые блоки (ФБП).

В этом случае размер фундамента подбирается не только по ширине стен, но и по подходящим типоразмерам железобетонных заводских изделий. При этом, поскольку монтаж несущего основания будет вестись, начиная с фундаментной плиты (ФЛ), основополагающим элементом при определении ширины фундамента будут заводские железобетонные плиты.

Классификация плит по несущей способности

Сборные ленточные основания применяются в следующем случае:

  1. В домах с подвальными помещениями.
  2. Для зданий со стенами из материалов высокой плотности (более 1000 кг/см³). Как правило, это кирпич, камень и бетон.
  3. Если в доме используются тяжёлые перекрытия из ж/б плит.
  4. На участках с неоднородным грунтом, где велика вероятность осадки.

Нижняя поверхность сборного фундамента – это плиты ФЛ, с помощью которых нагрузка от всего здания равномерно передаётся на грунт. Отсюда становится понятно, что размеры плит ФЛ, показатели допустимой нагрузки и габариты стен связаны друг с другом.

В связи с этим все плиты ФЛ делятся на 4 группы по несущей способности:

  1. Элементы шириной 60 см подходят для стен толщиной не меньше 160-300 мм. Несущая способность таких элементов составляет от 0,15 до 0,6 МПа.
  2. Ж/б плиты шириной 800 мм можно использовать в качестве основания для стен толщиной не меньше 300-500 мм. Такие изделия имеют несущую способность от 0,25 до 0,6 МПа.
  3. Элементы шириной 1000 мм применяются для стен толщиной не менее 160-300 мм. Предельно допустимое давление на такое основание составляет 0,15-0,5 МПа.
  4. Что касается плит ФЛ шириной 120-320 см, то на них можно установить стену толщиной не менее 160 мм. Допускаемое давление на такое основание составляет 0,15-0,45 МПа.

Армирование

Железобетонные плиты ФЛ армируются согласно требованиям, предъявляемым к их несущей способности. При этом особенности использования армирования зависят от геометрических размеров изделий. На заводах используются два вида армирования:

  • Для плит ФЛ шириной от 600 до 1600 мм применяется армирование при помощи сварной стальной сетки.
  • Для плит шириной от 200 до 320 см используют блочное армирование из двух стальных сварных сеток.

Важно: при использовании блочного армирования сварные сетки разрешается заменять вязаными.

Помимо армирования для облегчения транспортировки плит они укомплектовываются монтажными петлями. При этом нормативное усилие и подбор стали для каждой скобы выполняется согласно стандартам безопасности.

Маркировка плит ФЛ

Чтобы правильно подобрать фундаментное изделие, необходимо разбираться в маркировке заводских элементов. Из маркировки можно узнать ширину и другие необходимые параметры для выбора. Так, обозначение плит ФЛ содержит буквы и цифры, которые разделяются знаками тире и точками.

Расшифровку маркировки рассмотрим на примере плиты с обозначением ФЛ 20.8 – 3 – П, где:

  • ФЛ – наименование конструкции из железобетона;
  • 8 – округлённые показатели длины и ширины, то есть длина плиты 2 м, а ширина 80 см;
  • 3 – эта группа по несущей способности;
  • П – дополнительные конструктивные характеристики, где Н – нормальная плита, П – плита с пониженной проницаемостью, О – изделие с очень низкой проницаемостью.

Важно: маркировка наносится на боковом торце железобетонного изделия.