Выполнение расчета ленточного фундамента

Расчет ленточного фундамента, так популярного в настоящее время, можно выполнить самостоятельно. При этом знать высшую математику не требуется.

Для расчёта используется специальный способ, который в результате вычислений выдаёт точный результат.

Отдельно стоит упомянуть, что для этого потребуется большое количество информационных данных, касающихся почвы, архитектурного строения будущего здания и многих других.

Общее описание

Вычисление ленточного фундамента под дом делится на 2 этапа: сбор нагрузок и определение несущих способностей грунта.

Отношение этих величин между собой позволяет выполнить расчёт ширины ленты.

Размер толщины в этом случае принимается от специфики наружной стены.

Армирование делается конструктивно в зависимости от используемого материала, например:

• для одноэтажного блочного дома применяется 2 стержня диаметром 10 мм;
• для кирпичных двухэтажных зданий используется 6 прутьев диаметром 12 мм, расположенных продольно;
• при возведении здания в регионе с неблагоприятными геологическими условиями рекомендуется выполнять отдельный расчет и конструирование цоколя, отталкиваясь от местных значений.

Следует выделить, что использование для расчета ленточных фундаментов онлайн-программ определяет только количество материалов, необходимых для монтажа.

Сбор нагрузок и вычисление несущей способности грунта они не выполняют.

Кроме этого, алгоритм проведения расчётов и интерфейс программы не ясен.

Воспользовавшись такой технологией расчёта точно можно получить лишь следующие параметры:

• кубатура бетона;
• количество арматуры.

Для того чтобы выполнить правильное вычисление желательно воспользоваться специальной методикой, размещённой в официальных документах, которые были обновлены и доработаны из редакций СНиПов, разработанных в советские времена:

• СП 20.13330.2011.
• СП 22.13330.2011.

Первый документ позволит подготовить информационные характеристики всех нагрузок, нужных для расчета. С помощью второго – определяется несущие способности почвы.

Предварительно попробуйте выполнить пример расчета ленточного фундамента, воспользовавшись онлайн-калькулятором, только после полного понятия специфики вычислений приступайте к правильному определению с использованием формул и лабораторных результатов.

Определение нагрузки

Расчет мелкозаглубленного фундамента выполняется с помощью определения количества всех видов воздействия (постоянное, длительное, кратковременное), умноженных на величину полезной площади. В этот момент нужно учесть коэффициенты надёжности относительно нагрузок на цоколь.

Значение коэффициентов надёжности, касающееся нагрузки по СП 20.13330.2011, можно увидеть ниже:

Постоянными нагрузками принято считать свой вес конструкции, длительными – массу второстепенных перегородок, которые не являются несущими, кратковременными – мебель, люди, снег на крыше. Если говорить о ветровых нагрузках, их можно пропустить, но только в случае, если не планируется возведение дома с узкими, но высокими стенами. Их разделение на постоянные или временные необходимо для определения сочетаний, используемых для высотных конструкций.

Определение нагрузок представляет собой сложные математические вычисления. При этом габариты строения нужно умножить на объёмный вес (плотность). Равномерно распределённая нагрузка формирует ответную реакцию на всё что расположено ниже неё.

Расчет нагрузок фундамента, пример которых приведён на схеме, позволит более подробно ознакомиться с процедурой вычисления (рассматривается частный одноэтажный дом, длина стен которого 10 на 10 м, выполненный из газобетонных блоков толщиной 0,4 м с симметричной кровлей и плитным перекрытием из железобетона).

Грузовая площадь для несущей стены на уровне пола на первом этаже.

Грузовая площадь для несущей стены на уровне крыши.

Определение снеговых нагрузок, согласно этому документу, делается немного сложнее.

• первый вариант предусматривает равное падение снега;
• второй вариант – не равномерное;
• третий вариант – образование снежного мешка.

Для того чтобы упростить расчет объёма и сформировать запас для несущих конструкций фундаментов, рекомендуется использовать максимальную величину коэффициента равную 1,4.

Последним шагом, нужным для того, чтобы определить расчет мелкозаглубленного ленточного фундамента, является вычисление нагрузки на уровне цоколя, действующей на грунт.

Равномерно распределённая нагрузка

Итоговая сумма нагрузки равняется 1210 кг/м2. Все подробности расчетов смотрите в этом видео:

Нормативное значение снеговой нагрузки зависит от расположения объекта строительства, в котором планируется фундаментная лента. Вес крыши, внутренних конструкций и напольного покрытия взяты в среднем коэффициенте, для того чтобы рассмотреть пример расчета фундамента. Величины определаются в зависимости от используемого материала с использованием специальной документации.

Несущие способности грунтов

Для того чтобы рассчитать заглубленный или мелкий фундамент ленточного типа потребуются характеристики, из которых состоит данный рельеф местности.

Взять эти физико-математические данные можно в отчетах инженерно-геологических направлений. Несмотря на то, что за это придётся заплатить, зачастую это стоит этого, тем более если строительство планируется в районах с неблагоприятными геологическими условиями.

Отталкиваться нужно от величины среднего давления под основанием фундамента. Число должно быть не более сопротивления основания, которое определяется по следующему принципу:

Для того чтобы рассчитать фундамент с помощью этой формулы, нужно учитывать перечень требований по глубине траншеи и размерам. Со всеми величинами можно ознакомиться в разделе № 5 СП 22.13330.2011. О том, как определить несущую способность грунта на вашем участке, смотрите в этом видео:

Коэффициенты сопротивления разных категорий грунтов

Все другие случаи вычисляются с использованием средних коэффициентов, определяющихся непосредственно от типа грунта (супесь, суглинок, глина):

• коэффициент величины крупнообломочных типов;

• коэффициент величины песчаных типов;

• коэффициент величины глинистых типов;

• коэффициент величины суглинистых типов;

• коэффициент величины заторфованных песков;

• коэффициент величины элювиальных крупнообломочных типов;

• коэффициент величины элювиальных песков;

• коэффициент величины элювиальных глинистых типов;

• коэффициент величины насыпных типов;

Определить размер пористости и пластичность грунта самостоятельно практически невозможно. Поэтому рекомендуется сделать хотя бы один забор со дна траншеи и выполнить его анализ в специальной лаборатории.

Ширина подушки

Длина и ширина подушки фундамента вычисляются исходя из отношения их сопротивления к распределённым нагрузкам. Первая величина будет соответствовать габаритам будущего строения плюс 30 – 40 см с каждой стороны. Таким образом, при размере несущей стены 10 м, длина основания должна быть не менее 10,3 – 10,4 м.

Ширину можно вычислить с помощью соотношения величин, способ определения которых описывался ранее. О том, какой должна быть толщина фундаментной подушки, смотрите в этом видео:

Иногда ширина заведомо делается больше положенной. Связано это с тем, что планируется обкладывание дома кирпичом или камнем, для которых нужно прочное основание.

Осадка цоколя

Выполняя расчет любого ленточного фундамента, необходимо учитывать его последующую осадку. Определяется она сложением некоторых величин, получаемых от инженерно-геологических анализов.

Формула для вычисления коэффициента прописана в Г СП 22.13330.2011, а выглядит следующим образом:

При этом часто бывает, что при определении величины ширина основания не увеличивается. В основном это встречается на слабых подстилающих слоях и макропористых грунтах. Получается практически во всех случаях строительства на благоприятном рельефе.

В ситуации, когда коэффициент, рассчитанный для районов со сложным рельефом местности и неблагоприятных геологических условий, проектирование основания стен дома должно выполняться только высококвалифицированным профессионалом и после выполнения всех геологических исследований.

Корректировка величин

В случае, когда нагрузка на грунт, передаваемая всей конструкцией, велика, есть 2 варианта решения проблемы. Первая заключается в том, что будет увеличена ширина ленточного фундамента, а в частности его основания. Вторая – использованием для строительства лёгких материалов.

Изменить вид строительного материала – достаточно проблематичное мероприятие, так как замена одного элемента поведёт к последующей замене другого и так далее. В результате придётся заново пересчитывать коэффициент равномерно распределённой нагрузки.

Исходя из этого, гораздо проще увеличить размер ширины основания. При этом следует учитывать, что слишком широкий фундамент не выгоден в финансовом плане. Ведь для этого понадобятся дополнительные затраты материала, времени и сил. В данном случае стоит рассмотреть другие виды фундаментов.

После того как ширина ленты была увеличена, не стоит забывать пересчитать массу фундамента и внести коррективы в изменение веса здания.