Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Прежде чем приступить непосредственно к изготовлению ленточного фундамента, нужно подробнее узнать его основные параметры такие как: глубина заложения и площадь его основания. Давайте начнем с самого простого, а именно с расчета его глубины залегания. Глубина ленточного фундамента рассчитывается, опираясь на качественные показатели грунта и характеристики будущего объекта. Например, если это должна быть массивная постройка типа двухэтажного кирпичного дома, то фундамент необходимо заглубить вплоть до границы промерзания грунта в вашем регионе, а для надежности даже на 25-30 сантиметров глубже. И часть фундамента должна быть возведена над нулевым уровнем на 25-30 сантиметров. И так общая глубина (высота) будущего фундамента для массивных объектов и сложных грунтов составит: ГПГ + 50 (60) сантиметров, где ГПГ – это глубина промерзания грунта в вашем регионе. Для более легких объектов, к примеру, деревянный домик, баня или когда изготавливается ленточный фундамент для забора глубина (высота) фундамента может составлять всего лишь 50 сантиметров. В таких случаях предполагается, что вспучивание грунта будет протекать равномерно и никак не скажется на целостности объекта. Ширина каждой полосы фундамента, как правило, принимают равной 40 сантиметров. Остается только узнать общую площадь поверхности ленточного фундамента. Для чего нужно уделить должное внимание расчету площади подошвы фундамента? Все это необходимо для того чтобы определить оптимальную площадь благодаря которой будущий объект будет устойчивым. Говоря простым языком для того чтобы возводимый объект не ушел в землю под действием суммарной нагрузки на почву. Ведь строение способно как выталкиваться вспученными грунтами во время их промерзания, но и продавливать грунт под своим весом. И первая и другая ситуация способствует разрушению постройки. Для расчета площади подошвы фундамента обозначающаяся как – «S» применяется следующая формула: S > Kn * F / Kc * R, где Kn - так обозначают коэффициент надежности который как правило равен 1,2 то есть запас площади 20%; F - суммарная расчетная нагрузка на грунт. В это значение входит все, что способствует увеличению нагрузки на опору фундамента, например нагрузка от самого дома, фундамента или полезная нагрузка. Kc – так обозначают коэффициент условий работы который принимает значение от 1 - для пластичной глины и объектов жестких конструкций имеющих каменные стены; до 1,4 – для крупного песка и нежесткой конструкции; R – расчетное сопротивление определенного типа грунта (для некоторых смотрите ниже в таблице). Таким образом, известны все данные для расчета площади подошвы фундамента кроме общей нагрузки на грунт. При необходимости можно найти среднее значение удельных весов разных конструкций дома. Если есть информация о площади этих элементов несложно подсчитать их нагрузку на грунтовое основание. Для более точного расчета нагрузки нужно брать во внимание и показатели расчета временных нагрузок, которые создаются осадками, например снежным покровом в зимнюю пору года. Например, удельная нагрузка снежного покрова для средней полосы России равна - 100 килограммам ка каждый квадратный метр кровли, для южной – 55 килограммам, а для северной – 195 килограммам. Естественно эти величины необходимо умножить на площадь вашей кровли. Также необходимо принять во внимание нагрузку самого фундамента. Но так как для расчета нагрузки фундамента прежде нужно узнать его площадь (для измерения объема, а затем его массы) что усложняет работу формулы расчета площади подошвы, принимаем ленточный фундамент с одной внутренней стеной и шириной полосы в 40 сантиметров. Затем объем фундамента умножается на среднюю плотность железобетонных изделий равной 2400 и получаем значение нагрузки фундамента. Расчет свайно-ленточного фундамента происходит по более упрощенной формуле. Остается только сложить данные всех нагрузок и подставить в формулу с целью расчета общей площади фундамента. Не забываем о корректировке ширины каждой полосы фундамента и их длины. postroydo.ru Рисунок 345.1. Примерный план 1 этажа для расчета фундаментной плиты. При этом нагрузка на стены в сечении 3-3 составляла (для погонного метра стены): А3 = 750 + 1872 + 3240 +364.5 = 6226.5 кг С3 = 750 + 1872 + 3240 = 5862 кг В3 = 750 + 1872 + 6480 +364.5 = 9466.5 кг В сечении 1-1: А1 = В1 = 750 + 1872 + 243 = 2865 кг В сечении 2-2: А2 = С2 = 750 + 1872 + 243 = 2865 кг В2 = 750 + 1872 + 729 = 3351 кг Примечание: данные нагрузки рассчитывались с учетом относительно небольшой высоты фундаментных стен - 0.5 м (их вес составлял 750 кг). И если фундамент будет заглубляться на 1 м и более, то значение нагрузок следует пересчитать. Например, при высоте фундамента 1 м расчетная нагрузка на основание под стенами составит: А3 = 750 + 6226.5 = 6976.5 кг С3 = 750 + 5862 = 6612 кг В3 = 750 + 9466.5 = 10216.5 кг В сечении 1-1: А1 = В1 = 750 + 2865 = 3615 кг В сечении 2-2: А2 = С2 = 750 + 2865 = 3615 кг В2 = 750 + 3351 = 4101 кг Дело в том, что грунты под действием нагрузки от дома деформируются, проще говоря оседают. При этом чем меньше прочность грунтов под фундаментом, тем больше будет осадка, впрочем расчет осадки фундамента не является предметом рассмотрения данной статьи. Так вот, если делать подошву фундамента одинаковой ширины для всех стен, то осадка основания, например под внутренней стеной в сечении 3-3 будет почти в 3 раза больше, чем под наружными стенами в сечении 1-1. Более того, при неравномерной осадке фундамента в фундаменте возникают неучтенные ранее напряжения, при этом ленту фундамента под каждой из стен следует рассматривать как балку, лежащую на упругом основании, на которую действуют сосредоточенные нагрузки по концам (в углах дома) и(или) в пролете (пересечения наружных и внутренних стен). Объективности ради добавлю, что подобную ошибку допускают не только строители-любители. Моя теща живет в сталинке - небольшом двухэтажном доме на 8 квартир, построенном после войны пленными немцами. Так вот когда я взялся выравнивать полы, то перепад отметок между одной из внутренних несущих стен и наружной стеной составлял около 10 см при расстоянии между стенами около 6 м, т.е. отметка пола возле внутренней стены была ниже отметки пола возле наружной стены. Полагаю, что виноваты в этом не кривые руки немцев или их нежелание хорошо работать, а наплевательское отношение инженера-конструктора к своим обязанностям. Впрочем, могу ошибаться. Мы подобных ошибок допускать не будем и потому рассчитаем ширину подошвы фундамента для как минимум трех стен: 1 - наружных А3 и С3, 2 - внутренней В3 в сечении 3-3 и 3 - для наружных и внутренних в сечениях 1-1 и 2-2. А на разницу значений нагрузок на основание меньше 15% обращать внимания не будем. При рассмотрении 1 погонного метра длины ленточного фундамента (l = 1 м) формула вида N/F = N/(lb) ≤ Ro преобразуется в N/b ≤ Ro где N - нагрузка, действующая на 1 погонный метр основания. При принятом расчетном сопротивлении грунта Ro = 1 кг/см2 или 10000 кг/м2 ширина b подошвы под стены должна составлять не менее: b ≥ N/Ro 1(B3): 10216.5/10000 = 1.02 м 2(А3, С3): 6976.5/10000 = 0.7 м 3(А1, В1, А2, В2, С2): 4101/10000 = 0.41 м Ну а чтобы не работать на пределе несущей способности грунта, с учетом возможной передачи нагрузки от наружных несущих стен со смещением от центра тяжести рассматриваемого сечения и с учетом расчетной ширины стены фундамента 0.5 м, увеличим ширину подошвы примерно в 1.25 раза (для большей надежности можно увеличить и в 1.5 раза, это кому как нравится). Тогда даже при очень низкой несущей способности грунта 1(B3): 10216.5/10000 = 1.25 м 2(А3, С3): 6976.5/10000 = 0.8 м 3(А1, В1, А2, В2, С2): 4101/10000 = 0.5 м Вот собственно и весь расчет ширины подошвы фундамента. Как видим, для большинства стен фундамент можно действительно делать сплошным, а не ступенчатым и только под стены в сечении 3-3 требуется увеличение ширины фундамента. Причем при высоте подошвы 0.15 м и ширине фундаментной стены 0.5 м выступы подошвы под наружными стенами составят 0.15 м при высоте 0.2 м и с учетом перераспределения напряжений в теле фундамента армировать эти выступы не обязательно. А вот под внутренней стеной В3 выступы подошвы составят (1.25 - 0.5)/2 = 0.375 м и если высоту выступов принять такой же 0.2 м, то необходимость армирования следует проверять расчетом. Примечание: как правило без армирования можно обойтись, если высота подошвы в 1.1-1.3 раза больше выступа. Чтобы сравнение с вариантом фундамента - монолитной плиты было корректным для расчетов будем использовать все тот же бетон класса В20. Выступы подошвы мы можем рассматривать как консольные балки длиной 0.375 м и высотой 0.15 м, на которые действует равномерно распределенная нагрузка q = 10000/1.25 = 8000 кг/м. Тогда максимальный момент составит М = ql2/2 = 8000·0.3752/2 = 562.5 кгс·м или 56250 кгс·см А0 = M/bh30Rb = 56250/(100·122·117) = 0.033 Теперь по вспомогательной таблице 170.1 методом интерполяции значений: Таблица 170.1. Данные для расчета изгибаемых элементов прямоугольного сечения, армированных одиночной арматурой η = 0.943 и ξ = 0.034. Далее ограничимся простой проверкой, согласно таблице 220.1 граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона при арматуре А400 составляет ξR = 0.531 > ξ = 0.034, т.е. расчет можно продолжать, требование по относительной высоте сжатой зоны бетона нами не превышено. И тогда требуемая площадь сечения арматуры:Расчет ленточного фундамента: глубина, ширина, площадь подошвы. Расчет ширины ленточного фундамента
Расчет ленточного фундамента: глубина, ширина, площадь подошвы
Расчет глубины и ширины ленточного фундамента
Расчет площади ленточного фундамента
Нагрузка от дома и фундамента
Видео: Фундамент для коттеджа. Ленточный фундамент
Строительные работы, Инженерные работы, Бетонные работы Определение ширины ленточного фундамента - Доктор Лом. Первая помощь при ремонте
Очень часто строители-непрофессионалы делают подошву ленточного фундамента под все стены одной ширины, а иногда и просто льют фундамент без подошвы. При достаточно прочных грунтах и небольших нагрузках на основание такое может быть допустимо, но вообще это очень большая ошибка.
А теперь собственно сам расчет
Если принять армирование 1 погонного метра консолей 5 стержнями Ø6 мм, то площадь сечения составит 1.42 см2.
Чтобы максимально упростить и ускорить работы по установке арматуры, можно использовать готовые сварные сетки, например из проволоки класса В500 (Вр1) с расчетным сопротивлением растяжению Rs = 415 МПа или 4230 кг/см2. Тогда
Fa = M/ηh0Rs = 56250/(0.983·12·4230) = 1.12 см2.
Тогда при ячейке 100х100 мм можно использовать сетки из проволоки Ø 4 мм, площадь сечения при этом составит 1.26 см2.
Примечание: конструктивное армирование стен ленточного фундамента мы здесь не рассматриваем, хотя оно никогда не помешает (мало ли чего может произойти с основанием: подмачивание, пучение, неравномерная осадка основания и др.). Тем не менее люди, строя свой первый в жизни дом и начитавшись форумов, стараются заложить такой арматуры как можно больше. Однако монолитный бетонный фундамент - достаточно прочное сооружение, намного более прочный, чем ленточный фундамент из бутового камня или сборный из блоков (в таких фундаментах продольного армирования по всей длине нет по умолчанию) при условии его заливки без технологических швов.
На всякий случай примем продольное армирование стен фундаментной стены 6 стержнями Ø 12 мм с обвязкой хомутами из арматуры Ø 6 мм через каждые 0.5 м (общая длина хомутов примерно 3 м. Тогда для армирования фундамента потребуется примерно 6х(27 + 26 + 7) = 360 м арматуры Ø 12 мм общим весом 320 кг и 3х60х2 = 360 м арматуры Ø 6 мм общим весом 80 кг. Ориентировочно арматура обойдется в 300$.
Впрочем, если рассчитывать армирование фундамента на самое неблагоприятное стечение обстоятельств, в частности на неравномерную осадку основания под лентой фундамента, то потребуется арматура большего сечения.
Кроме того нам потребуется около 4 сварных сеток длиной 2 м и приблизительной стоимостью 10-20$. Примерный расход бетона составит 56х0.5х0.5 + 8(0.75 +0.3)0.2 = 14 + 1.68 = 15.7 м3. Это в 2.7 раза меньше бетона, чем при выполнении фундаментной монолитной плиты, ну а по расходу арматуры и говорить не приходится. Ориентировочно бетон обойдется в 800$, напомню мы сравниваем только подземные части фундаментов. Общая цена составит около 1100$.
Разница у нас получилась почти в 4 раза, правда и нагрузка на основание при фундаментной плите почти в 3 раза меньше. Впрочем расчет по прочности не считается обязательным при расчете фундаментов, а обязательным считается расчет по деформациям, в частности расчет осадки фундамента, но это отдельная тема.
doctorlom.com
Ширина фундамента под дом: видео-инструкция по монтажу своими руками, как нарастить, цена, фото
Строительство хорошего дома начинается с надежного фундамента. Если ваше основание будет правильно рассчитано, то дому не страшны пучения грунта, трещины стен, частые ремонты. Такая постройка успешно простоит более 100 лет и прослужит вашим детям и внукам.
В этой статье мы расскажем вам, какой ширины должен быть фундамент, как правильно рассчитать её своими руками в зависимости от нагрузки дома и вашего грунта.
Ленточный фундамент с кирпичным цоколем
Деформация фундамента
Ограничения
Минимальная ширина железобетонных балок, которые служат перекрытиями, составляет 15 сантиметров. Для ленточных фундаментов, которые представляют собой свободнолежащие балки, ширина составляет минимум 25 сантиметров для легких построек, и 30 см для дачных домиков.
Первое, на что стоит обратить внимание при выборе ширины фундамента – это предполагаемая толщина стен. Ширина ленты фундамента должна быть либо равна, либо превышать толщину несущих стен.
Кроме конструкционных ограничений, есть еще и ограничения несущей способности грунта. Общая нагрузка дома не должна превышать 70% от несущей способности земли под фундаментом. Чтобы регулировать нагрузку на грунт, увеличивают площадь опирания. Другими словами – слишком маленькая ширина ленточного фундамента будет давать сильную усадку.
Методика расчета
Реклама
Метод расчета нагрузки состоит в том, что величина нагрузки должна быть меньше несущей способности, минимум на 30%. Такой запас прочности подходит для отливаемых бетонных конструкций с весом менее 1600 кг/м3.
На фото ниже вы можете посмотреть какая должна быть ширина фундамента по расчётам Британских гос. строительных норм.
Ширина ленты МЗЛФ для разных типов зданий
Делаем расчет самостоятельно
Однако не стоит особо полагаться на британские нормы, и перед строительством самостоятельно рассчитать все под свой проект.
Для получения минимальной ширины, необходимо посчитать все по следующей формуле:
1.3*(М+П+С+В) /Длина ленты/Сопротивление грунта
Где:
- М – Мертвый вес здания. Это общий вес всех строительных элементов дома. Для их расчёта нужно узнать нагрузку ваших материалов на 1 м2 для стен, перекрытий, бруса и досок (если используются), кровельных перекрытий, кровли.
- П – Полезная нагрузка. Это вес всей мебели, людей, оборудования. Например для жилой квартиры это 195 кг/м2.
- С – снеговая нагрузка. Не стоит ей пренебрегать, ведь нагрузка от неё может даже превышать мертвый вес. К примеру, снежной зимой на крыше площадью 150 кв. м может скопиться снег массой в 28 тонн.Снеговая нагрузка зависит от вашего региона, например, согласно СНиП 2.01.07-85 для Москвы это 180 кг/м2, а для Санкт-Петербурга – 240 кг/м2. При расчете этих данных был учтен запас прочности 40%.
- В – ветровая нагрузка. Она тоже зависит от региона – для Москвы это 32 кг/м3, а для Санкт-Петербурга – 42 кг/м3.
Почти все эти данные можно узнать в СНиП 2.01.07-85. После того, как вы получите все необходимые цифры, нужно сложить их и умножить на 1,3 – таким образом, вы прибавите запас прочности 30% для последующих расчетов.
Несущая способность грунта
Как вы заметили по формуле, там есть еще 2 значения – это длина ленты и сопротивление грунта. С первым все понятно, а вот для того, чтобы узнать сопротивление грунта, в идеале нужно пригласить эксперта на участок и сделать исследование земли. Это важно, поскольку большинство материалов для стен чувствительны даже к маленьким трещинам фундамента.
Скупой платит дважды, и если вы сэкономите на этом деньги – то потом цена ремонтных работ будет намного больше: могут перекоситься двери, треснуть стены, фундамент, завалиться печная труба.
Виды грунтов
Как минимум, нужно произвести исследование своими руками: сделать несколько ямок на месте строительство буром или лопатой, и узнать послойный состав грунта. Если точных данных о вашей почве нет, то стоит брать для подсчета минимальное значение.
Обратите внимание!При проектировании и инженерно-геологических изысканий, нужно учитывать свойства вашего грунта, согласно ГОСТ 25100-95.Всего их разделяют на 2 группы: с прочными связями и без прочных связей.
Ориентировочное значение сопротивления грунта
При этом значения могут зависеть от:
- Текучести грунта. Её можно приблизительно определить таким способом: если лопата легко входит в землю, но потом прилипает на неё, то грунт текучий. Если лопата входит в землю тяжело и легко отваливается от лопаты – грунт не текучий.
- Сухости. Комья сухой супеси должны легко крошиться от удара, они не должны лепиться в шар и быть непластичными.
- Пористости. Её можно определить, вырезав кубик 10*10 см и взвесить, а затем размельчить и мерным стаканом узнать объем без пор. Используя эти данные, нужно рассчитать пористость по формуле:
P = 1 – M1/M
M1 = G/V0
M = G/V1
Где:
- M, M1 – объемный вес почвы в плотном и естественном состоянии;
- G – вес единицы объема почвы.
- V0, V1 – объем почвы в плотном и естественном состоянии.
Обратите внимание!При постройке фундамента на неуплотненном катком отсыпанном грунте, срок естественного уплотнения таких отсыпок из песка составляет 2-10 лет, каменистых – 2-5 лет, глинистых 10-30 лет.При этом плановые насыпи уплотняются быстрее: из щебенки или песка 3-12 месяца, а глинистые за 2-5 лет.
Определение расчетного сопротивления грунта основания
ШАГ 1.
Конструктив сооружения
Фундамент
Тип фундамента Ленточный фундаментСвайный фундамент
Ширина подошвы фундамента [b], м м
Диаметр подошвы сваи, м м
Подвал
Подвал ЕстьНет
Глубина заложения фундамента от уровня планировки[d], м м
Толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала [hs], м м
Толщина конструкции пола подвала [hcf], м м
Расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала [ycf], кН/м3 кН/м3
Глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала [db], м м
Конструктивная схема сооружения
Длина сооружения [L], м м
Высота сооружения [H], м м
ШАГ 2.
Основные сведения о грунтах
Тип грунта основания Крупнообломочный с песчаным заполнителем и песок, кроме мелкого и пылеватогоПесок мелкийПесок пылеватый: маловлажный и влажныйПесок пылеватый: насыщенный водойГлинистый, а также крупнообломочный с глинистым заполнителем при IL<=0,25Глинистый, а также крупнообломочный с глинистым заполнителем при 0,25<=IL<=0,5Глинистый, а также крупнообломочный с глинистым заполнителем при IL>0,5
Расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента [cII], кПа кПа
Угол внутреннего трения грунта основания [φII], ° °
Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента [γII], кН/м3 кН/м3
Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента [γ'II], кН/м3 кН/м3
Результаты расчетов
Результаты
Расчетное сопротивление грунта основания [R]
Исходные данные
Данные для расчета взяты из СП 22.13330.2011 (Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*).
R = (γc1 γc2/k) [MγkzbγII + Mqd1γ'II + (Mq - 1)dbγ'II + MccII]Коэффициент условий работы, принимаемые по таблице 5.4 [γc1]:
Коэффициент условий работы, принимаемые по таблице 5.4 [γc2]:
Коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта (φII и cII) определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблицам приложения Б [k]:
Ширина подошвы фундамента, м [b]:
Осредненное (см. 5.6.10) расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м3 [γII]:
Осредненное (см. 5.6.10) расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3 [γ'II]:
Расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента (см. 5.6.10), кПа [cII]:
Угол внутреннего трения грунта основания [φII]:
Коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5 [Mγ]:
Коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5 [Mq]:
Коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5 [Mc]:
Коэффициент, принимаемый равным единице при b < 10 м; kz= z0 ÷ b+ 0,2 при b ≥ 10 м (здесь z0 = 8 м)[kz]:
Глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (5.8) [d1]:
d1 = hs + hcf*γcf / γ'II:
Толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м [hs]:
Толщина конструкции пола подвала, м [hcf]:
Расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3[γcf]:
Глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м [db]:
Расчетное сопротивление грунта основания [R]:
Пример расчёта ширины фундамента
Теперь покажем, как используя описанные выше данные сделать реальный расчет оптимальной толщины фундамента:
- К примеру, у нас есть дом из газобетона размерами 9*10 метров.
- Мы посчитали общую нагрузку на грунт от дома, умножили на 1,3, и она составила 170 000 кгс.
- Длина ленточного фундамента по периметру с одной перемычкой — 47 метров.
- Земля на участке – суглинок, поэтому берем для расчёта его сопротивление в 1,8 кг/см2.
Считаем:
- Переведем длину фундамента в сантиметры: 47 метров = 4700 см.
- Находим ширину фундамента по упомянутой вначале формуле:
170 000 / 4700 / 1,8 = 20,1 см.
Итак, у нас получилось значение минимальной толщины – всего 20,1 см. Так как толщина газобетонных блоков 30 сантиметров, а фундамент не может быть меньше её, то оптимально будет сделать его толщиной 35-40 см.
Полученное значение будет давать запас несущей способности в 2 раза больше минимального, поэтому можно быть уверенным в надежности такого основания.
Что касается глубины фундамента, то по британским рекомендациям она составляет 45 см. Если хорошо утеплить фундамент, сделать дренажную систему и обсыпать песком, вы сможете снизить пучинистость суглинка в этом участке, и не заглублять ленту больше 45 см.
Утепление фундамента позволит не заглублять его ниже уровня промерзания почвы
Видео в этой статье расскажет вам некоторые нюансы строительства ленточных фундаментов для коттеджей.
Также вы можете сделать расчет согласно Российским нормам ТСН МФ-97 МО и ВСН 29-85.
Заключение
Эта инструкция позволит вам заранее узнать, какой толщины должен быть ваш фундамент. При этом при подсчетах берите всегда значения с запасом, чтобы потом не ломать голову как нарастить фундамент в ширину и быть точно уверенным в его надежности. Также эта методика может вам пригодиться при достройке второго этажа для дома – нужно убедиться, выдержит ли основание новой нагрузки.
ofundamentah.com
