Какую нагрузку выдержит фундамент 120 см шириной 50 см?

Содержание

Как рассчитать фундамент дома: на примере вычисляем все от арматуры до полной стоимости

Какую нагрузку выдержит фундамент 120 см шириной 50 см?

Любой дом строиться строго по проекту, который разрабатывается специалистами. Один из важнейших пунктов строительного планирование считается расчет фундамента. Но часть построек приходится строить самостоятельно. К таким относятся бани, гаражи беседки и даже небольшие жилые дома.

В таких случаях важно подобрать и спроектировать качественный и надежный фундамент. Тем более стоимость фундамента от всех работ порой доходит до 1/3. Если допустить ошибку, то переделать основание дома порой не возможно, и всегда затратно. А затраченные силы и время вообще никто не вернет.

О том, как рассчитать фундамент для дома, выбрать подходящий, можно узнать из этой статьи.

Роль фундамента в строительстве

Фундамент дома в первую очередь является основанием для конструкции, от качества которого будет зависеть, сколько прослужит здание. Любое строительство дома из брусастроиться согласно утвержденной документации, в которой расчет фундамента занимает не последнее место.

Правильно спроектированный фундамент предохранит здание от подтопления и сбережет строительство дома из клееного бруса и любого другого от растрескивания и разрушения. Платформа должна быть рассчитана так чтобы без проблем выдержать вес дома и при этом распределять нагрузку равномерно на грунт.

В расчет фундамента входят:

  1. Расчет нагрузки для различного рода грунта.
  2. Расчет кубатуры (определение, сколько строительных материалов необходимо).
  3. Расчет стоимости фундамента, включая работу и материалы.

Самые распространенные ошибки при монтаже основания можно увидеть на видео:

Какую конструкцию основы выбрать

В строительстве деревянных домов использую конструкции:

  1. Плиточный.
  2. Ленточный.
  3. Столбчатый.
  4. Свайный.

Есть территории, где рационально применять платформу смешанного типа, например ленточно-свайный. Такой является модификацией одного из основных видов. Но это сложная конструкция и строители стараются изменить состав почвы под один из основных типов. Так осушается болотистая и намывается песок, или часть грунта просто вынимают и засыпают шлаком, который трамбуясь, превращается в бетон.

Выбирают основание в зависимости от строящегося дома. Чем тяжелее конструкция, тем массивнее фундамент. Для строительство дома из профилированного бруса или оцилиндрованного бревна используют ленточный или столбчатый виды. Причем ленточный, делают мелко заглубленным.

Глубину залегания рассчитывают, отталкиваясь от двух основных факторов:

  1. Глубина залегания грунтовых вод.
  2. Промерзание почвы в местности будущего строительства.

Существуют средние нормы для глубины залегания подошвы на различных почвах:

  • Супесь — 125см
  • Глина и суглинки — 150 см
  • Песок и гравий — 100 см

Это максимальное залегание основания дома по строительному ГОСТу, но в нем указаны и максимальные показатели залегания:

  • Для сухой почвы — 70 см,
  • Для влажной, с близким залеганием грунтовых вод — 120 см.

Если дом по плану имеет подвальные помещения, то подошва конструкции должна быть, ниже уровня пола минимум на 40 см.

Каждый тип основания имеет свои плюсы и минусы. Так, например столбчатый, возводят за короткие сроки, ленточный считается одним из самых прочных из-за жесткого соединения конструкции как поперек, так и вдоль. Монолитный дорогостоящий, его строят в редких случаях, когда почва сильно подвижна.

Какие нагрузки влияют на фундамент

На основание всегда действую две силы:

  1. Нагрузка от самой конструкции.
  2. Нагрузка от давления грунта.

При правильном расчете фундамент должен выдерживать вес дома, мебели, жильцов, снега и ветра, а так же давление от вспучивания почвы.

Вес здания при планировании высчитывается в соответствии со специальными таблицами, в которых указан примерный вес того или иного материала. Высчитать сколько стоит дом, имея эти таблицы не сложно.

Вес дома на 1 см2/кг должен превышать нагрузку которую выдерживает грунт. Так для некоторых видов грунта эта нагрузка ровняется:

  • Гравий и крупный песчаник — 3,5-4,5 кг/см2.
  • Мелкий песчаник — 2-3 кг/см2
  • Глинистая твердая почва — 3-6 кг/см2.
  • Щебенка — 5-6 кг/ см2.

Делая расчет не нужно забывать, что сама конструкция основания тоже имеет определенный вес. В любом случае расчет конструкции всегда индивидуален для различных участков и строений.

Все нагрузки на фундамент разделяют на постоянные (крыша, стены, балки перекрытий, гидроизоляция и т.д.) и временные (снежный покров, ветровые и т.д.).

Рассчитываются общая нагрузка (сам дом, фундамент, система утепления) и при эксплуатации (мебель, люди проживающие и т.п.).

После строительства дом дает усадку, так и фундамент. Почва под ним утрамбовывается и фундамент «проседает» — это значение называется осадкой. Если осадка будет неравномерной, то фундамент быстро растрескается и развалиться. Чтобы этого избежать, нужно точно высчитать площадь фундамента, и рассчитать нагрузку на него.

Как высчитывается нагрузку на фундамент

Определив размеры дома не сложно высчитать площадь фундамента под него. Это делается для правильного расчета нагрузки. Нагрузка зависит от того из какого материала собирается дом. В нормативной строительной документации приведен удельный вес фундамента в зависимости от различных материалов:

  • Кирпич и бетон — 1880-2200 кг/м3,
  • Камень бытовой — 1600-1800 кг/м3,
  • Вес стен деревянного дома:
  • Каркасно — панельный — 30-50 кг/м2,
  • Брусовый, оцилиндрованное и рубленное бревно — 70-100 кг/м2.

Для определения нагрузки важно знать вес перекрытий:

  • Цокольные перекрытие — 100-300 кг/м2,
  • Чердачные перекрытие — 150-300 кг/м2,
  • Железобетонные перекрытие — 500 кг/м2.

Удельный вес кровли:

  • Листовая сталь — 20-20 кг/м2
  • Рубероид — 30-50 кг/м2
  • Шифер — 40-50 кг/м2
  • Керамическая черепица — 60-80 кг/м2.

Зная эти данные можно высчитать примерный вес дома.

Посмотрим, как можно использовать эти показатели на реальном примере:

По плану бедующий дом имеет размеры 8х5 с одной внутренней стеной. Высота здания 3 м. Для того чтобы узнать длину стен: 5+8+5=18 м. Высчитываем площадь стен: 18х3=54 м2.

Для вычисления пощади цокольных перекрытий составим произведение длинны и ширины дома: 5х8=40 м2. Чердачные перекрытия имеют одинаковую площадь с цокольными, значит тоже 40 м2.

Чтобы высчитать площадь кровельного перекрытия нужно знать размеры листа. Пусть это будет лист 6Х2 м. Площадь: 6х2=12 м2. Всего будут использовано 8 листов: 8х12 =96 м2.

Зная эти цифры легко можно сосчитать постоянную нагрузку на фундамент. Причем эту цифру нужно округлить до максимальной.

Следующим этапом рассчитывается вес и площадь фундамента

Площадь и вес фундамента

Рассчитать фундамент не сложно, рассмотрим конкретный пример:

Для строительства дома был выбран ленточный фундамент с подошвой в 1,5 м, к этой цифре нужно прибавить 50 см, над уровнем грунта. Высота фундамента будет ровна 1,50+0,50= 2 м. Затем рассчитывается длинна: (5+8)х2=26 м. Внутренняя перегородка имеет длину 5 м. 26+5=31 м.

Рассчитаем объем фундамента, произведением длины и высоту и ширину. Возьмем ширину в 50 см, 0,5х31х2=31 м2. Теперь, по вышеуказанным данным, рассчитаем вес фундамента: Железобетон веси 2400 кг/м3, 31х2400=74 400 т. Опорная площадь фундамента будет 31000х50 =15 500 см2.

Для определения общего веса конструкции нужно вес дома сложить с весом фундамента и разделить на полученную опорную площадь. Так мы получим вес 1 кг/см2.

Если допустимая площадь для определенного вида грунта выше, то нужно изменять ширину платформы у ленточного, и количество столбов у столбчатого. Но при этом общий вес конструкции увеличится, поэтому расчеты нужно начинать заново.

Как рассчитать бетон для фундамента

Чтобы не совершать покупку лишних строительных материалов, важно произвести точный расчет кубатуры фундамента. Для расчета кубатуры важно учесть два фактора: вид фундамента и сложность его конструкции. Для удобства читателей рассмотрим расчет различного вида фундамента отдельно.

Расчет кубатуры ленточного основания

Рассчитать кубатуру ленточного фундамента проще всего. Для этого необходимо сложить длину, ширину и высоту. Пусть ширина будет 50 см, высоту мы уже рассчитывали выше 1,5 м Длинна высчитывается по периметру 5+ (8+5)х2=45 м. Кубатура рассчитывается: 0,5х45х1,5 = 33,75 м3. Округляем эти данные и прибавляем 10% (запас), получается 37 кубов бетона.

Расчет кубатуры столбчатого основания

Столбчатый фундамент может иметь различную форму (круг, квадрат ит.д.). Рассчитаем для примера кубатуру круглых столбов. Для этого нужны значения: диаметр, поперечное сечение, высота столба.

Площадь высчитывается умножением числа Пи на радиус х 2. Поперечное сечение для столба с радиусом 15 см: 3, 14х0,075м = 0,2355 м. Зная радиус и высоту можно высчитать объем: 0,2355х1,5 =0, 353 м3.

Это число нужно умножить на количество столбов в фундаменте.

Расчет кубатуры для плиточного основания

Для расчета монолитной прямоугольной плиты нужно знать ее площадь и толщину. Планируемый дом имеет размер 5 х 8, следовательно площадь плиты будет 40 м2. Специалисты рекомендуют использовать монолит толщиной 10-15 см. Высчитываем кубатуру при 10 см толщины: 40х10=400 м3.

На монолитном фундаменте по периметру делают ребра жесткости. Для расчета их площади необходимо знать их длину и ширину. В конструкции 5х8 ребра жесткости монтирую через 2,5 м. По ширине таких ребер будет 3, по длине 4. Общая длинна будет ровна: (5х3)+(8х4) = 47 м.

Теперь высчитываем кубатуру. Ширина ребра ровняется толщине плиты- 10 см. Значит площадь одного ребра ровно 0,1 х 0,1=0,01 м2. Умножаем площадь на длину 47=0,47 м3.

Как определить количество арматуры и проволоки

Для создания жесткой и долговечной конструкции в монтаже используют железную арматуру. Ее количество зависит от типа фундамента, нагрузок и грунта.

Арматуру с большим диаметром применяют для получения платформы с большей возможностью нагрузки. Но вес фундамента с арматурой увеличивается.

Если почва жесткая, то деформироваться фундамент будет минимально, а значит и арматура нужна минимального диаметра.

Количество арматуры для ленточного основания

Арматура для ленточного фундамента берется диаметром 10-12 мм, так как сама конструкция выдерживает большие нагрузки. Укладывают ее в два прута, независимо от заглубленности основания. Специалисты рекомендуют укладывать арматуру на 10-15 см от верхней точки заливки. Вертикальные пруты при этом не имеют нагрузки, поэтому их можно использовать самые дешевые.

Для дома размерами 5х8 длинна ленточного основания ровняется 45 м. При армирование 4 прута расход будет: 45х4=180 м. Добавляем поперечны при высоте фундамента 150 см и ширине 50 см с шагом в 40 см: (8/0,4)х0,5=10 м. Добавляем их к длине: 180+10=190 м.

Вязальной проволоки понадобиться на одно соединение 30 см. Длина 45 м и шаг 40 см: 45/0,4- 112,5. Эту цифру умножаем на размер одного соединения: 112,5х 0,3= 33,7 м вязальной проволоки нужно на 1-о уровневый фундамент.

Количество арматуры для столбчатого основания

Для армирования столбчатого основания используют толстую арматуру от 40 мм. По горизонтали арматура не несет никакой нагрузки, поэтому тут можно взять самую недорогую. В среднем в каркасе одного столба используется 4 прута. Зная количество столбов, будет не сложно высчитать размер арматуры.

Для конструкции выстой в 1,5 м диаметром 15 см нужно 4 прута, с шагом 7,5 см и связующими в 3-х точках. Толстой арматуры нужно: 1,5х4=6м. Для связки тонкой: 30 см (для одного узла)х3=90 см. Если в фундаменте используется 20 столбов, то количество умножается на эту цифру.

Вязальной проволоки нужно для соединения в 3-х точках одного прута. Это число умножается на число прутов и на вертикальные соединения: 3х4х30=72 м.

Количество арматуры для монолитного основания

Для плотного устойчивого грунта можно взять тонкую арматуру от 10 мм. Для тяжелой конструкции и неустойчивой почвы от 14 мм. Крепиться связка с шагом в 20 -30 см.

Для плотформы 5х8 нужно по длине 27 шт., и по ширине 17 шт. Так как обвязка нужна двойная: (17+27)х2=88. Это число нужно умножить на длину прута, получится метраж арматуры.

Как рассчитать стоимость фундамента

После того как произведены расчеты кубов, количества арматуры несложно посчитать стоимость фундамента. К основной стоимости добавляются работы и цена досок для опалубки + земельные работы и техника.

В среднем стоимость на конструкцию под ключ начинается от 15 000 м2. Но можно сэкономить и выполнить все работы своими руками.

Стоимость готового бетонного раствора колеблется от 700 руб./куб, но можно сократить затраты сделав бетон самостоятельно. Для этого понадобиться песок, гравий и цемент М250 или 400. Средняя цена на цемент от 800 руб. за мешок в 40 кг. КамАЗ песка стоит от 2 500 руб., его хватит на заливку фундамента.

Сокращаются расходы и при выполнении частичных работ, например, вырыть траншею и сделать опалубку своими руками, а залить бетоном, доверить специалистам.

В любом случае не стоит экономить на основании дома, так как оно должен быть надежным и прочным. А как рассчитать и не переплачивать мы подробно рассказали.

Источник: http://o-bruse.ru/fundament-2/kak-rasschitat-fundament-dlya-doma

Рассчитать ленточный фундамент своими руками

Какую нагрузку выдержит фундамент 120 см шириной 50 см?

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

Метод расчета

Ленточный фундамент можно рассчитать двумя способами: по несущей способности грунтов под подошвой и по их деформации. Более прост первый способ. Его и рассмотрим.

Мы точно знаем, что первым строится фундамент. Но проектируется он в последнюю очередь. Его задача передать нагрузку от дома. А ее мы будем знать лишь после того, как определимся с типом всех строительных материалов и их объемов. Так что до начала расчета фундамента необходимо:

  • начертить план всего здания со всеми простенками;
  • решить, нужен или нет подвал, и какой он должен быть глубины, если нужен;
  • знать высоту цоколя и материал, из которого он будет сделан;
  • определиться с типом и толщиной используемых материалов для утепления, ветрозащиты, гидроизоляции, отделки как внутри, так и снаружи.

По всем используемым во время стройки материалам нужно найти их удельный вес. Желательно составить таблицу: работать будет проще. Только после этого можно приступать к расчету.

Для расчета ленточного фундамента вам понадобится проект с подробным указанием используемых материалов и их толщины

Ленточный фундамент чаще всего делают монолитным или сборным бетонным. Намного реже сегодня делают кирпичные или бутобетонные ленты: они менее надежны, но при этом для их строительства требуется большее количество материала, хотя стоимость его может быть меньше.

Условно расчет ленточного фундамента можно разбить на несколько этапов:

  • Определение нагрузки на фундамент.
  • Выбор параметров ленты.
  • Корректировка в зависимости от условий.

Теперь обо всех этапах подробнее.

Сбор нагрузок на фундамент

На этом этапе суммируется масса всех строительных материалов, которые используются для строительства:

  • стен — внешних и внутренних (берется площадь общая, не учитывая вырезы на двери и окна);
  • перекрытий пола и материалов для него;
  • потолка и потолочного перекрытия;
  • стропильной системы и кровельных материалов;
  • лестниц и других внутренних элементов дома;
  • наружной тепло- ветро- изоляции и отделки;
  • цоколя и фундамента (для начала — ориентировочно);
  • крепежа (гвозди, саморезы, шпильки и т.д.)Таблица усредненных нагрузок от разных типов узлов дома. ее можно использовать на предварительном этапе — когда вы оцениваете примерный уровень затрат

Как уже говорили, к этому моменту уже должен быть готов план здания с более-менее точными размерами. Расчет массы используемых строительных материалов несложен: находите площадь, на которой он будет расположен, умножаете на удельный вес, получаете массу.

Если рассчитываемый элемент прямоугольный, его площадь находите, перемножив длину сторон. Если считаете в метрах, получаете м2.

Умножив на толщину материала в тех же единицах (в метрах) получаете объем в кубометрах — м3. Так работать будет удобнее: большая часть удельной массы стройматериалов дается в килограммах на кубометр (кг/м3).

Перемножив найденный объем с удельным весом материала получаете массу материала для этой плоскости.

Пример расчета массы стены

Чтобы стало понятнее, приведем пример. Посчитаем сколько весить будет стена из профилированного соснового бруса 150*150 мм, с обшивкой из липовой вагонки толщиной 14 мм, обрешетка из соснового бруска 50*20 мм. Стена длиной 4 м и высотой 2,8 м.

Удельный вес закупленного соснового бруса (может быть разным) 570 кг/м3, вагонки 530 кг/м3, бруска 510 кг/м3.

Пример расчета нагрузки стены

Площадь стены: 4 м * 2,8 м = 11,2 м2.

Объем бруса в стене будет 11,2 м2 * 0,15 м (толщина бруса) = 1,68 м3.

Умножив объем на удельный вес бруса, получим массу стены: 1,68 м3 * 570 кг/м3 = 957,6 кг.

Теперь находим объем вагонки на стене: 11,2 м2 * 0,014 м (толщина вагонки) = 0,16 м3.

Сколько весит вагонка узнаем, умножив ее удельный вес на объем: 0,16 м3 * 530 кг/м3 = 84,6 кг.

Количество обрешетки считают по-другому: определяем сколько планок прибивается. Мы будем прибивать обрешетку вдоль с шагом 60 см. Получится 5 планок длиной 4 м. Погонных метров всего будет 20. Теперь находим объем: 20 м.п. * 0,05 м * 0,02 м = 0,02 м3.

Теперь находим массу обрешетки: 0,02 м3 * 510 кг/м3 = 10,2 кг.

Теперь находим массу всех материалов для стены: 957,6 кг + 84,6 кг + 10,2 кг = 1052,4 кг.

Думаем, принцип понятен. Но считать так каждую стену долго. Дальше можно сделать проще: определить, сколько весит один квадратный метр стены, затем найти площадь всех стен, имеющих такую же отделку и получить общую их массу.

Мы рассчитали, что масса стены площадью 11,2 м2 будет 1052,4 кг. Получается, что один квадрат весит 1052,4 кг / 11,2 м2 = 93,96 кг/м2.  Теперь посчитав, площадь всех стен с такой отделкой, можем найти их общую массу. Пусть общая их площадь 42 м2. Тогда весить они будут 42 м2 * 93,96 кг/м2 = 3946,32 кг.

По такой методике находите массу всех перечисленных элементов. Если они имеют сложную геометрию, разбиваете их на простые фигуры и так определяете площадь. С остальным проблем быть не должно.

Полезная нагрузка дома

Кроме стройматериалов на фундамент будет давить вся обстановка в доме: мебель, техника, люди и т.д. Считать все это очень уж долго, так что при планировании принимают, что на один квадратный метр площади полезная нагрузка  составляет 180 кг/м2. Чтобы узнать общую полезную нагрузку дома, его площадь (всех этажей) умножаете на эту цифру.

В общую нагрузку от дома необходимо добавить нагрузку от всех предметов интерьера, техники и т.д.

Снеговая нагрузка

В большинстве регионов необходимо еще учитывать нагрузки на фундамент от снега. Снеговые нагрузки определены по регионам (смотрите фото), их значения приведены в таблице.

Снеговые нагрузки по России (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Но так как кровли разные, а них скапливается разное количество снега. Потому в зависимости от угла ската применяются коэффициенты:

  • угол наклона меньше либо равен 25° — коэффициент равен 1 (снеговая нагрузка берется из таблицы без изменений);
  • угол наклона больше либо равен 60° — коэффициент равен 0 — снеговая нагрузка не учитывается.

Во всех остальных случаях (угол наклона кровли от 25° до 60°) значения выбирают от 0 до 1 (строят график и по нему определяют коэффициент).

Как рассчитать снеговую нагрузку на кровлю? Вы нашил свой регион, знаете среднюю нагрузку на квадрат кровли, определили коэффициент. Теперь необходимо общую площадь кровли умножить на все эти цифры.

Снеговые нагрузки по Украине (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Пример: пусть снеговая нагрузка в регионе 180 кг/м2, общая площадь кровли 65 м2, коэффициент учета угла ската кровли 0,82 (угол наклона около 30°). Находим снеговую нагрузку: 65 м2 * 180 кг/м2 * 0,82 = 9594 кг.

Эту нагрузку необходимо будет добавить к массе дома и его полезной нагрузке.

Расчет ленточного фундамента: определяем ширину подошвы

При расчете ленточного фундамента необходимо будет определить два его параметра:

  • глубина заложения + высота цоколя = высота;
  • ширина ленты;

Третий — длина — известен. Это сумма длин всех стен, под которыми будет закладываться фундамент.

Глубина заложения во многом определяется в зависимости от типа находящихся под подошвой грунтов. Общие рекомендации можно найти в таблице, а описание определения глубины заложения  читайте в статье «Какой глубины должен быть фундамент».

Таблица с рекомендуемой глубиной заложения фундамента в зависимости от типа грунта и уровня подземных вод (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Пусть мы примем, что глубина залегания фундамента для наших условий — ниже уровня промерзания грунта, высота цоколя — 20 см. Грунт промерзает в нашем регионе на 1,4 м. По рекомендациям фундамент должен находится на 15 см ниже уровня промерзания. Получаем общую высоту: 1,4 м + 0,2 м + 0,15 м = 1,75 м.

Теперь нужно рассчитать ширину ленточного фундамента. Она зависит от расстояния, на котором находятся стены и материала, из которого будем его строить. Рекомендованные значения  приведены в таблице.

Выбираете ширину фундамента в зависимости от материала и расстояния между стенами (для увеличения размеров картинки щелкните по ней правой клавишей мыши)

Расчет нагрузки на фундамент

Теперь нужно найти, с какой силой будет давить дом на фундамент. Для этого общую массу дома (масса всех элементов + полезная нагрузка + снеговая) делим на площадь фундамента.

Площадь ленточного фундамента находим умножив ее длину на выбранную в предыдущем пункте ширину. Потом общую нагрузку от дома делим на площадь фундамента в квадратных сантиметрах. Получаем удельную нагрузку на каждый квадратный сантиметр ленточного фундамента.

Пример. Пусть нагрузка от дома 408000 кг, площадь ленточного фундамента (длинна 4400 см, ширина 30 см)  — 132000 см2. Разделив эти значения, получаем: на каждый сантиметр давит 3,09 кг.

Теперь необходимо узнать, выдержат ли грунты под подошвой фундамента это значение. Любой грунт в состоянии выдержать какое-то давление. Эти значения просчитаны и занесены в таблицу. Находим тип грунта под подошвой фундамента (определяется геологическими исследованиями) и смотрим его удельную несущую способность.

Несущая способность грунтов — сравниваем найденную нагрузку от дома с нормативной для вашего грунта

Если несущая способность грунта больше чем нагрузка от дома, все выбрано правильно. Если нет, необходимо вносить корректировки.

Корректировка параметров

Если нагрузка, передаваемая через ленточный фундамент, для данных грунтов велика, выхода два: использовать при строительстве более легкие материалы или увеличить ширину ленты.

Изменение материала очень трудоемко: часто изменение одного материала тянет за собой цепочку изменений параметров целого ряда других. В результате расчет массы приходится переделывать. Потому чаще увеличивают толщину ленты в фундаменте.

Этим увеличивается уменьшается удельная нагрузка. Но слишком широкий ленточный фундамент (шире 60 см), особенно глубокого заложения,  невыгоден экономически: большой расход материала и трудозатараты.

В этом случае необходимо сравнивать стоимость нескольких типов фундамента.

Ширину монолитно-ленточного фундамента подбирают исходя из рассчитанной нагрузки от дома и несущей способности грунтов

Не забудьте после изменения ширины ленты пересчитать ее массу и соответствующим образом откорректировать массу строения.

О расчете арматуры для ленточного фундамента читайте тут. 

Как рассчитать кубатуру фундамента

Учитывать массу фундамента лучше рассчитывая его объем: эта цифра вам пригодится при заливке фундамента: будете знать, сколько заказывать бетона или сколько материалов потребуется закупить.

Все исходные данные уже известны: высота, ширина и длина ленты. Их перемножаете, получаете кубатуру фундамента.

Например, посчитаем объем фундамента для рассчитанной ранее ленты: длинна 44 м, ширина 30 см (0,3 м), высота 1,75 м.  Перемножаем: 44 м * 0,3 м * 1,75 м = 23,1 м3. Фактически расход, скорее всего, будет немного больше: порядка 25 кубов. На эту цифру и ориентируйтесь при заказе бетона.

Кубатура фундамента рассчитывается исходя из найденных (предполагаемых) размеров ленты: длины, высоты и ширины путем их перемножения

Источник: https://stroychik.ru/fundament/raschet-lentochnogo-fundamenta

РАСЧЁТ НАГРУЗКИ НА ФУНДАМЕНТ

Какую нагрузку выдержит фундамент 120 см шириной 50 см?

Произведём расчёт нагрузки на фундамент    одноэтажного дома  строящегося, например, во Владимирской области.

  Исходные данные следующие:  ленточный   железобетонный фундамент, стены строения  из несущего теплоизоляционного пеноблока  D600 300*400*600 обложенные в половину  целевым кирпичом.  Стены  имеют толщину 46 см.

  Стена  внутри дома из того же  пеноблока  толщиной 30 см.  Крыша имеет волнистую асбестоцементную  листовую  кровлю.  Грунт суглинок,   глубина расположения грунтовой воды 0,9 м.

Определим  для  суглинистых грунтов  (табл.1) усреднённую  несущую способность  – 2 кг/см2.

Таблица 1.  Расчётные  сопротивления грунтов

Виды грунтовР, кг/см2
Щебень, галька, гравий5,0 — 6,0
Гравелистые и крупные пески3,5 — 4,5
Пески средней крупности2,5 — 3,5
Пылеватые, плотные и мелкие пески2,0 — 3,0
Средней плотности пески1,0 — 2,0
Супеси  плотные2,0 — 3,0
Суглинки плотные1,0 — 3,0
Твёрдые глины3,0 — 6,0
Глины  пластичные1,0 — 3,0

Глубина расположения  фундамента  для Владимирской области   не менее 1,0 м.  Уточняем  это значение  исходя из гидрогеологических  условий.

https://www.youtube.com/watch?v=5pcIEDAHQ6A

Теперь получаем, что для  грунтов — суглинков с расположением   грунтовых  вод на глубине промерзания менее расчётной,   следует планировать   расположение  фундамента, для  наружных  стен,  на глубину не менее рассчитанной, т.е. 1,1 м .

Внутри помещения грунт не промерзает  (если конечно вы не будете оставлять дом  зимой без отопления), по этому  фундамент под стенами  можно устраивать глубиной  0,5 м.

Если вы планируете  под  домом сделать  подвальное помещение, чтобы вода не просачивалась сквозь стены,  следует поднять   отметку дома  и  пола  так, что бы  грунтовая вода располагалась ниже  пола подвала.

  Кстати такое решение позволяет наиболее  правильно  пустить в дело   грунт  котлована фундамента и  подвала, сделав подсыпку, вокруг цоколя здания. Это позволяет  отвести  воду атмосферных  осадков  от  жилища.

РАСЧЁТ НАГРУЗКИ ДЛЯ ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА.

Произведём  расчёт  нагрузки  Рсум суммарного влияния сил  на 1 пог. м. грунта  в  основании  ленточного фундамента в  плоскости 1-1 подверженном наибольшим  нагрузкам  (рис.1).   Это давление будет складываться из всех действующих нагрузок –  снежной, кровли, уличной  стены,  пола, если он связан с  фундамента  и  собственного веса  фундамента.

Нагрузка, создаваемая весом снега   Pсн:

Pсн  =   Sg   x   Fs   x    K

где    Sg  – нормативный вес снежного  покрова,  ( рис. 2,  для Владимирской  области  180 кг/м2);

Fs –   грузовая площадь,  действующая  на 1 пог.м фундамента,   Fs = 3,3 м2 (  рис.  1, заштрихованная часть);

K  – коэффициент, зависящий от угла наклона крыши (при наклоне крыши 20 градусов К =1,0  табл. 3)

Pсн  =  180 x 3.3 x 1,0 = 594 кг.

Рис.  2       Карта нормативных весов  снегового покрова на территории  СНГ, кгс/м2,

Снеговые районы Российской Федерации, определяются по рисунку 2IIIIIIIVVVIVIIVIII
Sg, кПа (кгс/м2)0,8 (80)1,2 (120)1,8 (180)2,4 (240)3,2 (320)4,0 (400)4,8 (480)5,6 (560)

Таблица  3.  Коэффициенты  Ксн,  характеризующие  снеговую нагрузку в зависимости от уклона крыши.

Уклон крышиКсн
От плоской до 20 градусов1
20-30 градусов0,8
30-40градусов0,6
40-50 градусов0,4
50-60градусов0,2
Более 60градусов0

Крыша создаёт нагрузку   Pкр:

Pкр  =   Sук   x      Fs

где     Sук   –  вес 1 м2  проекции  крыши (по табл.   4    равен  50 кг/м2);

Fs –     грузовая площадь,  влияющая  на 1 пог. м ленточного фундамента,  Fs = 3,3 м2 (  рис.   1,  заштрихованная часть);

Pкр  =   50   x   3,3   = 165 кг.

Таблица  4      Вес 1 м2 горизонтальной проекции крыши  Рук

Тип кровлиРук, кг
Кровельная сталь (металлопрофиль, металлочерепица) 20-30
Покрытие рубероидное, два слоя (мягкая кровля) 30-40
Покрытие асбестоцементными листами (шифер)40-50
Черепица  керамическая60-80

Нагрузка  от чердачного перекрытия     Рч:

Рч  =   S ун   x  Fч

Где            S ун   –      вес   перекрытия (табл. 5 , 100 кг/м2 – балки из дерева с минеральным утеплителем);

Fч  –  грузовая  площадь чердачного перекрытия дома (1,8 м2),

Рч  =   100   x    1,8   =   180 кг.

Таблица 5.   Вес 1 м2 перекрытия Рун пролётом до 4,5 м

Тип перекрытияР ун, кг
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, кг/м3:
               До 20070-100
              До 300100-150
              До 500150-200
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, кг/м3:
             До 200100-150
             До 300150-200
             До 500200-300
Цокольное железобетонное300-500

Определяем нагрузку, создаваемую  наружной стеной  на ленточный фундамент  Рнс:

Рнс  =  Рст  x  Fs

Где       Рст — вес 1 м2 стены, (по табл. 6     230  кг;   1 м2 стены  блоков D 600  300*400*600  –   230 кг ( вес блоков в 1 м2 — 195 кг плюс масса раствора — 35 кг),   общий вес 1 м2  стены 230 + 230  = 460 кг);

Fs —  площадь 1 пог. м стены,  равна 2,8 м2 (высота стен  от цоколя  2,8 м).

Рнс   =    460   x   2,8   =    1288 кг.

Примем нагрузку от пола веранды   100 кг.

Таблица 6. Удельный вес 1 м2 стен Рус

Тип стенРус,кг
Деревянные  каркасные толщиной 150 мм с минеральным  утеплителем30-50
Из цельного бруса  толщиной 140-180 мм70-100
Опилкобетон  толщиной 350 мм300-400
Керамзитобетон  толщиной 350 мм400-500
Шлакобетон толщиной 400 мм500-600
Из           эффективного         (пустотелого)       кирпича,   мм:   380500-600
                                                                                                                  510650-750
                                                                                                                  640800-900
Полнотелый кирпич  сплошной кладки толщиной, мм:    250 450-500
                                                                                                                  380700-750
                                                                                                                  510900-1000

Нагрузка, создаваемая собственным весом ленточного  фундамента  Рф:

Рф  =  Fуф  x  Vф

Где       Fуф  –   удельная  масса  фундамента, ( по табл.7  2400 кг/м3);

Vф  –  объём 1 пог. м фундамента  в  плоскости  1-1 (рис.  1 , равен ширине блока  +  ширина кирпича   +   3-4 см зазор –  0,46 м, умноженная на  высоту   фундамента  1,6 м (1,1 м в грунте + 0,5 м цоколь),  0,45   x   1,6   =    0,736 м3;

Рф   =   2400   x   0,736  =  1766 кг.

Таблица 7. Удельный вес 1 м3 фундаментов  Fуф

Материал фундаментаFуф, кг/м3
Бутовый камень1600—1800
Бутобетон, кирпич1800—2200
Бетон, железобетон2200—2500

Итого получаем, что все силы  на 1 пог. м,  в плоскости  1-1 создают давление   на землю  в области подошвы фундамента  (складываем все нагрузки):

Рсум  =   594+ 165 + 180 + 1288 + 100 + 1766 =  4093 кг.

Определим площадь 1 пог. м основания фундамента. Для уменьшения  действия на фундамент сил  касательного морозного пучения,  необходимо выполнить  наружную стенку фундамента  с уширением к подошве фундамента  1:10, это добавляет 10 см к ширине подошвы фундамента.

 Итак, размер  фундамента  в основании  равен  ширине стены плюс 10 см, то есть 0,46+0,1=0,56.  Площадь опоры  1 пог. м фундамента  5600 см2 (56 x 1000). Удельное давление на грунт будет  0,73кг/см2  (4093/5600).  Нагрузка для ленточного фундамента  с таким давлением допустима, она в три раза меньше расчётного 2кг/см2.

Давление фундамента под  стенами в других плоскостях  будут в пределах допуска.

РАСЧЁТ НАГРУЗКИ ДЛЯ СТОЛБЧАТОГО ФУНДАМЕНТА.

На примере этого же дома произведём расчёт  нагрузки для столбчатого монолитного  фундамента,(  рис.  3).  Для  кирпичных стены, между столбами фундамента  расстояние  обычно принимают  1,5 -2,5 м. Уменьшая эти значения,  столбчатый фундамент становится  ленточным, а при увеличении,    возникает нехватка   опорной площади  фундамента.

Столбы фундамента устанавливают  по углам  здания,  в точках пересечения  стен и в промежутках между ними.  Под  стенами  расстояние между столбами фундамента  примем  2,025 м и 1,8 м, а под крыльцом  и верандой 1,5 м.  Внутреннюю стену оставим на ленточном фундаменте глубиной 0.5 м.

Железобетонный цоколь-ростверк примем  шириной  – 0,46 м. Низ ростверка следует расположить на 15 см ниже  отметки отмостки.  Ростверк получится высотой  0,65 м.

  Сечение столба фундамента принимаем  43 см x43 см, а  площадку  опоры сваи   70 см x70 см, при её толщине 30 см конструкция сваи будет выдерживать давление, при  удельном сопротивлении грунта 2,0 кг/см2  примерно  10 т (70x70x2=9800 кг).

Рисунок 4.  Вид элементов столбчатого фундамента в сечении 3-3.

                   1 — монолитная опорная площадка столба;

                   2 — нетронутый грунт;

                   3 — насыпной грунт;

                   4 — воздушная полость под ростверком, закрытая досками;

                   5 — железобетонный ростверк.

Формула для расчёта  нагрузки   Рсум.ст,  создаваемое в грунте под    столбом  фундамента  в плоскости  2-2 (рис.  3),  такая:

Рсум.ст   =  (Рсум   –   Рф)  x  h  +   Мст  +   Мгр

Где      Рсум  –  суммарная нагрузка на грунт  от элементов здания  на 1 пог. м, для ленточного фундамента,  4093 кг;

Рф   –   нагрузка  от  собственного  веса   ленточного  фундаментом,  1766 кг;

h  –   шаг  опор  столбчатого фундамента, 2,025 м;

Мст  –   масса  столба и части ростверка,   Мст   =   V   x   p, где   V —  объём столбчатого фундамента с ростверком длиной 2,025 м, (объём ростверка  0,46×0,65×2,025=0,61 м3;  объём столба фундамента  0,43×0,43×0,65=0,12 м3, где 0.65 = 1.1 — 0,15 -0,3;  объём опорной площадки столба  0,70×0.7×0,3=0,15 м3)  равен 0,88 м3. Масса столба, учитывая, что   плотность  железобетона 2400 кг/м3, составит 2122 кг (0,88×2400);

Мгр  –  вес грунта над опорной площадкой,  780 кг.

Складывая  полученные  величины,  имеем  общую нагрузку на подошву столбчатого фундамента:

2327*2,025+2122+780=7614 кг, это  на 22% меньше расчётного значения (9800 кг).

Удельное давление на грунт получилось   1,55кг/см2  (7614/4900).

По итогам расчёта получили, что удельное давление на грунт от  столбчатого фундамента  находится в пределах расчётного сопротивления для  суглинков 1,0-3,0 кг/см2 (табл. 6), но для   запаса устойчивости   фундамента,  для приближения   значения удельного  давления на грунт к единице,  увеличим размер опорной площадки столба до 0,8×0,8 и снова проверим расчётом.

Производя  анализ  расчёта нагрузок  этих видов  фундамента,   следует  заметить, что  для столбчатого фундамента экономия бетона увеличивается до 50%, так же в 2 раза снижается объём земляных работ, расходы материалов на изготовление  опалубки.

Однако  для  столбчатых фундаментов  необходимы  большие  затраты на  производство и установку  каркасов из арматуры, а так же мероприятия предотвращающие деформацию и повреждения  ростверка в подвижных  грунтах (устройство  воздушных полостей под ростверком).

Используя  расчёт нагрузки на фундамент    вы самостоятельно определите на сколько здание устойчиво  к нагрузкам   для  разных  грунтов и типов фундамента.

В.М.Масютин   «Современный усадебный дом»

Источник: https://krytosdelal.ru/fundament/raschyot-nagruzki-na-fundament.html

Расчет нагрузки на фундамент

Какую нагрузку выдержит фундамент 120 см шириной 50 см?

Расчет нагрузки на фундамент необходим для правильного выбора его геометрических размеров и площади подошвы фундамента. В конечном итоге, от правильного расчета фундамента зависит прочность и долговечность всего здания. Расчет сводится к определению нагрузки на квадратный метр грунта и сравнению его с допустимыми значениями.

Для расчета необходимо знать:

  • Регион, в котором строится здание;
  • Тип почвы и глубину залегания грунтовых вод;
  • Материал, из которого будут выполнены конструктивные элементы здания;
  • Планировку здания, этажность, тип кровли.

Исходя из требуемых данных, расчет фундамента или его окончательная проверка производится после проектирования строения.

Попробуем рассчитать нагрузку на фундамент для одноэтажного дома, выполненного из полнотелого кирпича сплошной кладки, с толщиной стен 40 см. Габариты дома – 10х8 метров.

Перекрытие подвального помещения – железобетонные плиты, перекрытие 1 этажа – деревянное по стальным балкам. Крыша двускатная, покрытая металлочерепицей, с уклоном 25 градусов. Регион – Подмосковье, тип грунта – влажные суглинки с коэффициентом пористости 0,5.

Фундамент выполняется из мелкозернистого бетона, толщина стенки фундамента для расчета равна толщине стены.

Определение глубины заложения фундамента

Глубина заложения зависит от глубины промерзания и типа грунта. В таблице приведены справочные величины глубины промерзания грунта в различных регионах.

Таблица 1 – Справочные данные о глубине промерзания грунта

Справочная таблица для определения глубины заложения фундамента по регионам

Глубина заложения фундамента в общем случае должна быть больше глубины промерзания, но есть исключения, обусловленные типом грунта, они указаны в таблице 2.

Таблица 2 – Зависимость глубины заложения фундамента от типа грунта

Зависимость глубины заложения фундамента от типа грунта

Глубина заложения фундамента необходима для последующего расчета нагрузки на почву и определения его размеров.

Определяем глубину промерзания грунта по таблице 1. Для Москвы она составляет 140 см. По таблице 2 находим тип почвы – суглинки. Глубина заложения должна быть не менее расчетной глубины промерзания. Исходя из этого глубина заложения фундамента для дома выбирается 1,4 метра.

Расчет нагрузки кровли

Нагрузка кровли распределяется между теми сторонами фундамента, на которые через стены опирается стропильная система.

Для обычной двускатной крыши это обычно две противоположные стороны фундамента, для четырехскатной – все четыре стороны.

Распределенная нагрузка кровли определяется по площади проекции крыши, отнесенной к площади нагруженных сторон фундамента, и умноженной на удельный вес материала.

Таблица 3 – Удельный вес разных видов кровли

Справочная таблица — Удельный вес разных видов кровли

  1. Определяем площадь проекции кровли. Габариты дома – 10х8 метров, площадь проекции двускатной крыши равна площади дома: 10·8=80 м2.
  2. Длина фундамента равна сумме двух длинных его сторон, так как двускатная крыша опирается на две длинные противоположные стороны.

    Поэтому длину нагруженного фундамента определяем как 10·2=20 м.

  3. Площадь нагруженного кровлей фундамента толщиной 0,4 м: 20·0,4=8 м2.
  4. Тип покрытия – металлочерепица, угол уклона – 25 градусов, значит расчетная нагрузка по таблице 3 равна 30 кг/м2.
  5. Нагрузка кровли на фундамент равна 80/8·30 = 300 кг/м2.

Расчет снеговой нагрузки

Снеговая нагрузка передается на фундамент через кровлю и стены, поэтому нагружены оказываются те же стороны фундамента, что и при расчете крыши. Вычисляется площадь снежного покрова, равная площади крыши. Полученное значение делят на площадь нагруженных сторон фундамента и умножают на удельную снеговую нагрузку, определенную по карте.

Таблица — расчет снеговой нагрузки на фундамент

  1. Длина ската для крыши с уклоном в 25 градусов равна (8/2)/cos25° = 4,4 м.
  2. Площадь крыши равна длине конька умноженной на длину ската (4,4·10)·2=88 м2.
  3. Снеговая нагрузка для Подмосковья по карте равна 126 кг/м2. Умножаем ее на площадь крыши и делим на площадь нагруженной части фундамента 88·126/8=1386 кг/м2.

Расчет нагрузки перекрытий

Перекрытия, как и крыша, опираются обычно на две противоположные стороны фундамента, поэтому расчет ведется с учетом площади этих сторон. Площадь перекрытий равна площади здания. Для расчета нагрузки перекрытий нужно учитывать количество этажей и перекрытие подвала, то есть пол первого этажа.

Площадь каждого перекрытия умножают на удельный вес материала из таблицы 4 и делят на площадь нагруженной части фундамента.

Таблица 4 – Удельный вес перекрытий

Таблица расчет веса перекрытий и их нагрузка на фундамент

  1. Площадь перекрытий равна площади дома – 80 м2. В доме два перекрытия: одно из железобетона и одно – деревянное по стальным балкам.

  2. Умножаем площадь железобетонного перекрытия на удельный вес из таблицы 4: 80·500=40000 кг.
  3. Умножаем площадь деревянного перекрытия на удельный вес из таблицы 4: 80·200=16000 кг.

  4. Суммируем их и находим нагрузку на 1 м2 нагружаемой части фундамента: (40000+16000)/8=7000 кг/м2.

Расчет нагрузки стен

Нагрузка стен определяется как объем стен, умноженный на удельный вес из таблицы 5, полученный результат делят на длину всех сторон фундамента, умноженную на его толщину.

Таблица 5 – Удельный вес материалов стен

Таблица — Удельный вес стен

  1. Площадь стен равна высоте здания, умноженной на периметр дома: 3·(10·2+8·2)=108 м2.
  2. Объем стен – это площадь, умноженная на толщину, он равен 108·0,4=43,2 м3.

  3. Находим вес стен, умножив объем на удельный вес материала из таблицы 5:   43,2·1800=77760 кг.
  4. Площадь всех сторон фундамента равна периметру, умноженному на толщину: (10·2+8·2)·0,4=14,4 м2.

  5. Удельная нагрузка стен на фундамент равна 77760/14,4=5400 кг.

Предварительный расчет нагрузки фундамента на грунт

Нагрузку фундамента на грунт расчитывают как произведение объема фундамента на удельную плотность материала, из которого он выполнен, разделенное на 1 м2 площади его основания. Объем можно найти как произведение глубины заложения на толщину фундамента. Толщину фундамента принимают при предварительном расчете равной толщине стен.

Таблица 6 – Удельная плотность материалов фундамента

Таблица — удельная плотность материало для грунта

  1. Площадь фундамента – 14,4 м2, глубина заложения – 1,4 м. Объем фундамента равен 14,4·1,4=20,2 м3.
  2. Масса фундамента из мелкозернистого бетона равна: 20,2·1800=36360 кг.
  3. Нагрузка на грунт: 36360/14,4=2525 кг/м2.

Расчет общей нагрузки на 1 м2 грунта

Результаты предыдущих расчетов суммируются, при этом вычисляется максимальная нагрузка на фундамент, которая будет больше для тех его сторон, на которые опирается крыша.

Условное расчетное сопротивление грунта R0 определяют по таблицам  СНиП 2.02.01—83 «Основания зданий и сооружений».

  1. Суммируем вес крыши, снеговую нагрузку, вес перекрытий и стен, а также фундамента на грунт: 300+1386+7000+5400+2525=16 611 кг/м2=17 т/м2.
  2. Определяем условное расчетное сопротивление грунта по таблицам СНиП 2.02.01—83. Для влажных суглинков с коэффициентом пористости 0,5 R0 составляет 2,5 кг/см2, или 25 т/м2.

Из расчета видно, что нагрузка на грунт находится в пределах допустимой.

Источник: https://StroyVopros.net/fundament/raschet-nagruzki-na-fundament.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.